Performance 如何加速此转换功能？

我有一个名为

IntToStrLen

的函数，它将整数转换为填充大小的字符串。例如，大小为

4

的整数值

42

将产生一个字符串

\uu 42

（默认情况下用给定字符填充）

问题是，当批量使用此函数时（例如，在循环中使用1000000次），它会给循环增加额外的重量。我正在使用的循环，没有这个函数，大约需要20秒，但是有了这个函数，我现在仍然在等待这个函数完成，大约5分钟后

如何加速以下功能

function IntToStrLen(const Value: Integer; const Len: Integer;
  const Fill: String = ' '): String;
var
  T: String;
begin
  Result:= IntToStr(Value);                      //convert result
  if Length(Result) > Len then
    Result:= Copy(Result, 1, Len)                //forcefully truncate
  else if Length(Result) < Len then begin
    T:= '';
    while Length(T) < (Len - Length(Result)) do  //fill space with character
      T:= T + Fill;
    Result:= T + Result;                         //return combination
  end;
end;

函数IntToStrLen（常量值：整数；常量长度：整数；
常量填充：字符串=“”）：字符串；
变量
T:弦；
开始
结果：=IntToStr（值）//转换结果
如果长度（结果）>Len，则
结果：=复制（结果，1，Len）//强制截断
否则，如果长度（结果）

试试这个变体
（并且不处理负数）

函数IntToStrLen（常量值：整数；常量长度：整数；
常量填充：Char=''：字符串；
变量
T:弦；
开始
结果：=IntToStr（值）；
如果长度（结果）>Len，则
SetLength（Result，Len）//强制截断
否则，如果长度（结果）

---

p.S.如此奇怪的截断（2014=>20）-是您真正想要的吗？

这里可以做的第一个绝对改变是避免堆分配。您的代码目前有多个堆分配。这里的目标是编写一个堆分配为零的函数

这意味着您需要调用方分配并提供缓冲区。通常，它们会使用堆栈分配的缓冲区来完成，因此分配（或取消分配）不会产生任何成本。如果调用者确实需要一个总是在堆上分配的

字符串

，那么调用者可以通过调用

SetString

来包装函数

函数原型可能如下所示：

procedure IntToStrLen(const Value, Len: Integer; var Buffer: array of Char;
  const Fill: Char = ' ');

这里要强调的第一点是

Fill

必须是

Char

。使用

string

效率低下，允许调用者调用长度不等于1的填充“字符”。这样做当然会破坏函数，因为它将返回一个长度不等于

Len

的值

还要注意，实现不能调用

IntToStr

，因为这涉及堆分配。因此，您需要编写自己的无堆分配整数到十进制文本转换代码，因为令人惊讶的是，RTL不提供这种功能。当我这样做时，我使用如下代码：

procedure DivMod(Dividend, Divisor: Cardinal; 
  out Quotient, Remainder: Cardinal);
{$IFDEF CPUX86}
asm
        PUSH  EBX
        MOV   EBX,EDX
        XOR   EDX,EDX
        DIV   EBX
        MOV   [ECX],EAX
        MOV   EBX,Remainder
        MOV   [EBX],EDX
        POP   EBX
end;
{$ELSE IF Defined(CPUX64)}
asm
        .NOFRAME
        MOV   EAX,ECX
        MOV   ECX,EDX
        XOR   EDX,EDX
        DIV   ECX
        MOV   [R8],EAX
        MOV   [R9],EDX
end;
{$ELSE}
  {$Message Error 'Unrecognised platform.'}
{$ENDIF}

function CopyIntegerToCharBuffer(const Value: Integer; 
  var Buffer: array of Char): Integer;
var
  i, j: Integer;
  val, remainder: Cardinal;
  negative: Boolean;
  tmp: array [0..15] of Char;
begin
  negative := Value<0;
  val := abs(Value);
  Result := 0;
  repeat
    DivMod(val, 10, val, remainder);
    tmp[Result] := Chr(remainder + ord('0'));
    inc(Result);
  until val=0;
  if negative then begin
    tmp[Result] := '-';
    inc(Result);
  end;
  Assert(Result<=Length(Buffer));

  i := 0;
  j := Result-1;
  while i<Result do begin
    Buffer[i] := tmp[j];
    inc(i);
    dec(j);
  end;
end;

此时，您将获得大部分可用的性能优势。从现在起，你将进入收益递减的状态。您可以像在

SysUtils中那样对
CopyIntegerToCharBuffer
进行微优化。除此之外，我相信明智地使用汇编程序可以优化
IntToStrLen
的实现。但这样的优化不会带来任何好处，就像您迄今为止从避免堆中获得的好处一样

当然，所有这些都假设您已经正确识别了性能瓶颈。通过静态分析代码，很容易假设您知道性能瓶颈在哪里。除非您确实仔细地分析了它，否则您可能会发现您的直觉对在何处投资优化工作的判断很差。
仍然需要一段时间，但我需要创建一个测试场来记录速度-因为我当前的测试正在加载/读取一个大的二进制文件。它将一个20mb文件中的每个字节转换成一个字符串并显示在字节网格中。显示一个大表可能需要很多时间。谁想看2000万个数字呢？就其实现的性质而言，结果必须是精确指定的长度，截断它当然不优雅，但这是确保它是完美长度的唯一方法。据你所知，我可能正在设计矩阵：-）我已经测试过了。在旧Athlon处理器上，对于Len=10和2000万个数字，我们的函数可以工作5-20秒（只有运算符SetLength（Result）的空函数可以工作2秒），所以在您的程序FWIW中还有另一个计时程序，您的代码在读取之前不会初始化
T
。@DavidHeffernan字符串由您初始化know@JerryDodge我在所有场景中都会初始化托管类型的局部变量，这就是我们在这里讨论的，对吗？@StefanGlienke
function GetText:String；开始结果：=结果+文本；结束然后
；结束应说明为何应初始化函数结果。函数的结果永远不会被重置为空白，因此它会不断添加到同一个字符串中。@Jerrydoge我很清楚这个问题-我建议您投票支持天文改进，非常感谢：-）在这里使用短字符串作为函数的返回值不是更容易吗？还是我错过了一些会让事情变慢的东西+1用于考虑非英特尔处理器。@Johan一个短字符串可能会有用。但是接下来需要将8位文本编码转换为16位文本编码。我没有考虑非英特尔处理器。您需要为ARM编写一个新的
DivMod
@DavidHeffernan是否有一些避免堆分配的一般指导原则？@user3060326我要说的第一件事是，如果有明显的好处，只能尝试我答案中的代码。它确实使代码不可用
procedure DivMod(Dividend, Divisor: Cardinal; 
  out Quotient, Remainder: Cardinal);
{$IFDEF CPUX86}
asm
        PUSH  EBX
        MOV   EBX,EDX
        XOR   EDX,EDX
        DIV   EBX
        MOV   [ECX],EAX
        MOV   EBX,Remainder
        MOV   [EBX],EDX
        POP   EBX
end;
{$ELSE IF Defined(CPUX64)}
asm
        .NOFRAME
        MOV   EAX,ECX
        MOV   ECX,EDX
        XOR   EDX,EDX
        DIV   ECX
        MOV   [R8],EAX
        MOV   [R9],EDX
end;
{$ELSE}
  {$Message Error 'Unrecognised platform.'}
{$ENDIF}

function CopyIntegerToCharBuffer(const Value: Integer; 
  var Buffer: array of Char): Integer;
var
  i, j: Integer;
  val, remainder: Cardinal;
  negative: Boolean;
  tmp: array [0..15] of Char;
begin
  negative := Value<0;
  val := abs(Value);
  Result := 0;
  repeat
    DivMod(val, 10, val, remainder);
    tmp[Result] := Chr(remainder + ord('0'));
    inc(Result);
  until val=0;
  if negative then begin
    tmp[Result] := '-';
    inc(Result);
  end;
  Assert(Result<=Length(Buffer));

  i := 0;
  j := Result-1;
  while i<Result do begin
    Buffer[i] := tmp[j];
    inc(i);
    dec(j);
  end;
end;

procedure IntToStrLen(const Value, Len: Integer; var Buffer: array of Char;
  const Fill: Char = ' ');
var
  tmp: array [0..15] of Char;
  i, N: Integer;
begin
  Assert(Length(Buffer)>=Len);
  N := CopyIntegerToCharBuffer(Value, tmp);
  if N>=Len then begin
    Move(tmp, Buffer, SizeOf(Char)*Len);
  end else begin
    for i := 0 to Len-N-1 do begin
      Buffer[i] := Fill;
    end;
    Move(tmp, Buffer[Len-N], SizeOf(Char)*N);
  end;
end;