GCC中strlen()的实现在哪里?

时间:2009-11-14 04:33:15

标签: c glibc strlen

有人能指出GCC中strlen()的定义吗?我现在大约半小时一直在试用版本4.4.2(当谷歌疯狂时),我似乎无法找到strlen()实际实现的位置。

10 个答案:

答案 0 :(得分:30)

您应该查看glibc,而不是GCC - 它似乎在strlen.c中定义 - 这是strlen.c for glibc version 2.7的链接...这里是{{3}的链接}。

您应该查看glibc SVN repository online for strlen.c而不是gcc的原因是:

  

GNU C库用作GNU系统中的 C库,大多数系统都使用Linux内核。

答案 1 :(得分:10)

我意识到这个问题已经过了4年了,但是如果你没有#include <string.h>并且没有一个答案(包括接受的答案)占用,那么gcc通常会包含它的自己的 strlen副本那。如果您忘了,您会收到警告:

file_name:line_number: warning: incompatible implicit declaration of built-in function 'strlen'

和gcc将内联其副本,在x86上是repnz scasb asm变体,除非你传递-Werror或-fno-builtin。与此相关的文件位于gcc/config/<platform>/<platform>.{c,md}

它也由gcc / builtins.c控制。如果您想知道strlen()是否以及如何针对常量进行优化,请参阅此文件中定义为tree c_strlen(tree src, int only_value)的函数。它还控制strlen(以及其他)如何扩展和折叠(基于前面提到的配置/平台)

答案 2 :(得分:7)

以下是bsd实施

size_t
strlen(const char *str)
{
        const char *s;

        for (s = str; *s; ++s)
                ;
        return (s - str);
}

答案 3 :(得分:4)

glibc / string / strlen.c

中定义
#include <string.h>
#include <stdlib.h>

#undef strlen

#ifndef STRLEN
# define STRLEN strlen
#endif

/* Return the length of the null-terminated string STR.  Scan for
   the null terminator quickly by testing four bytes at a time.  */
size_t
STRLEN (const char *str)
{
  const char *char_ptr;
  const unsigned long int *longword_ptr;
  unsigned long int longword, himagic, lomagic;

  /* Handle the first few characters by reading one character at a time.
     Do this until CHAR_PTR is aligned on a longword boundary.  */
  for (char_ptr = str; ((unsigned long int) char_ptr
            & (sizeof (longword) - 1)) != 0;
       ++char_ptr)
    if (*char_ptr == '\0')
      return char_ptr - str;

  /* All these elucidatory comments refer to 4-byte longwords,
     but the theory applies equally well to 8-byte longwords.  */

  longword_ptr = (unsigned long int *) char_ptr;

  /* Bits 31, 24, 16, and 8 of this number are zero.  Call these bits
     the "holes."  Note that there is a hole just to the left of
     each byte, with an extra at the end:

     bits:  01111110 11111110 11111110 11111111
     bytes: AAAAAAAA BBBBBBBB CCCCCCCC DDDDDDDD

     The 1-bits make sure that carries propagate to the next 0-bit.
     The 0-bits provide holes for carries to fall into.  */
  himagic = 0x80808080L;
  lomagic = 0x01010101L;
  if (sizeof (longword) > 4)
    {
      /* 64-bit version of the magic.  */
      /* Do the shift in two steps to avoid a warning if long has 32 bits.  */
      himagic = ((himagic << 16) << 16) | himagic;
      lomagic = ((lomagic << 16) << 16) | lomagic;
    }
  if (sizeof (longword) > 8)
    abort ();

  /* Instead of the traditional loop which tests each character,
     we will test a longword at a time.  The tricky part is testing
     if *any of the four* bytes in the longword in question are zero.  */
  for (;;)
    {
      longword = *longword_ptr++;

      if (((longword - lomagic) & ~longword & himagic) != 0)
    {
      /* Which of the bytes was the zero?  If none of them were, it was
         a misfire; continue the search.  */

      const char *cp = (const char *) (longword_ptr - 1);

      if (cp[0] == 0)
        return cp - str;
      if (cp[1] == 0)
        return cp - str + 1;
      if (cp[2] == 0)
        return cp - str + 2;
      if (cp[3] == 0)
        return cp - str + 3;
      if (sizeof (longword) > 4)
        {
          if (cp[4] == 0)
        return cp - str + 4;
          if (cp[5] == 0)
        return cp - str + 5;
          if (cp[6] == 0)
        return cp - str + 6;
          if (cp[7] == 0)
        return cp - str + 7;
        }
    }
    }
}
libc_hidden_builtin_def (strlen)

答案 4 :(得分:3)

这是你在找什么? strlen() source。有关详细信息,请参阅git repositoryglibc resources page有链接到git存储库,如果你想抓住它们而不是查看网页视图。

答案 5 :(得分:3)

对于像这样的问题,

Google Code Search是一个很好的起点。它们通常指向函数的各种不同来源和实现。

在您的特定情况下:GoogleCodeSearch(strlen)

Google Code Search于2013年3月完全关闭

答案 6 :(得分:3)

虽然原始海报可能不知道这个或者一直在寻找这个,但是gcc在内部内联了一些所谓的“内置”c函数,它自己定义,包括一些mem *()函数和(根据gcc版本)strlen。在这种情况下,库版本基本上从不使用,并且将该人指向glibc中的版本并不严格地说是正确的。 (它出于性能原因这样做 - 除了内联本身产生的改进之外,gcc在提供函数时“知道”关于函数的某些事情,例如,strlen是一个纯函数,因此它可以因此优化多个调用,或者在没有混叠的mem *()函数的情况下。)

有关详细信息,请参阅http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Other-Builtins.html

答案 7 :(得分:1)

我意识到这是一个老问题,你可以在github here找到linux内核源代码,strlen()的32位实现可以在github上的strlen_32.c中找到。提到的文件有这个实现。

#include <linux/types.h>
#include <linux/string.h>
#include <linux/module.h>

size_t strlen(const char *s)
{
    /* Get an aligned pointer. */
    const uintptr_t s_int = (uintptr_t) s;
    const uint32_t *p = (const uint32_t *)(s_int & -4);

    /* Read the first word, but force bytes before the string to be nonzero.
     * This expression works because we know shift counts are taken mod 32.
     */
    uint32_t v = *p | ((1 << (s_int << 3)) - 1);

    uint32_t bits;
    while ((bits = __insn_seqb(v, 0)) == 0)
        v = *++p;

    return ((const char *)p) + (__insn_ctz(bits) >> 3) - s;
}
EXPORT_SYMBOL(strlen);

答案 8 :(得分:1)

glibc 2.26有几个strlen

的手动优化装配实现

glibc-2.26开始,快速:

git ls-files | grep strlen.S
glibc树中的

显示了针对所有主要拱门和变体的十几个装配手动优化实现。

特别是,仅x86_64有3种变体:

sysdeps/x86_64/multiarch/strlen-avx2.S
sysdeps/x86_64/multiarch/strlen-sse2.S
sysdeps/x86_64/strlen.S

确定使用哪一个的快速而肮脏的方法是逐步调试测试程序:

#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>

int main(void) {
    size_t size = 0x80000000, i, result;
    char *s = malloc(size);
    for (i = 0; i < size; ++i)
        s[i] = 'a';
    s[size - 1] = '\0';
    result = strlen(s);
    assert(result == size - 1);
    return EXIT_SUCCESS;
}

编译:

gcc -ggdb3 -std=c99 -O0 a.c

关闭蝙蝠:

disass main

包含:

callq  0x555555554590 <strlen@plt>

所以正在调用libc版本。

在几个si指令级步骤之后,GDB到达:

__strlen_avx2 () at ../sysdeps/x86_64/multiarch/strlen-avx2.S:52                                         
52      ../sysdeps/x86_64/multiarch/strlen-avx2.S: No such file or directory.

告诉我使用了strlen-avx2.S

然后,我进一步确认:

disass __strlen_avx2

并将反汇编与glibc源进行比较。

使用AVX2版本并不奇怪,因为我有一个i7-7820HQ CPU,发布日期为2017年第一季度和AVX2支持,AVX2是最先进的程序集实现,启动时2013年第二季度,而SSE2从2004年开始变得更加古老。

这是glibc硬性的很大一部分来源:它有很多arch优化的手写汇编代码。

在Ubuntu 17.10中测试,gcc 7.2.0,glibc 2.26。

<强> -O3

TODO:使用-O3,gcc不使用glibc&#39; strlen,它只生成内联汇编,在https://stackoverflow.com/a/19885891/895245

中提到

是因为它可以更好地优化吗?但它的输出不包含AVX2指令,所以我觉得情况并非如此。

https://www.gnu.org/software/gcc/projects/optimize.html提及:

  

GCC优化程序的缺陷

     

glibc具有各种字符串函数的内联汇编程序版本; GCC在同一架构上有一些但不一定相同。可以为包括memset,strchr,strcpy和strrchr在内的多个函数提供额外的optab条目,例如ffs和strlen的条目。

我的简单测试显示-O3版本实际上更快,因此GCC做出了正确的选择。

提问:https://www.quora.com/unanswered/How-does-GCC-know-that-its-builtin-implementation-of-strlen-is-faster-than-glibcs-when-using-optimization-level-O3

答案 9 :(得分:0)

你可以使用这个代码,越简单越好!

Derived5