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Java 和 C 中的字符串比较性能

     2023-04-13     265

关键词：

【中文标题】Java 和 C 中的字符串比较性能【英文标题】：String comparision performance in Java and C 【发布时间】：2015-10-08 02:46:26 【问题描述】：

我需要测量比较两个字符串的函数的性能。我的任务是用 Java 和 C 编写它并比较执行时间。出于测试目的，我生成了一个 txt 文件，其中包含 100000 个随机字符串，每个字符串从 100 到 200 个字符不等。使用它们我调用比较函数 20'000'000 次。在 Java 中需要约 500 毫秒，而在 C 中执行时间为 0 毫秒（我在两种语言中对完全相同的数据进行完全相同的测试）。即使我在 C 中将其增加到 20'000'000'000 次调用，它仍然测量 0 毫秒的持续时间。这怎么可能？我错过了什么重要的事情吗？

Java 实现

public class StringComparer 

    public static boolean compareStrings(String string1, String string2) 

        if(string1.length() != string2.length()) 
            return false;
        

        for (int i = 0; i < string1.length(); i++) 
            if(string1.charAt(i) != string2.charAt(i)) 
                return false;
            
        

        return true;

用 C 实现

bool string_compare(char* s1, char* s2)
   
    int i = 0;

    while (s1[i] != NULL && s1[i] == s2[i])
        i++;

    return s1[i] == s2[i];

这是我用来测试 C 性能的代码

#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdlib.h>
#include <windows.h>

#define NUMBER_OF_WORDS 100000
#define MAX_WORD_LENGTH 200

long long milliseconds_now() 
    static LARGE_INTEGER s_frequency;
    BOOL s_use_qpc = QueryPerformanceFrequency(&s_frequency);
    if (s_use_qpc) 
        LARGE_INTEGER now;
        QueryPerformanceCounter(&now);
        return (1000LL * now.QuadPart) / s_frequency.QuadPart;
    
    else 
        return GetTickCount();
    


int main()

    char* fileName = "tests.txt";
    FILE *file = fopen(fileName, "r");

    char* words[NUMBER_OF_WORDS];

    long long i, j;

    for (i = 0; i < NUMBER_OF_WORDS; i++) 
        words[i] = (char*)malloc((MAX_WORD_LENGTH + 1) * sizeof(char));
        fgets(words[i], MAX_WORD_LENGTH + 1, file);
    

    long long repeats = 10000000000 / NUMBER_OF_WORDS;

    long long start = milliseconds_now();

    for (i = 0; i < repeats; i++)
    
        for (j = 0; j < NUMBER_OF_WORDS - 1; j++)
        
            ;
        
    

    long long loopDuration = milliseconds_now() - start;

    start = milliseconds_now();

    for (i = 0; i < repeats; i++)
    
        for (j = 0; j < NUMBER_OF_WORDS - 1; j++)
        
            string_compare(words[j], words[j + 1]); //compare different strings
            string_compare(words[j], words[j]); //compare the same strings
        
    

    long long customFunctionDuration = milliseconds_now() - start;

    printf("Loop duration: %lld\n", loopDuration);
    printf("Custom function duration: %lld - %lld = %lld ms", customFunctionDuration, loopDuration, customFunctionDuration - loopDuration);

    return 0;

【问题讨论】：

【参考方案1】：

您的代码的可观察行为与根本不执行任何操作的代码完全相同。您需要将字符串比较的结果作为程序可观察行为的一部分，这样它们就不能优化为空。尝试统计字符串匹配的次数和字符串不匹配的次数并输出该数字。

【讨论】：

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