Question

我在c ++中使用isdigit()函数，但我发现它很慢，所以我实现了自己的is_digit()，请参阅下面的代码：

#include<iostream>
#include<cctype>
#include<ctime>
using namespace std;
static inline bool is_digit(char c)
{
    return c>='0'&&c<='9';
}
int main()
{
    char c='8';
    time_t t1=clock(),t2,t3;
    for(int i=0;i<1e9;i++)
        is_digit(c);
    t2=clock();
    for(int i=0;i<1e9;i++)
        isdigit(c);
    t3=clock();
    cout<<"is_digit:"<<(t2-t1)/CLOCKS_PER_SEC<<"\nisdigit:"<<(t3-t2)/CLOCKS_PER_SEC<<endl;

    return 0;
}

运行后，is_digit()仅用了1秒钟（1161毫秒），但是isdigit()用了4秒钟（3674毫秒），我知道isdigit是通过位操作实现的，不应该{ {1}}要比isdigit()快吗？

UPDATE1

我使用MS VS2010默认选项，发布版本，如何让is_digit()比VS中的isdigit()更快？

UPDATE2

感谢大家。在VS中处于释放模式时，项目将针对速度默认值（-O2）进行优化。

全部处于发布模式。

VS2010： is_digit：1182（毫秒） ISDIGIT：3724（ms）的

VS2013： is_digit：0（ms）的 ISDIGIT：3806（ms）的

带有-O3的g ++（4.7.1）的代码块： is_digit：1275（毫秒） ISDIGIT：1331（ms）的

所以这是结论：

is_digit()在VS中比is_digit()快，但在g ++中慢于isdigit()。

g ++中的isdigit()比VS中的isdigit()快。

所以“VS糟透了”的表现？

Answer 1

在clang / llvm [我选择的编译器]中，isdigit和is_digit将变成完全相同的代码，因为它对该特定库调用进行了优化，以将其转换为{{1 }}。

((unsigned)(c-48) < 10u)也会通过优化变为return c>='0' && c <='9';（作为编译器执行的通用c-48 > 10 - ＆gt; if x >= N && x <= M转换）。

所以，从理论上讲，两个循环应该变成相同的代码（至少对于x-N > (M-N)具有这种优化类型的编译器 - 无论MSVC是否成功，我都不能说，作为一般公众无法获得源代码。我知道gcc有类似的代码来优化库调用，但我目前在我的机器上没有gcc源代码，我也不会费心去查找[根据我的经验，它会有点困难阅读比llvm代码，反正]。

llvm中的代码：

isdigit

对于那些不熟悉LLVM代码的人：它首先检查函数调用是否具有正确数量的参数和参数类型。如果失败，则返回NULL以指示“我无法优化此”。否则，它构建操作链以使用无符号比较来执行Value *LibCallSimplifier::optimizeIsDigit(CallInst *CI, IRBuilder<> &B) { Function *Callee = CI->getCalledFunction(); FunctionType *FT = Callee->getFunctionType(); // We require integer(i32) if (FT->getNumParams() != 1 || !FT->getReturnType()->isIntegerTy() || !FT->getParamType(0)->isIntegerTy(32)) return nullptr; // isdigit(c) -> (c-'0') <u 10 Value *Op = CI->getArgOperand(0); Op = B.CreateSub(Op, B.getInt32('0'), "isdigittmp"); Op = B.CreateICmpULT(Op, B.getInt32(10), "isdigit"); return B.CreateZExt(Op, CI->getType()); }以处理“负”值[无符号值是巨大的值]。

如果你这样做会出错：

if (c - '0' > 10)

[但随后用您自己的版本替换库函数，通常会产生一些有趣的效果！]

Answer 2

使用-O3

查看此代码（与g ++一起使用）

#include<iostream>
#include<cctype>
#include<ctime>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
using namespace std;
static inline bool is_digit(char c)
{
    return c>='0'&&c<='9';
}
int main()
{
    char c='8';
    struct timeval tvSt, tvEn;
    time_t t1=clock(),t2,t3;
    gettimeofday(&tvSt, 0);
    for(int i=0;i<1e9;i++)
        is_digit(c);
    gettimeofday(&tvEn, 0);
    cout << "is_digit:" << (tvEn.tv_sec - tvSt.tv_sec)*1000000 + (tvEn.tv_usec - tvSt.tv_usec) << " us"<< endl;
    gettimeofday(&tvSt, 0);
    for(int i=0;i<1e9;i++)
        isdigit(c);
    gettimeofday(&tvEn, 0);
    cout << "isdigit:" << (tvEn.tv_sec - tvSt.tv_sec)*1000000 + (tvEn.tv_usec - tvSt.tv_usec) << " us"<< endl;

    return 0;
}

<强>结果：

is_digit:1610771 us
isdigit:1055976 us

所以，C ++的实现比你好通常情况下，当你衡量表现时，用秒来做这件事并不是一个好主意。至少考虑微秒级别。

我不确定VS.请找出微秒级时钟和测量。

PS。有关VS优化的信息，请参阅https://msdn.microsoft.com/en-us/library/19z1t1wy.aspx

Answer 3

您的函数is_digit可以通过以下方式更快地实现：

#define ISDIGIT(X) (((uint32_t)X - '0') < 10u)

保存一个比较的地方。我认为，这是gcc中的正常approch，但在Microsoft Visual Studio中，我猜你有一个isdigit（）的本地化版本（因此需要很长时间检查语言环境）。

在c ++中，难道不是digit（）更快吗？

3 个答案: