Question

我正在编写一个位域抽象类，它包含一个32位内存（u32 = unsigned int），并提供对该内存中各个位或范围的访问。

为了实现这一点，我使用了一个std :: map，其中唯一键是指针（不是std :: string）到表示助记符的C字符数组，值是包含位域属性的结构（例如助记符，起始位置，长度，初始值和字段值）。所有这些属性都是常量并且在启动时定义，除了仅在更改基础u32值时更改的字段值。（另请注意：我刚刚将助记符指针值重用为唯一键）。

这在模拟器中使用，其中返回位域值（只读）的getBitfieldValue()每秒被调用多次。

在VS 2015更新3下编译和分析代码时（使用-O2和我能找到的任何速度优化），它显示getBitfieldValue()函数和扩展名std::find()正在占用总CPU时间的60-70％......太慢了。

我尝试过使用其他地图实现，例如Boost::flat_map，google::dense_hash_map或std::unordered_map，但它们有些帮助但最终仍然太慢（~50-60％）。

我的猜测是我正在使用地图用于错误的目的，但我不确定是否只有5-20位域映射（小查找大小）......它看起来似乎太慢了。大部分时间都花在寻找相同的领域。

可在此处找到相关的类源代码：BitfieldMap32

启动时如何初始化地图的示例（仅限一次运行）：

struct Fields
{
    static constexpr char * ADDR = "ADDR";
    static constexpr char * SPR = "SPR";
};
ExampleClass() // constructor
{
    // registerField(mnemonic, start position, length, initial value)
    registerField(Fields::ADDR, 0, 31, 0);
    registerField(Fields::SPR, 31, 1, 0);
}

如何访问字段值（只读）：

// getFieldValue definition.
const u32 & BitfieldMap32_t::getFieldValue(const char* fieldName)
{
    return mFieldMap.find(fieldName)->second.mFieldValue;
}

// Field access.
const u32 value = ExampleClassPointer->getFieldValue(Fields::ADDR)

有关如何缩短查找时间的任何想法？或者我是否需要一起更改实施？

Answer 1

IIUC，使用字典（std::map或std::unordered_map）是一个巨大的矫枉过正。也许您应该使用以下内容：

该类应该只是一个整数内部存储（或最多std::bitset）的包装器。
助记符应为enum s，而不是std::string s。
在内部，std::vector有效地将每个enum值映射到bitmask。（如果您使用的是c ++ 11 enum，请参阅here如何将enum值转换为std::vector内的位置。
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每个操作都应该使用助记符，通过索引查找位掩码，并将其应用于内部存储。

std :: map（和family）查找性能问题

1 个答案: