有人能指出我strlen()在海湾合作委员会的定义吗?我现在大约半小时一直在试用版本4.4.2(当谷歌疯狂时),我似乎无法找到strlen()实际实现的位置.
Mar*_*off 30
您应该查看glibc,而不是GCC - 它似乎是在strlen.c- 这里是glibc版本2.7的strlen.c的链接...这里是strlen.c的glibc SVN存储库链接.
你应该看glibc而不是gcc的原因是:
GNU C库用作GNU系统中的 C库,大多数系统使用Linux内核.
tec*_*rus 12
我意识到这个问题已经过了4年了,但是如果你不这样做,gcc通常会包含自己的strlen副本,#include <string.h>并且没有任何答案(包括接受的答案).如果您忘了,您会收到警告:
file_name:line_number: warning: incompatible implicit declaration of built-in function 'strlen'
并且gcc将内联其副本,在x86上是repnz scasb asm变体,除非你传递-Werror或-fno-builtin.与此相关的文件位于gcc/config/<platform>/<platform>.{c,md}
它也由gcc/builtins.c控制.如果您想知道strlen()是否以及如何针对常量进行优化,请参阅tree c_strlen(tree src, int only_value)此文件中定义的函数.它还控制strlen(以及其他)如何扩展和折叠(基于前面提到的配置/平台)
这是bsd实现
size_t
strlen(const char *str)
{
const char *s;
for (s = str; *s; ++s)
;
return (s - str);
}
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)
在glibc/string/strlen.c 中定义
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#undef strlen
#ifndef STRLEN
# define STRLEN strlen
#endif
/* Return the length of the null-terminated string STR. Scan for
the null terminator quickly by testing four bytes at a time. */
size_t
STRLEN (const char *str)
{
const char *char_ptr;
const unsigned long int *longword_ptr;
unsigned long int longword, himagic, lomagic;
/* Handle the first few characters by reading one character at a time.
Do this until CHAR_PTR is aligned on a longword boundary. */
for (char_ptr = str; ((unsigned long int) char_ptr
& (sizeof (longword) - 1)) != 0;
++char_ptr)
if (*char_ptr == '\0')
return char_ptr - str;
/* All these elucidatory comments refer to 4-byte longwords,
but the theory applies equally well to 8-byte longwords. */
longword_ptr = (unsigned long int *) char_ptr;
/* Bits 31, 24, 16, and 8 of this number are zero. Call these bits
the "holes." Note that there is a hole just to the left of
each byte, with an extra at the end:
bits: 01111110 11111110 11111110 11111111
bytes: AAAAAAAA BBBBBBBB CCCCCCCC DDDDDDDD
The 1-bits make sure that carries propagate to the next 0-bit.
The 0-bits provide holes for carries to fall into. */
himagic = 0x80808080L;
lomagic = 0x01010101L;
if (sizeof (longword) > 4)
{
/* 64-bit version of the magic. */
/* Do the shift in two steps to avoid a warning if long has 32 bits. */
himagic = ((himagic << 16) << 16) | himagic;
lomagic = ((lomagic << 16) << 16) | lomagic;
}
if (sizeof (longword) > 8)
abort ();
/* Instead of the traditional loop which tests each character,
we will test a longword at a time. The tricky part is testing
if *any of the four* bytes in the longword in question are zero. */
for (;;)
{
longword = *longword_ptr++;
if (((longword - lomagic) & ~longword & himagic) != 0)
{
/* Which of the bytes was the zero? If none of them were, it was
a misfire; continue the search. */
const char *cp = (const char *) (longword_ptr - 1);
if (cp[0] == 0)
return cp - str;
if (cp[1] == 0)
return cp - str + 1;
if (cp[2] == 0)
return cp - str + 2;
if (cp[3] == 0)
return cp - str + 3;
if (sizeof (longword) > 4)
{
if (cp[4] == 0)
return cp - str + 4;
if (cp[5] == 0)
return cp - str + 5;
if (cp[6] == 0)
return cp - str + 6;
if (cp[7] == 0)
return cp - str + 7;
}
}
}
}
libc_hidden_builtin_def (strlen)
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)
glibc 2.26 有几个手动优化的汇编实现 strlen
截至glibc-2.26,快速:
git ls-files | grep strlen.S
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)
在 glibc 树中显示了针对所有主要架构和变体的十几种程序集手动优化实现。
特别是,仅 x86_64 就有 3 种变体:
sysdeps/x86_64/multiarch/strlen-avx2.S
sysdeps/x86_64/multiarch/strlen-sse2.S
sysdeps/x86_64/strlen.S
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)
确定使用哪个的一种快速而肮脏的方法是逐步调试测试程序:
#include <assert.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
int main(void) {
size_t size = 0x80000000, i, result;
char *s = malloc(size);
for (i = 0; i < size; ++i)
s[i] = 'a';
s[size - 1] = '\0';
result = strlen(s);
assert(result == size - 1);
return EXIT_SUCCESS;
}
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)
编译:
gcc -ggdb3 -std=c99 -O0 a.c
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)
立即行动:
disass main
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包含:
callq 0x555555554590 <strlen@plt>
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)
所以正在调用 libc 版本。
经过几个si指令级别的步骤后,GDB 达到:
__strlen_avx2 () at ../sysdeps/x86_64/multiarch/strlen-avx2.S:52
52 ../sysdeps/x86_64/multiarch/strlen-avx2.S: No such file or directory.
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)
这告诉我strlen-avx2.S被使用了。
然后,我进一步确认:
disass __strlen_avx2
Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)
并将反汇编与glibc源进行比较。
使用 AVX2 版本并不奇怪,因为我有一个i7-7820HQ CPU,发布日期为 2017 年第一季度并支持 AVX2,而AVX2是最先进的组件实现,发布日期为 2013 年第二季度,而SSE2则更多从 2004 年开始。
这就是 glibc 核心部分的很大一部分:它有很多经过架构优化的手写汇编代码。
在 Ubuntu 17.10、gcc 7.2.0、glibc 2.26 中测试。
-O3
TODO: with -O3, gcc 不使用 glibc's strlen,它只是生成内联程序集,在:https : //stackoverflow.com/a/19885891/895245 中提到
是因为它可以优化得更好吗?但是它的输出不包含AVX2指令,所以我觉得不是这样。
https://www.gnu.org/software/gcc/projects/optimize.html提到:
GCC优化器的不足
glibc 具有各种字符串函数的内联汇编版本;GCC 在相同的架构上有一些,但不一定相同。可以为更多函数提供额外的 optab 条目,例如 ffs 和 strlen 的条目,包括 memset、strchr、strcpy 和 strrchr。
我的简单测试表明该-O3版本实际上更快,因此GCC做出了正确的选择。
询问:https : //www.quora.com/unanswered/How-does-GCC-know-that-its-builtin-implementation-of-strlen-is-faster-than-glibcs-when-using-optimization-level -O3