2020-08-07

前言

 

本文主要介绍的是C语言中switch的别样玩法,这是很多学习C语言的人基本都没有见过的一个冷知识，虽然不是很常用，但是希望对于广大读者学习C语言有一些帮助。

 

switch别致源码展示

如果你是第一次看到的话，不妨试一下,看你能得出该写法的作用吗?相信大家写业务逻辑的时候，都是面向if、else、for、while、switch编程。但是你见过switch嵌套do..while吗？

 

咋的一看，这啥鬼玩意啊，switch/while这组合能编译通过吗？您可别怀疑，还真能。这个就是达夫设备（Duff's Device)，不信的同学可以拿以下代码去测试一下:

#include 
#include 
#include 
#include 
void send(int* to, int* from, int count)
{
	int n = (count + 7) / 8;
	switch (count % 8) 
	{
	case 0: 
		do {
			*to++ = *from++;
	case 7: 
			*to++ = *from++;
	case 6: 
			*to++ = *from++;
	case 5: 
			*to++ = *from++;
	case 4: 
			*to++ = *from++;
	case 3: 
			*to++ = *from++;
	case 2: 
			*to++ = *from++;
	case 1: 
			*to++ = *from++;
		} while (--n > 0);
	}
}
void print(int array[], int count) 
{
	for (int i = 0; i < count; i++) 
	{
		printf("%d\t", array[i]);
	}
	printf("\n");
}
int main()
{
	int to[8] = {0};
	int from[8] = { 1,2,3,4,5,6,7,8};
	int count = 8;
	send(to, from, count);
	print(to,8);
	return 0;
}

达夫设备(Duff's Device）

百度百科的说法:

在计算机科学领域，达夫设备（英文：Duff‘s device）是串行复制（serial copy）的一种优化实现，通过汇编语言编程时一常用方法，实现展开循环，进而提高执行效率。这一方法据信为当时供职于卢卡斯影业的汤姆·达夫于1983年11月发明，并可能是迄今为止利用C语言switch语句特性所作的最巧妙的实现。

简单的来说：达夫设备是一个加速循环语句的C编码技巧。 其基本思想是减少循环测试的执行次数。

Tom Duff

在卢卡斯影业上班的程序员 Tom Duff，他是想为了加速一个实时动画程序，实现从一个数组复制数据到一个寄存器这样一个功能，一般情况下，若要将数组元素复制进存储器映射输出寄存器，很多人都会想到使用如下写法:

do {
  *to = *from++;            
} while(--count > 0);

我们一般使用用for循环或者while循环的时候，如果执行循环内容本身用不了多少时间，本质上时间主要是消耗在了每次循环的比较语句上边。而事实上，比较语句是有很大优化空间的，我们假设你要循环10000次，结果你从第一次开始就不断的比较是否达到上界值，这是不是很徒劳呢？我们写一个达夫设备的函数就不会有这样的情况(不同测试会有不同效果，大家可以自行测试一下)

尾言

达夫设备确实缩短了不少时间，值得一提的是，针对串行复制的需求，标准C语言库提供了memcpy函数，而其效率不会比斯特劳斯鲁普版的达夫设备低，并可能包含了针对特定架构的优化，从而进一步大幅提升执行效率。所以呢，这个东西你知道了解即可。文章都是手打原创，每天最浅显的介绍C语言、C++，windows知识，喜欢我的文章就关注一波吧，每天带你学习C/C++不同的知识，也可以看到最新更新和之前发表的文章哦。如果足下基础比较差，不妨关注下人人都可以学习的公众号教程