c++ - 从任何内存地址读取 UInt32 的最有效方法？

Question

在 C++ 中从任意内存地址读取 UInt32 值的最有效方法是什么？ (假设 Windows x86 或 Windows x64 架构。)

例如，考虑有一个字节指针指向内存中某处的 block ，该 block 包含整数、字符串数据等的组合，所有这些都混合在一起。以下示例显示循环读取此 block 中的各个字段。

typedef unsigned char* BytePtr;
typedef unsigned int UInt32;

...

BytePtr pCurrent = ...;

while ( *pCurrent != 0 )
{
    ...

    if ( *pCurrent == ... )
    {
        UInt32 nValue = *( (UInt32*) ( pCurrent + 1 ) );    // line A

        ...
    }

    pCurrent += ...;
}

如果在 A 行，pPtr 恰好包含一个 4 字节对齐的地址，读取 UInt32 应该是一次内存读取。如果 pPtr 包含非对齐地址，则可能需要多个内存周期，这会减慢代码速度。有没有更快的方法从非对齐地址读取值？

Answer 1

我建议将 memcpy 放入循环中的 UInt32 类型的临时文件中。

这利用了一个事实，即在启用优化的情况下构建时，编译器将内联一个四字节的 memcpy，并且还有一些其他好处:

• 如果您使用的平台对齐很重要(hpux、solaris sparc 等)，您的代码就不会陷入困境。
• 在对齐很重要的平台上，可能值得对对齐进行地址检查，然后进行常规对齐加载或一组 4 字节加载和位或。您的编译器的 memcpy 很可能会以最佳方式执行此操作。
• 如果您使用的平台允许未对齐访问且不会影响性能(x86、x64、powerpc 等)，那么可以肯定，这样的 memcpy 将是最便宜的方式进行此访问。
• 如果您的内存最初是指向其他数据结构的指针，则您的代码可能由于别名问题而未定义，因为您正在转换为另一种类型并取消引用该转换。由于与别名相关的优化问题导致的运行时问题很难追踪!假设您可以弄清楚它们，修复已建立的代码也可能非常困难，您可能不得不使用晦涩的编译选项，如 -fno-strict-aliasing 或 -qansialias，这会显着限制编译器的优化能力。