c++ - 并发生成顺序键

Question

我正在从事一个项目，该项目在一个非常紧密的循环中生成大量连续的文本字符串。我的应用程序在程序的其他部分大量使用 SIMD 指令集扩展，如 SSE 和 MMX，但 key 生成器是纯 C++。

我的 key 生成器的工作方式是我有一个 keyGenerator 类，它包含一个存储当前 key 的字符数组。为了获得下一个键，有一个名为“incrementKey”的函数，它将字符串视为一个数字，将字符串加一，必要时进行携带。

现在的问题是，注册机有点瓶颈。速度很快，但如果再快一点就好了。最大的问题之一是，当我生成一组要使用 SSE2 代码处理的顺序键时，我必须将整个集合存储在一个数组中，这意味着我必须顺序生成 12 个字符串并将其复制到一个数组，一个接一个，像这样:

char* keys[12];
for(int i = 0; i < 12; i++)
{
    keys[i] = new char[16];
    strcpy(keys[i], keygen++);
}

那么如何高效地按顺序生成这些明文字符串呢？我需要一些想法来帮助插入这件事。并发会很好；正如我现在的代码一样，每个连续的 key 都依赖于前一个 key ，这意味着在当前 key 完全生成之前，处理器无法开始处理下一个 key 。

这是与 key 生成器相关的代码:

KeyGenerator.h

class keyGenerator
{

public:

    keyGenerator(unsigned long long location, characterSet* charset)
            : location(location), charset(charset)
    {           
        for(int i = 0; i < 16; i++)
            key[i] = 0;

        charsetStr = charset->getCharsetStr();
        integerToKey();
    }

    ~keyGenerator()
    {
    }

    inline void incrementKey()
    {
        register size_t keyLength = strlen(key);

        for(register char* place = key; place; place++)
        {
            if(*place == charset->maxChar)
            {
                // Overflow, reset char at place
                *place = charset->minChar;

                if(!*(place+1))
                {
                    // Carry, no space, insert char
                    *(place+1) = charset->minChar;
                    ++keyLength;

                    break;
                }
                else
                {
                    continue;
                }
            }
            else
            {
                // Space available, increment char at place
                if(*place == charset->charSecEnd[0]) *place = charset->charSecBegin[0];
                else if(*place == charset->charSecEnd[1]) *place = charset->charSecBegin[1];

                (*place)++;

                break;
            }
        }
    }

    inline char* operator++() // Pre-increment
    {
            incrementKey();
            return key;
    }

    inline char* operator++(int) // Post-increment
    {
            memcpy(postIncrementRetval, key, 16);
            incrementKey();

            return postIncrementRetval;
    }

    void integerToKey()
    {
        register unsigned long long num = location;

        if(!num)
        {
            key[0] = charsetStr[0];
        }
        else
        {
            num++;

            while(num)
            {
                num--;
                unsigned int remainder = num % charset->length;
                num /= charset->length;

                key[strlen(key)] = charsetStr[remainder];
            }
        }
    }

    inline unsigned long long keyToInteger()
    {
        // TODO
        return 0;
    }

    inline char* getKey()
    {
        return key;
    }

private:

    unsigned long long location;

    characterSet* charset;
    std::string charsetStr;

    char key[16];

    // We need a place to store the key for the post increment operation.
    char postIncrementRetval[16];
};

CharacterSet.h

struct characterSet
{
    characterSet()
    {
    }

    characterSet(unsigned int len, int min, int max, int charsec0, int charsec1, int charsec2, int charsec3)
    {
        init(length, min, max, charsec0, charsec1, charsec2, charsec3);
    }

    void init(unsigned int len, int min, int max, int charsec0, int charsec1, int charsec2, int charsec3)
    {
        length = len;
        minChar = min;
        maxChar = max;

        charSecEnd[0] = charsec0;
        charSecBegin[0] = charsec1;
        charSecEnd[1] = charsec2;
        charSecBegin[1] = charsec3;
    }

    std::string getCharsetStr()
    {
        std::string retval;

        for(int chr = minChar; chr != maxChar; chr++)
        {
            for(int i = 0; i < 2; i++) if(chr == charSecEnd[i]) chr = charSecBegin[i];
            retval += chr;
        }

        return retval;
    }

    int minChar, maxChar;

    // charSec = character set section
    int charSecEnd[2], charSecBegin[2];

    unsigned int length;
};

Answer 1

嗯.. 在性能方面，所有新的/strcpy/strmp 可能比您的注册机对您的伤害更大。

一次在一个更大的池中分配内存，然后在其中使用指针。

使用 keygen，您应该避免坚持生成单个 key 的泄漏抽象，而是一次生成最佳数量。可能更大的倍数。

在某些时间间隔内，您实际上可以使用 SSE/MMX 来生成 key ，至少当字符串对齐并且可以被您的 SSE/MMX 字长整除时。您也可以尝试用 0 填充它，如果字符串不是，则将它们移开。如果您一次只生成 16 个，那么可能真的不值得付出努力。