Thursday, October 2, 2014

sprintf を最大10倍以上高速化するプリプロセッサ「qrintf」を作った

最近H2OというHTTPサーバを書いているのですが、プロファイルを取ってみるとsprintfが結構な時間を食っていて不満に感じていました。実際、sprintfは数値や文字列をフォーマットするのに十徳ナイフ的に便利なので、HTTPサーバに限らず良く使われる(そしてCPU時間を消費しがちな)関数です。

では、sprintfを最適化すれば、様々なプログラムが より高速に動作するようになるのではないでしょうか。ということで作ったのが、qrintfです。

qrintfは、Cプリプロセッサのラッパーとしてソースコードに含まれるsprintfの呼出フォーマットを解析し、フォーマットにあわせたコードに書き換えることで、sprintfを高速化します。

たとえば、以下のようなIPv4アドレスを文字列化するコード片を
sprintf(
    buf,
    "%d.%d.%d.%d",
    (addr >> 24) & 0xff,
    (addr >> 16) & 0xff,
    (addr >> 8) & 0xff,
    addr & 0xff);
以下のようにコンパイル時に自動的に書き換え、実行時にフォーマット文字列の解析する負荷を省くことで大幅な高速化を実現しています。
((int)(_qrintf_d(
    _qrintf_c(
        _qrintf_d(
            _qrintf_c(
                _qrintf_d(
                    _qrintf_c(
                        _qrintf_d(
                            _qrintf_init(buf),
                            (addr >> 24) & 0xff),
                        '.'),
                    (addr >> 16) & 0xff),
                '.'),
            (addr >> 8) & 0xff),
        '.'),
    addr & 0xff)
).off);

たとえば上記のコードの場合、以下のように、qrintfを用いることで10倍以上文字列化処理が高速化することを確認しています。
$ gcc -O2 examples/ipv4addr.c
$ time ./a.out 1234567890
result: 73.150.2.210

real    0m2.602s
user    0m2.598s
sys 0m0.003s
$ ./qrintf-gcc -O2 examples/ipv4addr.c
$ time ./a.out 1234567890
result: 73.150.2.210

real    0m0.196s
user    0m0.192s
sys 0m0.003s

sprintfを呼んでいるコードを書き換えずに高速化できて、ハッピーですね!

12 comments:

  1. I really appreciate the kind of topics you post here. Thanks for sharing us a great information that is actually helpful
    Its my great pleasure to visit your blog and to enjoy your great posts here. I like it a lot. I can feel that you paid much attention for those articles, as all of them make sense and are very useful
    شركة مكافحة الحشرات بالقطيف
    شركة مكافحة النمل الابيض بالقطيف
    شركة مكافحة الحشرات بالدمام
    شركة مكافحة الحشرات بالخبر
    شركة مكافحة البق بالقطيف
    شركة مكافحة البق بالدمام
    شركة مكافحة النمل الابيض بالدمام
    شركة مكافحة النمل الابيض بالخبر
    هتم شركة مكافحة الحشرات بالدمام باعمال المكافحة للصراصير بالدمام فالصراصير من اكثر انواع الحشرات التى تسبب الضيق والالم وتسبب الشعور بالاشمئزاز والقرف فى المكان فاذا كنت تعانى من وجود الصراصير وتعانى من وجودها وانتشارها فى اى مكان فى منزلك وبالاخص فى المطابخ والصراصير الصغيره المتواجدة فى المكان

    ReplyDelete
  2. I got what you mean , a debt of gratitude is in order for posting .Woh I am cheerful to discover this site through google
    I really enjoyed reading this post, big fan. Keep up the good work andplease tell me when can you publish more articles or where can I read more on the subject?
    شركة تنظيف بالجبيل
    شركة تنظيف بالدمام
    شركة تنظيف بالخبر
    شركة تنظيف بالقطيف

    ReplyDelete
  3. I was very pleased to find this site.I wanted to thank you for this great read!! I definitely enjoying every little bit of it and I have you bookmarked to check out new stuff you post
    شركة تنظيف بالخبر
    شركة تنظيف بالجبيل
    شركة تنظيف بالدمام
    شركة تنظيف بالقطيف

    ReplyDelete
  4. Pretty good post. I just stumbled upon your blog and wanted to say that I have really enjoyed reading your blog posts. Any way I’ll be subscribing to your feed and I hope you post again soon.
    شركة نقل اثاث بالقطيف
    نقل اثاث بالدمام رخيص
    ارخص شركة نقل اثاث بالدمام
    شركة نقل عفش بالدمام
    شركة نقل اثاث بالخبر
    شركة نقل اثاث بالدمام

    ReplyDelete
  5. Nice to read this article will be very helpful in the future, share more info with us. Good job!
    agarwal packers and movers jaipur
    go kart frames

    ReplyDelete