使用堆存储而不是堆栈（K＆amp; R 5.7）

时间：2010-01-06 16:57:12

标签： c arrays memory-management benchmarking

我有一个程序，按字典顺序对输入行进行排序，我在K＆amp; R中参加了这个练习：

  

重写read行以在main提供的数组中存储行，而不是调用alloc来维护存储。程序要快多少？

以下是原始程序，使用malloc维护行的存储。

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

#define MAXLINES 5000

char *lineptr[MAXLINES];

int readlines(char *lineptr[], int nlines);
void writelines(char *lineptr[], int nlines);

void qsort(char *lineptr[], int left, int right);

char *alloc(int n);

#define MAXSIZE 10000
int main(int argc, char *argv[])
{
     int nlines;

     if((nlines = readlines(lineptr, MAXLINES)) >= 0) {
          qsort(lineptr, 0, nlines-1);
          writelines(lineptr, nlines);
          getchar();
          return 0;
     } 
     else {
          printf("error: input too big to sort\n");
          getchar();
          return 1;
     }

}


#define MAXLEN 1000
int getline(char *, int);

int readlines(char *lineptr[], int maxlines)
{
    int len, nlines;
    char *p;
    char line[MAXLEN];

    nlines = 0;
    while((len = getline(line, MAXLEN)) > 0)
       if(nlines >= maxlines || (p = alloc(len)) == NULL)
          return -1;
       else {
            line[len-1] = '\0';
            strcpy(p, line);
            lineptr[nlines++] = p;
       }

    return nlines;
}

void writelines(char *lineptr[], int nlines)
{
     while(nlines-- > 0)
         printf("%s\n", *lineptr++);
}

#define MAXALLOC 5000
char allocbuf[MAXALLOC];
char *allocp = allocbuf;

char *alloc(int n)
{
     if(allocbuf + MAXALLOC - allocp >= n) {
        allocp += n;
        return allocp - n;
     }
     else
         return 0;
}

int getline(char s[], int lim)
{
  int c, i;

  for (i = 0; i < lim - 1 && (c = getchar()) != EOF && c != '\n'; i++)
    s[i] = c;                                                         
  if (c == '\n') {
    s[i++] = c;   
  }
  s[i] = '\0';
  return i;
}

void swap(char *v[], int i, int j)
{
     char *temp;

     temp = v[i];
     v[i] = v[j];
     v[j] = temp;
}

void qsort(char *v[], int left, int right) {

    int i, last;

    if(left >= right) 
       return;

    swap(v, left, (left+right)/2);
    last = left;

    for(i = left + 1; i <= right; i++)
      if(strcmp(v[i], v[left]) < 0)
         swap(v, ++last, i);

    swap(v, left, last);
    qsort(v, left, last-1);
    qsort(v, last+1, right);
}

我这样编辑：

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

#define MAXLINES 5000

char *lineptr[MAXLINES];

int readlines(char *lineptr[], int nlines, char buf[]);
void writelines(char *lineptr[], int nlines);

void qsort(char *lineptr[], int left, int right);

#define MAXSIZE 10000
int main(int argc, char *argv[])
{
     int nlines;
     char buf[MAXSIZE];

     if((nlines = readlines(lineptr, MAXLINES, buf)) >= 0) {
          qsort(lineptr, 0, nlines-1);
          writelines(lineptr, nlines);
          getchar();
          return 0;
     } 
     else {
          printf("error: input too big to sort\n");
          getchar();
          return 1;
     }
}

#define MAXLEN 1000
int getline(char *, int);

int readlines(char *lineptr[], int maxlines, char buf[])
{
    int len, nlines;
    char *p = buf;
    char line[MAXLEN];

    nlines = 0;
    while((len = getline(line, MAXLEN)) > 0)
       if(nlines >= maxlines || MAXSIZE + buf - p < len)
          return -1;
       else {
            line[len-1] = '\0';
            strcpy(p, line);
            lineptr[nlines++] = p;
            p+=len;
       }

    return nlines;
}

void writelines(char *lineptr[], int nlines)
{
     while(nlines-- > 0)
         printf("%s\n", *lineptr++);
}

int getline(char s[], int lim)
{
  int c, i;

  for (i = 0; i < lim - 1 && (c = getchar()) != EOF && c != '\n'; i++)
    s[i] = c;                                                         
  if (c == '\n') {
    s[i++] = c;   
  }
  s[i] = '\0';
  return i;
}

void swap(char *v[], int i, int j)
{
     char *temp;
     temp = v[i];
     v[i] = v[j];
     v[j] = temp;
}

void qsort(char *v[], int left, int right) {
    int i, last;

    if(left >= right) 
       return;

    swap(v, left, (left+right)/2);
    last = left;

    for(i = left + 1; i <= right; i++)
      if(strcmp(v[i], v[left]) < 0)
         swap(v, ++last, i);

    swap(v, left, last);
    qsort(v, left, last-1);
    qsort(v, last+1, right);
}

这是作者想要的，还是我做错了？

另外，测量时间差异，在主线开始时启动时钟是否正确，然后在读取线路结束后停止它，并比较所花费的时间？

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

#define MAXLINES 5000

char *lineptr[MAXLINES];

int readlines(char *lineptr[], int nlines);
void writelines(char *lineptr[], int nlines);

void qsort(char *lineptr[], int left, int right);

char *alloc(int n);

#define MAXSIZE 10000
int main(int argc, char *argv[])
{
     int nlines;

     if((nlines = readlines(lineptr, MAXLINES)) >= 0) {
          qsort(lineptr, 0, nlines-1);
          writelines(lineptr, nlines);
          getchar();
          return 0;
     } 
     else {
          printf("error: input too big to sort\n");
          getchar();
          return 1;
     }

}


#define MAXLEN 1000
int getline(char *, int);

int readlines(char *lineptr[], int maxlines)
{
    int len, nlines;
    char *p;
    char line[MAXLEN];

    nlines = 0;
    while((len = getline(line, MAXLEN)) > 0)
       if(nlines >= maxlines || (p = alloc(len)) == NULL)
          return -1;
       else {
            line[len-1] = '\0';
            strcpy(p, line);
            lineptr[nlines++] = p;
       }

    return nlines;
}

void writelines(char *lineptr[], int nlines)
{
     while(nlines-- > 0)
         printf("%s\n", *lineptr++);
}

#define MAXALLOC 5000
char allocbuf[MAXALLOC];
char *allocp = allocbuf;

char *alloc(int n)
{
     if(allocbuf + MAXALLOC - allocp >= n) {
        allocp += n;
        return allocp - n;
     }
     else
         return 0;
}

int getline(char s[], int lim)
{
  int c, i;

  for (i = 0; i < lim - 1 && (c = getchar()) != EOF && c != '\n'; i++)
    s[i] = c;                                                         
  if (c == '\n') {
    s[i++] = c;   
  }
  s[i] = '\0';
  return i;
}

void swap(char *v[], int i, int j)
{
     char *temp;

     temp = v[i];
     v[i] = v[j];
     v[j] = temp;
}

void qsort(char *v[], int left, int right) {

    int i, last;

    if(left >= right) 
       return;

    swap(v, left, (left+right)/2);
    last = left;

    for(i = left + 1; i <= right; i++)
      if(strcmp(v[i], v[left]) < 0)
         swap(v, ++last, i);

    swap(v, left, last);
    qsort(v, left, last-1);
    qsort(v, last+1, right);
}

这是原始代码。

1 个答案:

答案 0 :(得分：1)

很难说没有看到原始代码，但它看起来是正确的。

对于计时，它取决于您使用的时钟类型。如果您所做的只是从全局时钟读取时钟滴答，那么这种方法很糟糕。如果您正在读取进程的时钟，那么它将起作用。

编辑：你可能看不到很好的时间差异。但是，尝试将数组放在不同的函数中（让我们将它命名为foo（））并使用foo（）中的本地数组从该函数调用readlines。拨打foo（）5000次。使用alloc（）5000次尝试旧方法。

这可能会产生不同的运行时间，因为alloc（）需要系统调用，这很慢。

编辑：这个伪c将告诉你如何计算动态内存分配与堆栈分配的时间。这很复杂，因为您的进程可能会阻塞，直到系统为其提供所需的内存，因此您可能需要修改不同的时钟以获得更好的图像。

你想要在没有优化的情况下编译它。

void call1()
{
    char* i;
    i = (char*)malloc(1000);
    //we should free(), but this would add timing overhead.
}

void call2()
{
   char x[1000];
}


int main()
 {
   int i=0;

   timer_start();
   for(i = 0; i < 5000; i++)
       call1();
   timer_stop();

   report_time();

   timer_start();
   for(i = 0; i < 5000; i++)
       call2();
    timer_stop();

  report_time();  
}
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