今天发现自己的array类太慢

今天发现自己的array类太慢

    Lazy Compiler使用Syngram动态创建语法分析器的代码实在是太慢了，debug竟然需要8秒钟来处理91条比较长的文法。于是我打开了Visual Studio 2008的Performance Wizard查看运行时消耗的资源，结果发现竟然都消耗在自己那个array类的operator[]里面了。那一段代码是用来检查文法的左递归引用关系是否出现环的。结果就把用到的四个array全部换成bool*了，当时只是为了创建二维数组方便使用了array类。

    过后，debug的时间立刻降为2秒钟不到，于是我又打开Performance Wizard看了一次，这次消耗的瓶颈终于转移到一个合理的地方了。

    结果：array竟然比指针慢了无穷多倍，得找个时候重新写一次。不过这段代码好象是去年写的，也没经过什么性能测试，也难怪发现不了问题。在此帖上代码，等Lazy Script写完了重新审查一下自己的那套模板库（NTL，Non-standard Template Library，娃哈哈）。

  1       enum  VLE_ArrayCommander
  2      {
  3          vacNewArray
  4      };
  5 
  6      template < VLE_ArrayCommander _Commander , VInt _Dims >
  7       class  VL_ArrayDimension :  public  VL_Base
  8      {
  9       public :
 10          VInt    Dims[_Dims + 1 ];
 11 
 12          VL_ArrayDimension()
 13          {
 14               for (VInt i = 0 ;i < _Dims;i ++ )
 15              {
 16                  Dims[i] = 0 ;
 17              }
 18          }
 19 
 20          VL_ArrayDimension(VInt Dim , VInt *  PrevDims)
 21          {
 22              Dims[ 0 ] = Dim;
 23              memcpy(Dims + 1 ,PrevDims, sizeof (VInt) * (_Dims - 1 ));
 24          }
 25 
 26          VL_ArrayDimension < _Commander , _Dims + 1 >   operator  [](VInt Dim)
 27          {
 28               return  VL_ArrayDimension < _Commander , _Dims + 1 > (Dim,Dims);
 29          }
 30 
 31          VInt GetSize()
 32          {
 33              VInt Size = 1 ;
 34               for (VInt i = 0 ;i < _Dims;i ++ )
 35              {
 36                  Size *= Dims[i];
 37              }
 38               return  Size;
 39          }
 40      };
 41 
 42       extern  VL_ArrayDimension < vacNewArray ,  0 >  NewArray;
 43 
 44      template < typename _Type >
 45       class  VL_ArrayInfo :  public  VL_Base
 46      {
 47       public :
 48          _Type *     Elements;
 49          VInt *     Dims;
 50          VInt    RefCount;
 51          VInt    Size;
 52 
 53          VL_ArrayInfo(VInt aDims)
 54          {
 55              Dims = new  VInt[aDims];
 56          }
 57 
 58           ~ VL_ArrayInfo()
 59          {
 60              delete[] Dims;
 61          }
 62      };
 63 
 64      template < typename _Type , VInt _Dims >
 65       class  VL_Array :  public  VL_Base
 66      {
 67       protected :
 68 
 69       public :
 70 
 71          template < VInt _RefDims >
 72           class  VL_ArrayReference :  public  VL_Base
 73          {
 74              friend  class  VL_Array;
 75           protected :
 76              VL_ArrayInfo < _Type >*     FInfo;
 77              _Type *                     FElements;
 78              VInt                    FSubSize;
 79           public :
 80 
 81              VL_ArrayReference(_Type *  Elements , VL_ArrayInfo < _Type >*  Info , VInt Dim)
 82              {
 83                  FInfo = Info;
 84                  FSubSize = FInfo -> Size / FInfo -> Dims[_RefDims];
 85                  FElements = Elements + Dim * FSubSize;
 86              }
 87 
 88              VL_ArrayReference(VL_ArrayInfo < _Type >*  Info , _Type *  Elements , VInt SubSize)
 89              {
 90                  FInfo = Info;
 91                  FElements = Elements;
 92                  FSubSize = SubSize;
 93              }
 94 
 95              VL_ArrayReference < _RefDims - 1 >   operator  [](VInt Dim)
 96              {
 97                  VInt SubSize = FSubSize / FInfo -> Dims[_RefDims - 1 ];
 98                   return  VL_ArrayReference < _RefDims - 1 > (FInfo,FElements + Dim * SubSize,SubSize);
 99              }
100 
101               operator  VL_Array < _Type , _RefDims > ()
102              {
103                   return  VL_Array < _Type , _Dims - 1 > (FInfo,FElements);
104              }
105 
106              VL_Array < _Type , _RefDims >  Reference()
107              {
108                   return  VL_Array < _Type , _Dims - 1 > (FInfo,FElements);
109              }
110 
111              VL_Array < _Type , _RefDims >  Clone()
112              {
113                   return  VL_Array < _Type , _Dims - 1 > (FInfo,FElements).Clone();
114              }
115 
116               void  Copy(VL_Array < _Type , _RefDims >&  Array)
117              {
118                  VL_ArrayInfo < _Type >*  ArrayInfo = Array.GetInfo();
119                  VInt Count = FInfo -> Dims[_RefDims - 1 ];
120                   if (Count > ArrayInfo -> Dims[_RefDims - 1 ])
121                  {
122                      Count = ArrayInfo -> Dims[_RefDims - 1 ];
123                  }
124                   for (VInt i = 0 ;i < Count;i ++ )
125                  {
126                       operator  [](i).Copy(Array[i].Reference());
127                  }
128              }
129 
130              VInt GetCount()
131              {
132                   return  FInfo -> Dims[_RefDims - 1 ];
133              }
134          };
135 
136          template <>
137           class  VL_ArrayReference < 1 >  :  public  VL_Base
138          {
139           protected :
140              VL_ArrayInfo < _Type >*     FInfo;
141              _Type *                     FElements;
142           public :
143 
144              VL_ArrayReference(_Type *  Elements , VL_ArrayInfo < _Type >*  Info , VInt Dim)
145              {
146                  FInfo = Info;
147                  FElements = Elements + Dim * FInfo -> Size / FInfo -> Dims[ 1 ];
148              }
149 
150              VL_ArrayReference(VL_ArrayInfo < _Type >*  Info , _Type *  Elements , VInt SubSize)
151              {
152                  FInfo = Info;
153                  FElements = Elements;
154              }
155 
156              _Type &   operator  [](VInt Dim)
157              {
158                   return  FElements[Dim];
159              }
160 
161               operator  VL_Array < _Type ,  1 > ()
162              {
163                   return  VL_Array < _Type ,  1 > (FInfo,FElements);
164              }
165 
166              VL_Array < _Type ,  1 >  Reference()
167              {
168                   return  VL_Array < _Type ,  1 > (FInfo,FElements);
169              }
170 
171              VL_Array < _Type ,  1 >  Clone()
172              {
173                   return  VL_Array < _Type ,  1 > (FInfo,FElements).Clone();
174              }
175 
176               void  Copy(VL_Array < _Type ,  1 >&  Array)
177              {
178                  VL_ArrayInfo < _Type >*  ArrayInfo = Array.GetInfo();
179                  _Type *  ArrayElements = Array.GetElements();
180                  VInt Count = FInfo -> Dims[ 0 ];
181                   if (Count > ArrayInfo -> Dims[ 0 ])
182                  {
183                      Count = ArrayInfo -> Dims[ 0 ];
184                  }
185                   for (VInt i = 0 ;i < Count;i ++ )
186                  {
187                      FElements[i] = ArrayElements[i];
188                  }
189              }
190 
191              VInt GetCount()
192              {
193                   return  FInfo -> Dims[ 0 ];
194              }
195          };
196 
197       protected :
198          VL_ArrayInfo < _Type >*     FInfo;
199          _Type *                     FElements;
200 
201           void  Create(VInt Size)
202          {
203              FInfo = new  VL_ArrayInfo < _Type > (_Dims);
204              FInfo -> Elements = new  _Type[Size];
205              FInfo -> RefCount = 1 ;
206              FInfo -> Size = Size;
207               if (Size == 0 )
208              {
209                   for (VInt i = 0 ;i < _Dims;i ++ )
210                  {
211                      FInfo -> Dims[i] = 0 ;
212                  }
213              }
214              FElements = FInfo -> Elements;
215          }
216 
217           void  Inc()
218          {
219              FInfo -> RefCount ++ ;
220          }
221 
222           void  Dec()
223          {
224               if ( !-- FInfo -> RefCount)
225              {
226                  delete[] FInfo -> Elements;
227                  delete FInfo;
228                  FInfo = 0 ;
229                  FElements = 0 ;
230              }
231          }
232 
233          VL_Array(VInt Size)
234          {
235              Create(Size);
236          }
237 
238       public :
239 
240          VL_Array()
241          {
242              Create( 0 );
243          }
244 
245          VL_Array(VL_ArrayInfo < _Type >*  Info , _Type *  Elements)
246          {
247              FInfo = Info;
248              FElements = Elements;
249              Inc();
250          }
251 
252          VL_Array(VL_ArrayDimension < vacNewArray , _Dims >&  Dims)
253          {
254              Create(Dims.GetSize());
255              memcpy(FInfo -> Dims,Dims.Dims, sizeof (VInt) * _Dims);
256          }
257 
258           ~ VL_Array()
259          {
260              Dec();
261          }
262 
263          VL_Array(VL_Array < _Type , _Dims >&  Array)
264          {
265              FInfo = Array.FInfo;
266              FElements = Array.FElements;
267              Inc();
268          }
269 
270          VL_Array < _Type , _Dims >&   operator   = (VL_Array < _Type , _Dims >&  Array)
271          {
272              Dec();
273              FInfo = Array.FInfo;
274              FElements = Array.FElements;
275              Inc();
276               return   * this ;
277          }
278 
279          VL_ArrayReference < _Dims - 1 >   operator  [](VInt Dim)
280          {
281               return  VL_ArrayReference < _Dims - 1 > (FElements,FInfo,Dim);
282          }
283 
284          VL_Array < _Type , _Dims >  Reference()
285          {
286               return   * this ;
287          }
288 
289          VL_Array < _Type , _Dims >  Clone()
290          {
291              VL_Array < _Type , _Dims >  Array(FInfo -> Size);
292               for (VInt i = 0 ;i < FInfo -> Size;i ++ )
293              {
294                  Array.FElements[i] = FElements[i];
295              }
296              memcpy(Array.FInfo -> Dims,FInfo -> Dims, sizeof (VInt) * _Dims);
297               return  Array;
298          };
299 
300           void  Copy(VL_Array < _Type , _Dims >&  Array)
301          {
302               operator   = (Array.Clone());
303          }
304 
305          VL_ArrayInfo < _Type >*  GetInfo()
306          {
307               return  FInfo;
308          }
309 
310          _Type *  GetElements()
311          {
312               return  FElements;
313          }
314 
315          VInt GetCount()
316          {
317               return  FInfo -> Dims[_Dims - 1 ];
318          }
319      };
320 
321      template < typename _Type >
322       class  VL_Array < _Type ,  1 >  :  public  VL_Base
323      {
324       protected :
325          VL_ArrayInfo < _Type >*     FInfo;
326          _Type *                     FElements;
327 
328           void  Create(VInt Size)
329          {
330              FInfo = new  VL_ArrayInfo < _Type > ( 1 );
331              FInfo -> Elements = new  _Type[Size];
332              FInfo -> RefCount = 1 ;
333              FInfo -> Size = Size;
334              FInfo -> Dims[ 0 ] = 0 ;
335              FElements = FInfo -> Elements;
336          }
337 
338           void  Inc()
339          {
340              FInfo -> RefCount ++ ;
341          }
342 
343           void  Dec()
344          {
345               if ( !-- FInfo -> RefCount)
346              {
347                  delete[] FInfo -> Elements;
348                  delete FInfo;
349                  FInfo = 0 ;
350                  FElements = 0 ;
351              }
352          }
353 
354          VL_Array(VInt Size)
355          {
356              Create(Size);
357          }
358 
359       public :
360 
361          VL_Array()
362          {
363              Create( 0 );
364          }
365 
366          VL_Array(VL_ArrayInfo < _Type >*  Info , _Type *  Elements)
367          {
368              FInfo = Info;
369              FElements = Elements;
370              Inc();
371          }
372 
373          VL_Array(VL_ArrayDimension < vacNewArray ,  1 >&  Dims)
374          {
375              Create(Dims.GetSize());
376              FInfo -> Dims[ 0 ] = Dims.Dims[ 0 ];
377          }
378 
379           ~ VL_Array()
380          {
381              Dec();
382          }
383 
384          VL_Array(VL_Array < _Type ,  1 >&  Array)
385          {
386              FInfo = Array.FInfo;
387              FElements = Array.FElements;
388              Inc();
389          }
390 
391          VL_Array < _Type ,  1 >&   operator   = (VL_Array < _Type ,  1 >&  Array)
392          {
393              Dec();
394              FInfo = Array.FInfo;
395              FElements = Array.FElements;
396              Inc();
397               return   * this ;
398          }
399 
400          _Type &   operator  [](VInt Dim)
401          {
402               return  FInfo -> Elements[Dim];
403          }
404 
405          VL_Array < _Type ,  1 >  Reference()
406          {
407               return   * this ;
408          }
409 
410          VL_Array < _Type ,  1 >  Clone()
411          {
412              VL_Array < _Type ,  1 >  Array(FInfo -> Size);
413               for (VInt i = 0 ;i < FInfo -> Size;i ++ )
414              {
415                  Array.FInfo -> Elements[i] = FInfo -> Elements[i];
416              }
417               return  Array;
418          };
419 
420           void  Copy(VL_Array < _Type ,  1 >&  Array)
421          {
422               operator   = (Array.Clone());
423          }
424 
425          VL_ArrayInfo < _Type >*  GetInfo()
426          {
427               return  FInfo;
428          }
429 
430          _Type *  GetElements()
431          {
432               return  FElements;
433          }
434 
435          VInt GetCount()
436          {
437               return  FInfo -> Dims[ 0 ];
438          }
439      };