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c-内存/速度问题的一般策略
内容导读
互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了c-内存/速度问题的一般策略，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含8545字，纯文字阅读大概需要13分钟。
内容图文
我有一个C代码,可以运行大约200个ASCII文件,进行一些基本的数据处理,并输出一个(基本上)所有数据的ASCII文件.
该程序起初运行非常快,然后在整个过程中急剧减慢,也许会逐渐减慢一点,然后在其余过程中以相当慢的速度进行.即它会在大约5秒钟内读取大约80个文件,在大约50秒钟内读取大约200个文件.每个文件基本相同.
我正在寻找有关如何解决问题或内存泄漏的建议.
一些更多的细节：
首先,我将在程序开始时打开fopen(FILE * outputFile,“ w”),并在结束时打开fclose().前40个文件大约需要4秒钟；然后大约1.5分钟即可获取约200个文件.
我以为输出文件可能会阻塞内存,所以我每次迭代(即每次打开新文件时)都将代码更改为fopen(outputFile,“ a”),并且每次关闭输入文件时都将代码更改为fclose().如上所述,这将性能提高到总计约50秒.
似乎奇怪的是,此“修复”会如此明显地帮助您,但并非完全如此.
另外,我也不动态分配任何内存(没有对“ new”或“ delete”或“ free”之类的调用)……所以我什至不知道如何发生内存泄漏.
任何帮助,将不胜感激！
谢谢！
码：
vector<string> dirCon;
// Uses boost::filesystem to store every file in directory
bool retVal = FileSystem::getDirectoryContents(HOME_DIR+HISTORY_DIR, &dirCon, 2);
int counter = 0;
for(int i = 0; i < dirCon.size(); i++) {
// Create output file
FILE *outFile;
string outputFileName = HOME_DIR ... ;
// open file as append "a"
bool ifRet = initFile(outFile, outputFileName.c_str(), "a");
if(!ifRet) {
fprintf(stderr, "ERROR ... ");
return false;
}
// Get the topmost directory name
size_t loc = dirCon.at(i).find_last_of("/");
string dirName = dirCon.at(i).substr(loc+1, (dirCon.at(i).size()-(loc+1)));
// Get the top directory content
vector<string> subDirCon;
bool subRetVal = FileSystem::getDirectoryContents(dirCon.at(i), &subDirCon);
if(!subRetVal) { fprintf(stderr, "ERROR\n"); return false; }
// Go through each file in directory, look for the one that matches
for(int j = 0; j < subDirCon.size(); j++) {
// Get filename
loc = subDirCon.at(j).find_last_of("/");
string fileName = subDirCon.at(j).substr(loc+1, (subDirCon.at(j).size()-(loc+1)));
// If filename matches desired station, process and store
if( fileName == string(dirName ...) ) {
// Open File
FILE *inFile;
if(!initFile(inFile, subDirCon.at(j).c_str(), "r")) {
fprintf(stderr, "ERROR: ... !\n");
break;
}
// Parse file line-by-line
char str[TB_CHARLIMIT_LARGE];
const char *delim = ",";
while(true) {
vector<string> splitString;
fgets(str, TB_CHARLIMIT_LARGE, inFile);
if(feof(inFile)) { break; } // break at end of file
removeEndLine(str);
// If non-comment line, parse
if(str[0] != COMCHAR){
string strString(str);
// remove end line char
strString.erase(std::remove(strString.begin(), strString.end(), '\n'), strString.end());
strcpy(str, strString.c_str());
char *temp = strtok(str,delim);
char *lastTemp;
while(temp != NULL) {
splitString.push_back(string(temp));
temp = strtok(NULL,delim);
}
if(splitString.size() > 0) {
DateTime dtTemp(splitString.at(0));
goodLines++;
/* ... process splitString, use dtTemp ... */
// Output to file
fprintf(outFile, "%s\n", strFromStrVec(splitString).c_str());
}
}
} //while
fclose(inFile);
}
} //j
cout << "GoodLines = " << goodLines << endl;
fclose(outFile);
} // i
bool getDirectoryContents(const string dirName, vector<string> *conts) {
path p(dirName);
try {
// Confirm Exists
if(!exists(p)) {
fprintf(stderr, "ERROR: '%s' does not exist!\n", dirName.c_str());
return false;
}
// Confirm Directory
if(!is_directory(p)) {
return false;
}
conts->clear();
// Store paths to sort later
typedef vector<path> vec;
vec v;
copy(directory_iterator(p), directory_iterator(), back_inserter(v));
sort(v.begin(), v.end());
for(vec::const_iterator it(v.begin()), it_end(v.end()); it != it_end; ++it) {
conts->push_back(it->string());
}
} catch(const filesystem_error& ex) {
fprintf(stderr, "ERROR: '%s'!\n", ex.what());
return false;
}
return true;
}
解决方法:
没有更多信息可以继续,我想您要处理的是Schlemiel the Painter的算法：(Original)(Wikipedia).它们非常容易进行字符串处理.让我给你举个例子.
我想读取文件中的每一行,以某种方式处理每一行,并通过一些中间处理来运行它.然后,我想收集结果,然后将其写回到磁盘.这是一种方法.我犯了一个容易犯的巨大错误：
// proc.cpp
class Foo
{
public:
std::string chew_on(std::string const& line_to_chew_on) {...}
...
};
Foo processor;
std::string buffer;
// Read/process
FILE *input=fopen(..., "r");
char linebuffer[1000+1];
for (char *line=fgets(linebuffer, 1000, input); line;
line=fgets(linebuffer, 1000, input) )
{
buffer=buffer+processor.chew_on(line); //(1)
}
fclose(input);
// Write
FILE *output=fopen(...,"w");
fwrite(buffer.data(), 1, buffer.size(), output);
fclose(output);
乍一看很容易错过的问题是,每次运行第(1)行时,都会复制缓冲区的全部内容.如果有1000行,每行100个字符,那么您最终将花费时间来复制100 200 300 400….100,000 = 5,050,000字节副本来运行该行.增加到10,000行？ 500500000.那个油漆罐越来越远了.
在此特定示例中,修复很容易.第(1)行应显示为：
buffer.append(processor.chew_on(line)); // (2)
或等效地：(感谢Matthieu M.)：
buffer += processor.chew_on(line);
之所以能够提供帮助,是因为(通常)std :: string不需要制作缓冲区的完整副本即可执行附加功能,而在(1)中,我们坚持要制作一个副本.
更一般而言,假设(a)您正在执行的处理保持状态,(b)您经常引用全部或大部分状态,并且(c)状态随着时间的推移而增长.然后,很有可能您已经编写了一个Θ(n2)时间算法,该算法将精确显示您正在谈论的行为类型.
编辑
当然,股票回答“为什么我的代码慢？”是“运行个人资料”.有许多工具和技术可以做到这一点.一些选项包括：
> callgrind/kcachegrind(由David Schwartz建议)
> Random Pausing(由Mike Dunlavey建议)
> GNU探查器,gprof
> GNU测试覆盖率剖析器,gcov
> oprofile
他们都有自己的长处.尽管可能难以解释结果,但是“随机暂停”可能是最简单的实现. ‘gprof’和’gcov’在多线程程序上基本上是无用的. Callgrind彻底但缓慢,有时可能在多线程程序上发挥奇怪的作用. oprofile很快,可以很好地与多线程程序一起使用,但是可能很难使用,并且可能会遗漏一些东西.
但是,如果您试图分析一个单线程程序,并且正在使用GNU工具链进行开发,则gprof可能是一个不错的选择.拿我上面的proc.cpp.出于演示目的,我将介绍未优化的运行.首先,我重建程序以进行概要分析(将-pg添加到编译和链接步骤)：
$g++ -O0 -g -pg -o proc.o -c proc.cpp
$g++ -pg -o proc proc.o
我运行该程序一次以创建性能分析信息：
./proc
除了执行通常的操作外,此运行还将在当前目录中创建一个名为“ gmon.out”的文件.现在,我运行gprof来解释结果：
$gprof ./proc Flat profile: Each sample counts as 0.01 seconds. % cumulative self self total time seconds seconds calls ms/call ms/call name 100.50 0.01 0.01 234937 0.00 0.00 std::basic_string<...> std::operator+<...>(...) 0.00 0.01 0.00 234937 0.00 0.00 Foo::chew_on(std::string const&) 0.00 0.01 0.00 1 0.00 10.05 do_processing(std::string const&, std::string const&) ...
是的,确实,我程序的时间的100.5％花费在std :: string运算符上.好吧,到了一些采样误差. (我正在VM中运行它……似乎gprof捕获的计时已关闭.我的程序运行所花的时间远远超过0.01累积秒…)
对于我的非常简单的示例,gcov的指导意义要小一些.但是,这就是它所显示的.首先,为gcov编译并运行：
$g++ -O0 -fprofile-arcs -ftest-coverage -o proc proc.cpp
$./proc
$gcov ./proc
...
这会在当前目录中创建一堆以.gcno,.gcda,.gcov结尾的文件. .gcov中的文件告诉我们在运行过程中每行代码执行了多少次.因此,在我的示例中,我的proc.cpp.gcov最终看起来像这样：
-: 0:Source:proc.cpp
-: 0:Graph:proc.gcno
-: 0:Data:proc.gcda
-: 0:Runs:1
-: 0:Programs:1
-: 1:#include
-: 2:#include
-: 4:class Foo
-: 5:{
-: 6: public:
234937: 7: std::string chew_on(std::string const& line_to_chew_on) {return line_to_chew_on;}
-: 8:};
-: 9:
-: 10:
-: 11:
1: 12:int do_processing(std::string const& infile, std::string const& outfile)
-: 13:{
-: 14: Foo processor;
2: 15: std::string buffer;
-: 16:
-: 17: // Read/process
1: 18: FILE *input=fopen(infile.c_str(), "r");
-: 19: char linebuffer[1000+1];
234938: 20: for (char *line=fgets(linebuffer, 1000, input); line;
-: 21: line=fgets(linebuffer, 1000, input) )
-: 22: {
234937: 23: buffer=buffer+processor.chew_on(line); //(1)
-: 24: }
1: 25: fclose(input);
-: 26:
-: 27: // Write
1: 28: FILE *output=fopen(outfile.c_str(),"w");
1: 29: fwrite(buffer.data(), 1, buffer.size(), output);
1: 30: fclose(output);
1: 31:}
-: 32:
1: 33:int main()
-: 34:{
1: 35: do_processing("/usr/share/dict/words","outfile");
-: 36:}
因此,从这里,我将不得不得出结论,第23行的std :: string :: operator(执行234,937次)是导致我的程序运行缓慢的潜在原因.
顺便说一句,callgrind / kcachegrind与多线程程序一起使用,并且可以提供更多得多的信息.对于此程序,我运行：
g++ -O0 -o proc proc.cpp
valgrind --tool=callgrind ./proc # this takes forever to run
kcachegrind callgrind.out.*
而且我发现以下输出,表明真正消耗了我的周期的是很多存储副本(__memcpy_ssse3_back花费了99.4％的执行时间),我可以看到所有这些都发生在源代码的第23行以下：
内容总结
以上是互联网集市为您收集整理的c-内存/速度问题的一般策略全部内容，希望文章能够帮你解决c-内存/速度问题的一般策略所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。
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