如何有效地比较字符串与短字符串文字

如果我不想要调用strcmp所需的开销,我会按照以下代码示例中描述的方式将字符串与短字符串文字进行比较:

#ifdef LITTLE_ENDIAN        //little-endian-addressing
#define BytesAsDWord_M(a, b, c, d)\
  ((ulong) ((a) | ((b) << 8) | ((ulong) (c) << 16) | ((ulong) (d) << 24)))

#define BytesAsWord_M(a, b)((ushort) ((a) | ((b) << 8)))

#else //LITTLE_ENDIAN       //little-endian-addressing
#define BytesAsDWord_M(a, b, c, d)\
 ((ulong) ((d) | ((c) << 8) | ((b) << 16) | ((a) << 24)))

#define BytesAsWord_M(a, b) ((ushort) ((b) | ((a) << 8)))
#endif //LITTLE_ENDIAN      //little-endian-addressing

bool AbsCompare(char* chr_p)
//compare string with  "abs"
{
  if (*((ulong*) &chr_p[1]) ==
    BytesAsDWord_M('a', 'b', 's', '\0'))
    return true;

  return false;
}

只要我编译时没有启用优化选项,gcc就编译这个例子.启用优化后,我收到警告:

"解除引用类型惩罚指针将破坏严格别名规则"

即使使用-O3进行优化也不会产生有效的代码,如下例所示:

//abstest.c

#include 

typedef unsigned long ulong;
typedef unsigned short ushort;

#if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN     //little-endian-addressing
#define BytesAsDWord_M(a, b, c, d)\
  ((ulong) ((a) | ((b) << 8) | ((ulong) (c) << 16) | ((ulong) (d) << 24)))

#define BytesAsWord_M(a, b)((ushort) ((a) | ((b) << 8)))

#else //BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN //little-endian-addressing
#define BytesAsDWord_M(a, b, c, d)\
 ((ulong) ((d) | ((c) << 8) | ((b) << 16) | ((a) << 24)))

#define BytesAsWord_M(a, b) ((ushort) ((b) | ((a) << 8)))
#endif //BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN    //little-endian-addressing

int AbsCompare1(char* chr_p)
{
  return *(ulong*) chr_p ==  BytesAsDWord_M('a', 'b', 's', '\0');
}

int AbsCompare2(char* chr_p)
{
  return strcmp(chr_p, "abs");
}

int main(int argc __attribute__((unused)), char ** argv)
{
  int i;
  int j;

  i = AbsCompare1(argv[0]);
  j = AbsCompare2(argv[0]);

  return i + j;
}

objdump -d -Mintel abstest:

080483d0 :
 80483d0:   55                      push   ebp
 80483d1:   89 e5                   mov    ebp,esp
 80483d3:   8b 45 08                mov    eax,DWORD PTR [ebp+0x8]
 80483d6:   5d                      pop    ebp
 80483d7:   81 38 61 62 73 00       cmp    DWORD PTR [eax],0x736261
 80483dd:   0f 94 c0                sete   al
 80483e0:   0f b6 c0                movzx  eax,al
 80483e3:   c3                      ret    

080483f0 :
 80483f0:   55                      push   ebp
 80483f1:   0f b6 0d 5c 85 04 08    movzx  ecx,BYTE PTR ds:0x804855c
 80483f8:   89 e5                   mov    ebp,esp
 80483fa:   8b 55 08                mov    edx,DWORD PTR [ebp+0x8]
 80483fd:   0f b6 02                movzx  eax,BYTE PTR [edx]
 8048400:   29 c8                   sub    eax,ecx
 8048402:   75 2b                   jne    804842f 
 8048404:   0f b6 42 01             movzx  eax,BYTE PTR [edx+0x1]
 8048408:   0f b6 0d 5d 85 04 08    movzx  ecx,BYTE PTR ds:0x804855d
 804840f:   29 c8                   sub    eax,ecx
 8048411:   75 1c                   jne    804842f 
 8048413:   0f b6 42 02             movzx  eax,BYTE PTR [edx+0x2]
 8048417:   0f b6 0d 5e 85 04 08    movzx  ecx,BYTE PTR ds:0x804855e
 804841e:   29 c8                   sub    eax,ecx
 8048420:   75 0d                   jne    804842f 
 8048422:   0f b6 42 03             movzx  eax,BYTE PTR [edx+0x3]
 8048426:   0f b6 15 5f 85 04 08    movzx  edx,BYTE PTR ds:0x804855f
 804842d:   29 d0                   sub    eax,edx
 804842f:   5d                      pop    ebp
 8048430:   c3                      ret    

有没有可能直接比较这个简短的文字,而没有将chr_p嵌入到一个联合中,特别是因为我想在任意索引比较chr_p,比如"&chr_p [1]"？

不,那里没有.你知道编译器会使用它的知识strcmp吗？它将完全按照你想要的方式完成(消除调用开销),而不必在源代码中求助于类型惩罚.在编译器从别名分析中获得所有好处之后,这些代码转换通常在代码生成器中完成.

如果我gcc -O3用来编译以下程序,则无法strcmp找到任何调用.

#include 

int main(int argc, char ** argv)
{
        return strcmp(argv[0], "abs");
}

例如,我的x86程序集看起来像这样(gcc版本4.3.2(Debian 4.3.2-1.1))(我知道它已经过时了):

main:
        leal    4(%esp), %ecx
        andl    $-16, %esp
        pushl   -4(%ecx)
        pushl   %ebp
        movl    %esp, %ebp
        pushl   %ecx
        movl    4(%ecx), %eax
        movl    (%eax), %edx
        movzbl  (%edx), %eax
        subl    $97, %eax
        jne     .L2
        movzbl  1(%edx), %eax
        subl    $98, %eax
        jne     .L2
        movzbl  2(%edx), %eax
        subl    $115, %eax
        jne     .L2
        movzbl  3(%edx), %eax
.L2:
        popl    %ecx
        popl    %ebp
        leal    -4(%ecx), %esp
        ret

基本上strcmp已经内联和展开.当然,它在很大程度上取决于您的目标的代码生成器.因此,如果它尚未进化,那么它仍然可能产生一个strcmp.仍然让你想知道你是否应该为丑陋的代码加重自己,如果代码生成器可能会在以后支持这个...当你仍然坚持你的代码时.