别人的经验,我们的阶梯!,今天和同事一起调代码,定位到一处很耗时的地方。,在某个线程中,同步周期需要保证在2
毫秒(如果耗时不到2
毫秒,那么就让剩下的时间进行sleep
)。,但是在调用一个模块的内部函数时,时不时的就飘到了3~5
毫秒,时间抖动毫无保证。,后来仔细分析了一下被调用的函数,发现是在查找链表中某个目标节点时,由于目标节点的不确定性,导致耗时飘来飘去。,后来想到是否可以用”哨兵“的思路来解决问题,于是就试了一下,果然有效。,特分享于此,使用2
段代码来看一下代码执行效率的提升。,所谓的哨兵,就是一个标志,一个与查找目标对象一样的操作对象。,以前有一本书中举过这样的一个例子:,假如有10000
个纸箱,每个箱子里面都有一张纸条,纸条上写有1 ~ 10000
这些数字,数字不会重复。,现在:别人给了一个随机的数字,我们需要在这10000
个箱子里找到与这个数字相同的纸条,找到之后退出操作。,面对这个问题,最直觉的想法就是:从头开始,遍历这10000
个箱子,检查其中的纸条上数字是否与目标相同。,大概就是下面这个样子:,从上面这段示意性代码中可以看出,在for
循环中主要有2
个比较指令:,为了便于量化问题,我们写一个测试代码,打印出for
循环的时间消耗。,为了便于客观比较,在测试代码中:,测试文件:loop1.c
。,编译:gcc loop1.c -o loop1
。,执行:,耗时大概在1350 ~ 1380
微秒左右。,哨兵算法的主要思想就是:降低在for
循环中的比较操作。,因为纸箱的数量是有限的,上面的代码中,在还没有找到目标数字之前,需要对纸箱的序号进行检查:以免超过了最大的纸箱。,我们可以在最后额外添加一个纸箱,并且在其中存放我们查找的目标数字,额外添加的这个纸箱就叫做哨兵
!,这样的话,在for
循环中,就不需要检查当前这个纸箱序号是否超过了最大的纸箱。,因为:我们在哨兵纸箱中放了被查找的那个数字,所以是一定能够找到目标数字的:,要么是在前面的纸箱中, 要么是在哨兵纸箱中!,因此,在for
循环中,就只需要比较纸条上的数字,而不用比较纸箱的序号是否达到最后一个了。,当找到目标数字之后,唯一要多做的步骤是:检查这个箱子是否为哨兵纸箱。,如果是哨兵纸箱:说明前面的纸箱中没有查找到目标数字。,如果不是哨兵纸箱:说明在前面的纸箱中查找到了目标数字。,测试代码loop2.c
:,编译:gcc loop2.c -o loop2
。,执行:,耗时大概在960 ~ 990
微秒之间。,这篇短文仅仅是用for
循环来讨论哨兵的编程思想。,在其它的一些编程场景中,应用的机会还是挺多的,也能够非常显著的提升代码的执行效率。
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