C代码 - 内存访问/抢占

Question

我写了一段代码，其中有一个数据：

unsigned char buf[4096]; // data in chunks of size 4k
unsigned counter[256];

我正在为每3个连续字节添加i / p数据并存储ans。例如：temp [4096]; temp [0] = buf [0] + buf [1] + buf [2]; ......直到4096年

然后使用代码从temp的结果生成直方图：

for(i = 0; i < 4096; i++)
counter[temp[i]]++;

对直方图进行排序（冒泡排序），然后获取前8个最重复的值。代码在linux内核中运行（2.6.35）

我面临的问题是，如果我删除排序部分，执行代码所需的时间非常快（我的笔记本电脑上的6微秒，使用gettimeofday函数测量）。但在引入分选后，该过程在很大程度上减慢了（44微秒）。排序功能本身需要20微秒，我无法理解为什么时间会增加这么多。我使用cachegrind进行了内存分析，结果是正常的，我甚至尝试禁用抢占，但它仍然没有显示任何差异。如果有人可以帮助我在这里。谢谢！

Answer 1

冒泡排序很慢，它比较并交换您的值高达4096 * 4096 = 16,777,216次。如果您只需要8个最佳值，则1次扫描选择肯定更快。这样的事情。

 const uint_t n = 8;
 uint_t best[n] = {0};
 uint_t index[n] = {0};
 uint_t j;

 for(uint_t i=0; i<4096; i++) {

   if(counter[i] > best[n-1]) {
     for(j=n-2; j && counter[i] > best[j]; j--);           /* Find the insertion position, as our value might be bigger than the value at position n-1. */
     memmove(&best [j+1], &best[j] , (n-1 -j) * sizeof best[0]);      /* Shift the values beyond j up 1  */
     memmove(&index[j+1], &index[j], (n-1 -j) * sizeof index[0]);
     best[j] = counter[i];                                 /* Put the current best value at the top */
     index[j] = i;                                         /* Store the index in the second array to know where the best value was. */
   }
 }

这样，您只需比较一次值，而memmove的成本可以忽略不计，因为您的选择数组很小。无需对数组进行排序，这个算法是O（nm），其大小与数组相同，大小与您选择的大小相同。最好的排序是O（（n.log2 n）.m）。因此，如果m很小而n很大，那么任何通用排序算法都是无与伦比的。

编辑：我添加了索引的数组。

EDIT2：引入第二个来纠正我在第一个实例中遇到的基本错误。

编辑3：评论：允许大小为0的memmove，基本上是一个nop。

Answer 2

冒泡排序很慢...... O（N ^ 2）复杂性......如果你想要更快的性能，使用像堆这样的数据结构，或者在你的阵列上运行快速排序算法，这两种算法都会给你带来O （N log N）排序过程的复杂性。此外，这两种方法也可以在固定长度数组上很好地工作。