Скорость сравнения двух массивов char

@Optimus11 · Регистрация: 10.01.2017

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте,

Вдруг возник такой простой вопрос: нужно просто сравнить два массива чаров.

Собстно это можно сделать минимум тремя способами:
-простым сравнением и перебором
-через strncmp (сравниваем массивы с указанием длинны)
-через strcmp(сравнивает массивы с \0)

И у меня вопрос по скорости выполнения эти трех методов, я че то кое чего не понимаю, вот простейший код для тестирования:

C++
1
2
3
4
char my_char1[] = {1,5,45,255,56,45,1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45,'\0'};
 
 
char my_char2[] = { 1,5,45,255,56,45,1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45,'\0'};

Сравниваю сначала равные, потом не равные массивы:

1)Через перебор:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
#include <ctime>
 
 
int stat = 0;
 
int clock1 = clock();
 
for (int y = 0; y < 100000000; y++)
{
 
    stat = 0;
    for (int i = 0; i < sizeof(my_char2); i++)
    {
        if (my_char1[i] != my_char2[i])
        {
            stat = 1;
            break;
        }
    }
}
 
int clock2 = clock();
 
cout << stat << endl;
cout << clock2-clock1<< endl;

2)Через strncmp:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
int stat = 0;
 
 
int clock1 = clock();
for (int y = 0; y < 100000000; y++)
{
    stat = 0;
    if (strncmp(my_char1, my_char2, sizeof(my_char2)) != 0)
    {
        stat = 1;
    }
 
}
int clock2 = clock();
 
cout << stat << endl;
cout << clock2-clock1<< endl;

3)Через strcmp:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
int stat = 0;
 
 
int clock1 = clock();
for (int y = 0; y < 100000000; y++)
{
    stat = 0;
    if (strcmp(my_char1, my_char2) != 0)
    {
        stat = 1;
    }
}
int clock2 = clock();
 
cout << stat << endl;
cout << clock2-clock1<< endl;

И вот результаты по скорости (в release) по сравнению равных массивов:

1)3500 (мс)
2)1580 (мс)
3)0 (мс)

У меня собственно два вопроса:
-Почему между перебором и strncmp - такая разница в целых два раза ?
-И почему у strcmp - такая скорость ???

А вот результаты по скорости по сравнению не равных массивов, не равны они сразу в 1 элементе:
1)60 (мс)
2)232 (мс)
3)0 (мс)

Ну strcmp остается, а вот перебор в этом случае теперь 4 раза быстрее strncmp.

Почему так или что я делаю не так ?

@Optimus11 · 16.11.2020, 23:17 **[ТС]**

Сообщение от oleg-m1973

В смысле, с чего ты это решил? Что-то я не заметил, чтоб ты показал какой-то удобно-используемый код, при этом ещё и рабочий

C++
1
2
auto *p = (char *)&my_int;
std::lexicographical_compare(my_char, mychar + sizeof(mychar), p, p + sizeof(my_int));

Добавлено через 3 минуты
Подозреваю, что ты просто плохо понимаешь, что хочешь сделать. То, что показано выше, это обычно нафиг никому не нужно

Да не, я в данном случае ничего конкретного не хотел, я в данном случае хотел понять, как работают эти функции и им подобные, и как вообще можно ими можно пользоваться.
Просто, я до этого задачки типа поиск последовательностей в массиве, возвращения номера найденной последовательности в массиве, подсчет найденных последовательностей в массиве дела и тому подобные задачи делал свои небольшие функции, в основном через перебор. Но, как оказалось, это может быть разминкой для ума, но по скорости они менее эффективны, чем уже существующие. Вот я просто и решил посмотреть, какие функции уже есть реализованные, чтобы глупостью не занимается и не делать то, что уже есть и работает намного лучше.

@oleg-m1973 · 16.11.2020, 23:28

Сообщение от Optimus11

и тому подобные задачи делал свои небольшие функции, в основном через перебор. Но, как оказалось, это может быть разминкой для ума, но

Может, но не стало. Если бы ты сделал эти функции сам, то ты был бы знаком с проблематикой, соответственно, у тебя не возникли бы эти вопросы.

@Optimus11 · 16.11.2020, 23:34 **[ТС]**

Сообщение от oleg-m1973

Может, но не стало. Если бы ты сделал эти функции сам, то ты был бы знаком с проблематикой, соответственно, у тебя не возникли бы эти вопросы.

Немного не понял, какие именно эти вопросы, и что за проблематика ?

@oleg-m1973 · 16.11.2020, 23:37

Сообщение от Optimus11

Немного не понял, какие именно эти вопросы, и что за проблематика ?

Сравнение двух массивов разной длины

Добавлено через 54 секунды
Понимание, чем отличаются си-строки от массивов

@Ligren · 16.11.2020, 23:39

Сообщение от oleg-m1973

си-строки

О каких именно идёт речь? array of wchar_t или char ?

@Optimus11 · 16.11.2020, 23:41 **[ТС]**

Сообщение от oleg-m1973

Сравнение двух массивов разной длины

Добавлено через 54 секунды
Понимание, чем отличаются си-строки от массивов

А какие у меня вопросы возникли насчет сравнения массивов разной длинны и насчет отличия просто массива и Си-строки ?

Я же про это вообще не спрашивал

@oleg-m1973 · 16.11.2020, 23:43

Сообщение от Ligren

О каких именно идёт речь? array of wchar_t или char ?

Об любых, которые заканчиваются нулём

@Ligren · 16.11.2020, 23:48

Сообщение от oleg-m1973

которые заканчиваются нулём

Наверное было бы очень запарно указывать для каждой функции вывода, максимальную длину строки) Хорошо что сейчас в c++ строки контейнера string хранят информацию о длине строки, её кодировке, и прочее)))

@oleg-m1973 · 16.11.2020, 23:53

Сообщение от Ligren

Наверное было бы очень запарно указывать для каждой функции вывода, максимальную длину строки) Хорошо что сейчас в c++ строки контейнера string хранят информацию о длине строки, её кодировке, и прочее)))

"строки контейнера string" это довольно дорогая штука. Соответственно, обычные си-строки никто не отменял.
Ну и, кроме длины строки они ничего больше не хранят, никаких "её кодировке, и прочее)))"
Ещё capacity

@Ligren · 17.11.2020, 00:22

Сообщение от oleg-m1973

это довольно дорогая штука

Чем же ? Много памяти не скушает, а buffer пред выделенный даст больший прирост. Тем более, там вроде как есть метод который позволяет задать размер buffer по умолчанию.

Сообщение от oleg-m1973

"её кодировке, и прочее)))"

Странно, мне казалось что есть. Хотя в Delphi точно есть в строках "string" это 100%

@Optimus11 · 17.11.2020, 00:25 **[ТС]**

Сообщение от Ligren

а buffer пред выделенный даст больший прирост.

Даст больший прирост чему ?

IGPIGP · 17.11.2020, 00:26

Optimus11, посмотрите в дебаге (иначе соптимизирует и не станет сравнивать, а мне незахотелось перемешивать и делать копии на каждой итерации)

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <chrono>
 
using std::cout;
using  std::cin;
using  std::endl;
 
using UChar=unsigned char;
 
template<class IntegerType>
bool compareUCharArrays(const UChar *ch_lhs, const UChar *ch_rhs, size_t len)
{
    size_t sint=sizeof(IntegerType), n=len/sint, nmax=n*sint;
    const UChar *after_fin1=ch_lhs+n*sint,  *after_fin2=ch_lhs+len;
    for(; ch_lhs<after_fin1; )
    {
        if( *reinterpret_cast<const IntegerType*>(ch_lhs)!=*reinterpret_cast<const IntegerType*>(ch_rhs) )
           return false;
           ch_lhs+=sint; ch_rhs+=sint ;
    }
    for( ; ch_lhs<after_fin2;  )
    {
        if( *ch_lhs != *ch_rhs)
           return false;
           ++ch_lhs; ++ch_rhs;
    }
     return true;
}
 
int main() {
UChar my_char1[] = { 1,5,45,255,56,45,1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45,'\0'};
UChar my_char2[] = { 1,5,45,255,56,45,1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45,'\0'};
size_t len=sizeof(my_char1);
cout << compareUCharArrays<long long>(my_char1, my_char2,len)<<endl;
 
////////////test
size_t const N_test=10000000;
size_t cnt(0);
 
std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock> start, end;
start = std::chrono::system_clock::now();
for(size_t i=0; i<N_test ; ++i)
{
    cnt+=compareUCharArrays<long long>(my_char1, my_char2,len);
}
end = std::chrono::system_clock::now();
int elapsed_seconds = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>
(end-start).count();
cout << "working time: " << elapsed_seconds << " ms\n";
cout<<cnt<<endl;
 
start = std::chrono::system_clock::now();
for(size_t i=0; i<N_test ; ++i)
{
    cnt+=strncmp((char*)my_char1, (char*)my_char2,len);
}
end = std::chrono::system_clock::now();
elapsed_seconds = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>
(end-start).count();
cout << "working time: " << elapsed_seconds << " ms\n";
cout<<cnt<<endl;
return 0;
}

Я затрудняюсь объяснить почему библиотечная функция чуть медленнее, но времена очень близки и это наталкивает на мысль, что типовая реализация сравнивает строки как массивы целых чисел, если это выгодно.

@oleg-m1973 · 17.11.2020, 00:32

Сообщение от Ligren

Чем же ? Много памяти не скушает, а buffer пред выделенный даст больший прирост. Тем более, там вроде как есть метод который позволяет задать размер buffer по умолчанию.

Ты о чём вообще? Динамическое выделение памяти, это сама по себе очень дорогая операция.

Сообщение от Ligren

Странно, мне казалось что есть. Хотя в Delphi точно есть в строках "string" это 100%

В дельфи тоже нет

Добавлено через 4 минуты

Сообщение от IGPIGP

Optimus11, посмотрите в дебаге (иначе соптимизирует и не станет сравнивать, а мне незахотелось перемешивать и делать копии на каждой итерации)

В дебаге вообще нельзя ничего сравнивать. Лучше сделать код, который не соптимизируется.

Сообщение от IGPIGP

Я затрудняюсь объяснить почему библиотечная функция чуть медленнее, но времена очень близки и это наталкивает на мысль, что типовая реализация сравнивает строки как массивы целых чисел, если это выгодно.

Подозреваю именно из-за дебага. Там strcpy другая.

@Renji · 17.11.2020, 00:33

Сообщение от Ligren

Чем же ? Много памяти не скушает, а buffer пред выделенный даст больший прирост.

Тем, что выделение памяти из кучи значительно дороже выделения памяти из стека.

@Ligren · 17.11.2020, 00:38

Сообщение от oleg-m1973

Ты о чём вообще? Динамическое выделение памяти, это сама по себе очень дорогая операция

А ты привык работать со строками, которые никогда не изменяются ? А если нужно найти в строке строку, то для неё будет выделена новая память. Банально мы вызывали strstr и поняли, что N длина была найдена. И теперь нам её нужно передать куда - то ещё.

Сообщение от oleg-m1973

В дельфи тоже нет

А вот и да.

Кликните здесь для просмотра всего текста

Delphi
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
function StringCodePage(const S: UnicodeString): Word; overload;
begin
  if S <> '' then
    Result := PWord(PByte(S) - 12)^                          // StrRec.codePage
  else
    Result := Word(DefaultUnicodeCodePage);
end;
 
function StringCodePage(const S: _RawByteStr): Word; overload;
begin
  if S <> '' then
    Result := PWord(PByte(S) - 12)^                          // StrRec.codePage
  else
{$IFDEF NEXTGEN}
    Result := Word(CP_UTF8);
{$ELSE  NEXTGEN}
    Result := Word(DefaultSystemCodePage);
{$ENDIF NEXTGEN}
end;
 
function StringCodePage(const S: _WideStr): Word; overload;
begin
  if S <> '' then
    Result := PWord(PByte(S) - 12)^                          // StrRec.codePage
  else
    Result := Word(DefaultUnicodeCodePage);
end;

Добавлено через 40 секунд

Сообщение от Renji

Тем, что выделение памяти из кучи значительно дороже выделения памяти из стека.

На реальной программе, вы никогда не будете использовать строки - строго определённой длины.

@oleg-m1973 · 17.11.2020, 00:43

Сообщение от Ligren

А ты привык работать со строками, которые никогда не изменяются ? А если нужно найти в строке строку, то для неё будет выделена новая память. Банально мы вызывали strstr и поняли, что N длина была найдена. И теперь нам её нужно передать куда - то ещё.

Сообщение от Ligren

На реальной программе, вы никогда не будете использовать строки - строго определённой длины.

Да ладно. Это что за "реальные программы" такие? На дельфи что-ли?
В с++ сплошь и рядом используются строки строго определённой длины. Взять хотя бы std::string_view

@Renji · 17.11.2020, 00:43

Сообщение от Ligren

На реальной программе, вы никогда не будете использовать строки - строго определённой длины.

Системный API с си-строками онли. В случае пути к файлу, у этой строки будет и ограничение на размер.

@Ligren · 17.11.2020, 01:09

Сообщение от oleg-m1973

На дельфи что-ли?

Какая разница на чём? Разницы нету, если мы будем использовать аналогичные вещи вроде array [0..N] of char

Сообщение от Renji

Системный API с си-строками онли. В случае пути к файлу, у этой строки будет и ограничение на размер.

Моя первая проблема, с которой я столкнулся
https://habr.com/ru/post/307186/

Но, в принципе правильно, что API рассчитан что вызывающий процесс будет распоряжаться с выделением буфера.

Добавлено через 1 минуту

Сообщение от oleg-m1973

Это что за "реальные программы" такие?

Которые сложнее A + B. К примеру поиск подстроки в строке. Как будто никогда не писали такие программы.

Добавлено через 7 минут

Сообщение от Ligren

К примеру поиск подстроки в строке.

Ну или нам нужно сложить две строки, для получения результативной строки. Для такой операции уже не будет известна длина, так как строка может отличаться, или даже операция может уже быть Строка1 + Строка2 + Строка 3. То решается это как то так

Кликните здесь для просмотра всего текста

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
ZEND_API zend_string *zend_string_concat3(
        const char *str1, size_t str1_len,
        const char *str2, size_t str2_len,
        const char *str3, size_t str3_len)
{
    size_t len = str1_len + str2_len + str3_len;
    zend_string *res = zend_string_alloc(len, 0);
 
    memcpy(ZSTR_VAL(res), str1, str1_len);
    memcpy(ZSTR_VAL(res) + str1_len, str2, str2_len);
    memcpy(ZSTR_VAL(res) + str1_len + str2_len, str3, str3_len);
    ZSTR_VAL(res)[len] = '\0';
 
    return res;
}

Взял код который активно используется в крупной библиотеке.

IGPIGP · 17.11.2020, 01:28

Optimus11,

Сообщение от oleg-m1973

дебаге вообще нельзя ничего сравнивать. Лучше сделать код, который не соптимизируется.

Сделал. Вывод был верным. Дебаг не оптимизирует и релиз который предотвращает оптимизизацию дают сходные результаты. Релиз конечно быстрее, но увеличив счётчик циклов выходим на сравнимые времена.

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <chrono>
#include <vector>
#include <algorithm>
 
using std::cout;
using  std::cin;
using  std::endl;
 
using UChar=unsigned char;
 
template<class IntegerType>
bool compareUCharArrays(const UChar *ch_lhs, const UChar *ch_rhs, size_t len)
{
    size_t sint=sizeof(IntegerType), n=len/sint, nmax=n*sint;
    const UChar *after_fin1=ch_lhs+n*sint,  *after_fin2=ch_lhs+len;
    for(; ch_lhs<after_fin1; )
    {
        if( *reinterpret_cast<const IntegerType*>(ch_lhs)!=*reinterpret_cast<const IntegerType*>(ch_rhs) )
           return false;
           ch_lhs+=sint; ch_rhs+=sint ;
    }
    for( ; ch_lhs<after_fin2;  )
    {
        if( *ch_lhs != *ch_rhs)
           return false;
           ++ch_lhs; ++ch_rhs;
    }
     return true;
}
 
int main() {
 
std::vector<UChar> my_char = { 1,5,45,255,56,45,1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45, 1,5,45,255,56,45,'\0'};
size_t len=my_char.size();
 
////////////test
size_t const N_test=10000000;
size_t cnt1(0), cnt2(0);
 
std::vector<UChar> my_char1(len);
std::vector<UChar> my_char2(len);
 
int elapsed_seconds_compareUCharArrays(0), elapsed_seconds_strncmp(0);
 
std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock> start, end;
for(size_t i=0; i<N_test ; ++i)
{
std::random_shuffle(my_char.begin(), my_char.end()) ;
std::copy(my_char.begin(), my_char.end(), my_char1.begin()) ;
std::copy(my_char.begin(), my_char.end(), my_char2.begin()) ;
 
 
start = std::chrono::system_clock::now();
cnt1 += compareUCharArrays<long long>(my_char1.data(), my_char2.data(),len);
end = std::chrono::system_clock::now();
 
elapsed_seconds_compareUCharArrays+= std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>
(end-start).count();
 
start = std::chrono::system_clock::now();
cnt2 += !strncmp((char*)my_char1.data(), (char*)my_char2.data(),len);
end = std::chrono::system_clock::now();
    elapsed_seconds_strncmp += std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>
(end-start).count();
}
 
cout << "working time elapsed_seconds_compareUCharArrays: " << elapsed_seconds_compareUCharArrays << " ms\n";
cout << "working time elapsed_seconds_strncmp: " << elapsed_seconds_strncmp << " ms\n";
cout<<cnt1<<' '<<cnt2<<endl;
return 0;
}

@Ligren · 17.11.2020, 01:57

Сообщение от IGPIGP

Сделал. Вывод был верным. Дебаг не оптимизирует и релиз который предотвращает оптимизизацию дают сходные результаты. Релиз конечно быстрее, но увеличив счётчик циклов выходим на сравнимые времена.

А в настройках какие уровни оптимизации выставлены ?

Добавлено через 3 минуты

Сообщение от IGPIGP

" << elapsed_seconds_strncmp << "

А у меня выводит постоянно 0ms на две функции. Топ замеры!)

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
PhpStorm 2025.3: WSL Terminal всегда стартует в ~ and_y87 14.12.2025 PhpStorm 2025. 3: WSL Terminal всегда стартует в ~ (home), игнорируя директорию проекта Симптом: После обновления до PhpStorm 2025. 3 встроенный терминал WSL открывается в домашней директории. . .	Access VikBal 11.12.2025 Помогите пожалуйста !! Как объединить 2 одинаковые БД Access с разными данными.	Новый ноутбук volvo 07.12.2025 Всем привет. По скидке в "черную пятницу" взял себе новый ноутбук Lenovo ThinkBook 16 G7 на Амазоне: Ryzen 5 7533HS 64 Gb DDR5 1Tb NVMe 16" Full HD Display Win11 Pro	Музыка, написанная Искусственным Интеллектом volvo 04.12.2025 Всем привет. Некоторое время назад меня заинтересовало, что уже умеет ИИ в плане написания музыки для песен, и, собственно, исполнения этих самых песен. Стихов у нас много, уже вышли 4 книги, еще 3. . .	От async/await к виртуальным потокам в Python IndentationError 23.11.2025 Армин Ронахер поставил под сомнение async/ await. Создатель Flask заявляет: цветные функции - провал, виртуальные потоки - решение. Не threading-динозавры, а новое поколение лёгких потоков. Откат?. . .
Поиск "дружественных имён" СОМ портов Argus19 22.11.2025 Поиск "дружественных имён" СОМ портов На странице: https:/ / norseev. ru/ 2018/ 01/ 04/ comportlist_windows/ нашёл схожую тему. Там приведён код на С++, который показывает только имена СОМ портов, типа,. . .	Сколько Государство потратило денег на меня, обеспечивая инсулином. Programma_Boinc 20.11.2025 Сколько Государство потратило денег на меня, обеспечивая инсулином. Вот решила сделать интересный приблизительный подсчет, сколько государство потратило на меня денег на покупку инсулинов. . . .	Ломающие изменения в C#.NStar Alpha Etyuhibosecyu 20.11.2025 Уже можно не только тестировать, но и пользоваться C#. NStar - писать оконные приложения, содержащие надписи, кнопки, текстовые поля и даже изображения, например, моя игра "Три в ряд" написана на этом. . .	Мысли в слух kumehtar 18.11.2025 Кстати, совсем недавно имел разговор на тему медитаций с людьми. И обнаружил, что они вообще не понимают что такое медитация и зачем она нужна. Самые базовые вещи. Для них это - когда просто люди. . .	Создание Single Page Application на фреймах krapotkin 16.11.2025 Статья исключительно для начинающих. Подходы оригинальностью не блещут. В век Веб все очень привыкли к дизайну Single-Page-Application . Быстренько разберем подход "на фреймах". Мы делаем одну. . .