


Wie werden std::string-Implementierungen für die Leistung in C optimiert?
Nov 16, 2024 pm 10:16 PMDie Implementierung von std::string verstehen
Im Bereich C nimmt die Klasse std::string eine herausragende Stellung ein vielseitiges Werkzeug zur Saitenmanipulation. Seine effiziente Handhabung und seine inh?renten Eigenschaften machen es zu einem festen Bestandteil der modernen C-Programmierung. Wenn man tiefer eintaucht, wird es interessant, die Feinheiten seiner Implementierung aufzudecken.
Erkundung der Implementierungsdetails
Obwohl der C-Standard keine spezifische Implementierung für std::string vorschreibt Verschiedene Compiler haben unterschiedliche Ans?tze zur Optimierung von Leistung und Effizienz übernommen.
Gemeinsam Implementierungen
- Ref-Counted-Implementierungen (Copy-on-Write): Diese Implementierungen verwenden einen Referenzz?hlmechanismus. Wenn eine Zeichenfolge ohne ?nderung kopiert wird, wird ihr Referenzz?hler erh?ht, ohne dass die tats?chlichen Daten kopiert werden. Allerdings l?sen ?nderungen einen ?Copy-on-Write“-Vorgang aus, der eine neue Kopie der Daten erstellt und diese der ge?nderten Zeichenfolge zuordnet. Es gibt Variationen dieses Ansatzes, die sich auf die Platzierung von Referenzz?hlungen und anderen Datenstrukturen auswirken.
- Short String Optimization (SSO): Diese Technik zielt darauf ab, die Leistung für kleine Strings zu verbessern. Es bettet die String-Daten direkt in das String-Objekt selbst ein und vermeidet so die dynamische Speicherzuweisung für Strings unterhalb eines bestimmten L?ngenschwellenwerts.
Authoritative Referenzen
Für diejenigen, die suchen Ein umfassendes Verst?ndnis von std::string-Implementierungen. Zu den wertvollen Ressourcen geh?ren:
- Scott Meyers‘ Buch ?Effective STL“ bietet ein aufschlussreiches Kapitel über ?Variationen in String-Implementierungen“.
- Herb Sutters ?More Exceptional C“ enth?lt einen Anhang, der die potenziellen Leistungsprobleme von Copy-on-Write-Implementierungen in Multithread-Umgebungen detailliert beschreibt.
Fazit
Die Implementierung von std::string variiert über verschiedene Compiler hinweg, mit gemeinsamen Techniken rund um die Referenzz?hlung und die Optimierung kurzer Zeichenfolgen. Durch die Erkundung ma?geblicher Ressourcen k?nnen Programmierer ein tieferes Verst?ndnis dieser Implementierungsdetails erlangen und ihren Code entsprechend optimieren.
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STD :: CHRONO wird in C verwendet, um die Zeit zu verarbeiten, einschlie?lich des Erhaltens der aktuellen Zeit, der Messung der Ausführungszeit, der Betriebszeit und -dauer und der Formatierungsanalysezeit. 1. Verwenden Sie std :: chrono :: system_clock :: Now (), um die aktuelle Zeit zu erhalten, die in eine lesbare Zeichenfolge konvertiert werden kann, aber die Systemuhr ist jedoch m?glicherweise nicht eint?nig. 2. Verwenden Sie STD :: Chrono :: Steady_clock, um die Ausführungszeit zu messen, um die Monotonie zu gew?hrleisten, und umwandeln Sie sie durch Duration_cast in Millisekunden, Sekunden und andere Einheiten; 3. Zeitpunkt (Time_Point) und Dauer (Dauer) k?nnen interoperabel sein, aber die Aufmerksamkeit der Einheitenkompatibilit?t und der Uhr -Epoche (Epoche) sollte beachtet werden.

Volatile teilt dem Compiler mit, dass sich der Wert der Variablen jederzeit ?ndern kann, was verhindert, dass der Compiler den Zugriff optimiert. 1. für Hardware -Register, Signalhandler oder gemeinsame Variablen zwischen Threads (Modern C empfiehlt Std :: Atomic). 2. Jeder Zugriff wird direkt gelesen und schreiben Speicher anstatt an Register zwischengespeichert. 3. Es bietet keine Atomizit?t oder Thread -Sicherheit und stellt nur sicher, dass der Compiler das Lesen und Schreiben nicht optimiert. 4. St?ndig werden die beiden manchmal in Kombination verwendet, um schreibgeschützte, aber extern modifizierbare Variablen darzustellen. 5. Es kann keine Mutexes oder Atomoperationen ersetzen, und überm??iger Gebrauch beeinflusst die Leistung.

Es gibt haupts?chlich die folgenden Methoden, um Stapelspuren in C: 1 zu erhalten. Verwenden Sie Backtrace- und Backtrace_Symbols -Funktionen auf der Linux -Plattform. Durch Einbeziehung des Anrufstapels und der Drucksymbolinformationen muss der Parameter -rdynamische Parameter beim Kompilieren hinzugefügt werden. 2. Verwenden Sie CapturestackbackTrace -Funktion auf der Windows -Plattform, und Sie müssen dbgHelp.lib verknüpfen und sich auf die PDB -Datei verlassen, um den Funktionsnamen zu analysieren. 3.. Verwenden Sie Bibliotheken von Drittanbietern wie GoogleBreakpad oder Boost.Stacktrace, um die Operationen der Stack-Erfassungen plattformübergreifend zu plattformieren und zu vereinfachen. 4. Kombinieren Sie in Ausnahmebehandlung die oben genannten Methoden, um die Informationen zur automatischen Ausgabe von Stapelinformationen in Fangbl?cken auszuführen

In C bezieht sich der Typ Pod (PlainoldData) auf einen Typ mit einer einfachen Struktur und kompatibel mit C -Sprachdatenverarbeitung. Es muss zwei Bedingungen erfüllen: Es verfügt über eine gew?hnliche Kopiensemantik, die von memcpy kopiert werden kann; Es hat ein Standardlayout und die Speicherstruktur ist vorhersehbar. Zu den spezifischen Anforderungen geh?ren: Alle nicht statischen Mitglieder sind ?ffentlich, keine benutzerdefinierten Konstrukteure oder Zerst?rer, keine virtuellen Funktionen oder Basisklassen, und alle nicht statischen Mitglieder selbst sind Schoten. Zum Beispiel strukturpoint {intx; inty;} ist Pod. Zu den Verwendungen geh?ren bin?re E/A, C -Interoperabilit?t, Leistungsoptimierung usw. Sie k?nnen prüfen, ob der Typ Pod über std :: is_pod ist, es wird jedoch empfohlen, STD :: IS_TRIVIA nach C 11 zu verwenden.

Um den Python -Code in C aufzurufen, müssen Sie zuerst den Interpreter initialisieren und dann die Interaktion erreichen, indem Sie Zeichenfolgen, Dateien oder aufrufen oder bestimmte Funktionen aufrufen. 1. Initialisieren Sie den Interpreter mit py_initialize () und schlie?en Sie ihn mit py_finalize (); 2. Führen Sie den String -Code oder pyrun_simpleFile mit pyrun_simpleFile aus; 3.. Importieren Sie Module über pyimport_importmodule, erhalten Sie die Funktion über PyObject_getAttrstring, konstruieren

FunktionshidingInc -Auftrittsklasse -DefinesFunctionWithThesamenameasAsaBaseClassfunction und MakeTheBaseVersioninaccessiblethroughThederedClass

In C gibt es drei Hauptmethoden, um Funktionen als Parameter zu übergeben: Verwenden von Funktionszeigern, STD :: Funktions- und Lambda -Ausdrücken sowie Vorlagengenerika. 1. Funktionszeiger sind die grundlegendste Methode, geeignet für einfache Szenarien oder C -Schnittstelle kompatibel, aber schlechte Lesbarkeit; 2. Std :: Funktion in Kombination mit Lambda-Ausdrücken ist eine empfohlene Methode im modernen C, die eine Vielzahl von Callable-Objekten unterstützt und Typ-Safe ist. 3. Die Vorlagen -Generikummethoden sind die flexibelsten und für Bibliothekscode oder allgemeinen Logik geeignet, k?nnen jedoch die Kompilierungszeit und das Codevolumen erh?hen. Lambdas, die den Kontext erfassen, müssen durch std :: function oder template übergeben werden und k?nnen nicht direkt in Funktionszeiger konvertiert werden.

ANullPointerinc isaspecialValueInDicatingThatapoInterdoesNotPointToanyvalidmemoryLocation, AnditisusedtoSafelyManageandCheckpointersbefordereferencent.1.Beforec 11.0ornUllWaSused, ButnownullpreferredforclarityTypesafety.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.2.
