写高并发程序时慎用strncpy和sprintf - c++编程基础

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写高并发程序时慎用strncpy和sprintf(一)

2019-01-05 20:09:04 【大中小】浏览:507次

分享一下最近做程序优化的一点小心得：在写高并发交易代码时要谨慎使用strncpy和sprintf。

下面详细介绍一下这样说的原因及建议实践：

1 慎用strncpy因为它的副作用极大

我们平时使用strncpy防止字符串拷贝时溢出，常常这样写

char buf[1024] = {0};

char str[16] = "hello";

strncpy(buf, sizefo(buf), str);

这样写当然没问题，但有些人不知道的是：strncpy一行代码执行时是往buf写了sizeof(buf) = 1024个字节，而不是直观以为的strlen(str) + 1 = 6个字符。

也就是说我们为了复制6个字符却写了1024个字节，多了不少额外消耗。如果这个函数被频繁调用，会导致系统性能出现不少损失。

因为调用strncpy(dest, n, str)时，函数首先将字符从源缓冲区str逐个复制到目标缓冲区dest，直到拷贝了n碰上\0。

紧接着，strncpy函数会往buf填充\0字符直到写满n个字符。

所以我才会说上面的代码strncpy才会写了1024个字节。

可以做一个小实验：

看上面代码及输出结果，我们可以知道在执行strncpy之前dest是用'1'填充的，但在执行strncpy后，前面几个字符变成hello，后面的字符全变成\0;

我个人的解决方法是写一个宏专用于往字符数组拷贝的，与大家分享一下，抛砖引玉。

// 静态断言  从vc拷贝过来(_STATIC_ASSERT) 稍微修改了一下 
// 原来是typedef char __static_assert_t[ (expr) ]
// 现在是typedef char __static_assert_t[ (expr) - 1 ] 
// 原因是gcc支持0字符数组
//TODO: 这里在win上编译有警告 有待优化 另外在linux宏好像不起作用 原因待查。暂时只有在win编译代码可以用
#ifndef _STATIC_ASSERT_RCC
#   ifdef __GNUC__
#       define _STATIC_ASSERT_RCC(expr) typedef char __static_assert_t[ (expr) - 1 ]
#   else
#       define _STATIC_ASSERT_RCC(expr) do { typedef char __static_assert_t[ (expr) ]; } while (0)
#   endif
#endif
 
//将src复制到字符数组arr 保证不会越界并且末尾肯定会加\0
//_STATIC_ASSERT_RCC这里作用是防止有人传字符串指针进来
#define strncpy2arr(arr, src) do { \
    char *dest_ = arr; \
    size_t n = strnlen(src, sizeof(arr) - 1); \
    _STATIC_ASSERT_RCC(sizeof(arr) != sizeof(char *)); \
    memcpy(dest_, src, n); \
    dest_[n] = '\0'; \
} while (0)
 
 
#ifdef WIN32
int main(int argc, char *argv[])
{
    char dest[16];
    char *src = "hello                                    222";
    int i = 0;
 
    for (i = 0; i < sizeof(dest); ++i)
    {
        dest[i] = '1';
    }
 
    printf("before strncpy\n");
    for (i = 0; i < sizeof(dest); ++i)
    {
        printf("%d ", dest[i]);
    }
    printf("\n");
 
    strncpy2arr(dest, src);
    printf("after strncpy\n");
    for (i = 0; i < sizeof(dest); ++i)
    {
        printf("%d ", dest[i]);
    }
    printf("\n");
 
    strncpy(dest, src, sizeof(dest));
    printf("after strncpy\n");
    for (i = 0; i < sizeof(dest); ++i)
    {
        printf("%d ", dest[i]);
    }
    printf("\n");
    
 
    return 0;
   
    //return CompressPerformanceTestMain(argc, argv);
}
#endif

2 慎用sprintf，因为它的效率比你想象的低

之前我一直没注意到sprintf效率低的问题，直到有一次使用callgrind对程序进行性能分析时，发现有相当大的资源消耗在sprintf上面，我才有所警觉。

为此，我写了一点测试代码，对常用的函数做了一下基准测试，结果如下：

测试内容	耗时（us）
for循环赋值40亿次	13023889
调用简单函数40亿次	16967986
调用memset函数4亿次（256个字节）	6932237
调用strcpy函数4亿次（12个字节）	3239218
调用memcpy函数4亿次（12个字节）	3239201
调用strcmp函数4亿次（12个字节）	2500568
调用memcmp函数4亿次（12个字节）	26683

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