C语言函数strlen源码剖析

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1、C语言函数strlen源码剖析发布日期：2009-04-06  来源：互联网  作者：佚名strlen源码剖析学习高效编程的有效途径之一就是阅读高手写的源代码，CRT(C/C++RuntimeLibrary)作为底层的函数库，实现必然高效。恰好手中就有glibc和VC的CRT源代码，于是挑了一个相对简单的函数strlen研究了一下，并对各种实现作了简单的效率测试。strlen的函数原形如下：      size_tstrlen(constchar*str);strlen返回str中字符的个数，其中str为一个以''结尾的字符串

2、(anull-terminatedstring)。1.简单实现如果不管效率，最简单的实现只需要4行代码：1 size_t strlen_a(const char *str) {2     size_t length = 0;3     while (*str++)4         ++length;5     return length;6 }也许可以稍加改进如下：1 size_t strlen_b(const char *str) {2     const char *cp = str;3     while (*cp++)4

3、         ;5     return (cp - str - 1);6 }2.高效实现很显然，标准库的实现肯定不会如此简单，上面的strlen_a以及strlen_b都是一次判断一个字符直到发现''为止，这是非常低效的。比较高效的实现如下(在这里WORD表示计算机中的一个字，不是WORD类型)：(1)一次判断一个字符直到内存对齐，如果在内存对齐之前就遇到''则直接return，否则到(2)；(2)一次读入并判断一个WORD，如果此WORD中没有为0的字节，则继续下一个WORD，否则到(3)；(3)到这里则说明WOR

4、D中至少有一个字节为0，剩下的就是找出第一个为0的字节的位置然后return。NOTE：数据对齐(dataalignment)，是指数据所在的内存地址必须是该数据长度的整数倍，这样CPU的存取速度最快。比如在32位的计算机中，一个WORD为4byte，则WORD数据的起始地址能被4整除的时候CPU的存取效率比较高。CPU的优化规则大概如下：对于n字节(n=2,4,8...)的元素，它的首地址能被n整除才能获得最好的性能。为了便于下面的讨论，这里假设所用的计算机为32位，即一个WORD为4个字节。下面给出在32位计算机上的C语言实现

5、(假设unsignedlong为4个字节)： 1 typedef unsigned long ulong; 2  3 size_t strlen_c(const char *str) { 4  5     const char *char_ptr; 6     const ulong *longword_ptr; 7     register ulong longword, magic_bits; 8  9     for (char_ptr = str; ((ulong)char_ptr 10         & (sizeof

6、(ulong) - 1)) != 0;11         ++char_ptr) {12         if (*char_ptr == '')13             return char_ptr - str;14     }15 16     longword_ptr = (ulong*)char_ptr;17 18     magic_bits = 0x7efefeffL;19 20     while (1) {21 22         longword = *longword_ptr++;23 24   

7、      if ((((longword + magic_bits) ^ ~longword) & ~magic_bits) != 0) {25 26             const char *cp = (const char*)(longword_ptr - 1);27             28             if (cp[0] == 0)29                 return cp - str;30             if (cp[1] == 0)31                 r

8、eturn cp - str + 1;32             if (cp[2] == 0)33                 return cp - str + 2;34             if (cp[3] == 0)35