C代码-内存访问/抢占

我编写了一段代码，其中一个数据：

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

我将每3个连续字节的I/p数据相加，并存储ans。 例如：温度[4096]；温度[0]=buf[0]+buf[1]+buf[2]。。。到4096年

然后使用以下代码从temp结果生成直方图：

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

（i=0；i<4096；i++）的

计数器[温度[i]]++；

对直方图进行排序（气泡排序），然后取前8个最经常出现的值。代码在linux内核（2.6.35）中运行

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我面临的问题是，如果删除排序部分，执行代码所需的时间非常快（在我的笔记本电脑上为6微秒，使用gettimeofday func测量）。但在引入排序后，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，我不明白为什么时间会增加这么多。我用cachegrind做了一个内存分析，结果是正常的，我甚至试过禁用抢占UB，但仍然没有显示任何差异。如果有人能帮我的话。谢谢

气泡排序很慢。。。O（N^2）复杂性。。。如果您想要更快的性能，可以使用堆之类的数据结构，或者在阵列上运行快速排序算法，这两种算法都会给排序过程带来O（N log N）复杂度。此外，这两种方法在固定长度数组上也能很好地工作。

气泡排序速度很慢，它会比较和交换您的值，最多4096*4096=16777216次。如果只需要8个最佳值，则1扫描选择肯定会更快。差不多吧

 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. */
   }
 }

常数n=8；
uint_t best[n]={0}；
单位索引[n]={0}；
uint_t j；
对于（uint_t i=0；i最佳[n-1]）{
对于（j=n-2；j&&counter[i]>best[j]；j--）；/*查找插入位置，因为我们的值可能大于位置n-1处的值*/
memmove（&best[j+1]，&best[j]，（n-1-j）*最佳值的大小[0]）；/*将j以外的值向上移动1*/
memmove（&index[j+1]，&index[j]，（n-1-j）*索引[0]的大小）；
最佳[j]=计数器[i]；/*将当前最佳值置于顶部*/
index[j]=i；/*将索引存储在第二个数组中，以了解最佳值的位置*/
}
}

这样，您只需比较一次值，

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，此算法为O（nm），n为数组大小，m为选择的大小。最好的排序是O（（n.log2n）.m）。所以，如果m很小，n很大，它是任何通用排序算法都无法比拟的

编辑：我为索引添加了数组

EDIT2：引入第二个来纠正我在第一个实例中遇到的基本错误

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EDIT3：注释：

memmove

大小为0是允许的，基本上是nop

为什么是气泡排序？为什么不

qsort（）

？要获得8个最大值，无需进行完全排序。例如，Heapsort可用于获取N个顶级值（如果实现的话），它将比完全排序更快。甚至比选择排序更快-在获取前8个值后可以停止选择排序。在引入排序时，您的代码的哪一部分占用了其他18微秒？您是否以某种方式使用动态内存（

malloc

和朋友）？？？我已经为sort创建了一个结构，其中包含值及其计数器，即它出现的次数。排序循环正在运行8 x 256次。您的代码似乎有点错误。您实现了什么排序方法？没有排序方法，我从计数器数组中选择最高值。当然，如果您想知道

计数器

的哪个索引最高，您还必须将其存储在一个数组中，该数组与

memmove

同步。如果您将

n

设为4096，这将是一种选择排序。正常选择排序的复杂度是O（n^2），但当我们将

memmove

限制为一个小的常量值时，我们得到了O（8n）=O（n）。我在这里看到的唯一问题是，如果您在早期遇到一个非常大的值。。。假设您首先遇到的直方图值是最大的直方图值。现在，您将永远不会看到其他七个值小于初始（最大）直方图值，因为

if（counter[i]>best[0]）

将始终为false。所以在这种情况下，你只会得到最大的直方图值，而不是最大的八个直方图值。。。最佳数组的其余部分将是零。是的，你说得对，我从我的应用程序中复制了它，但忘记了关键部分。对不起，我马上更正。