Ответ 1
memcmp часто реализуется в сборке, чтобы воспользоваться рядом специфических для архитектуры функций, которые могут сделать его намного быстрее, чем простой цикл в C.
Как "встроенный"
GCC поддерживает memcmp (а также тонну других функций) как builtins. В некоторых версиях/конфигурациях GCC вызов memcmp будет распознаваться как __builtin_memcmp. Вместо того, чтобы излучать функцию call в библиотеку memcmp, GCC выдаст несколько инструкций, чтобы действовать как оптимизированная встроенная версия функции.
В x86 это использует использование инструкции cmpsb, которая сравнивает строку байтов в одной ячейке памяти с другой. Это связано с префиксом repe, поэтому строки сравниваются, пока они больше не равны, или счет исчерпан. (Точно, что делает memcmp).
С учетом следующего кода:
int test(const void* s1, const void* s2, int count)
{
return memcmp(s1, s2, count) == 0;
}
gcc version 3.4.4 на Cygwin генерирует следующую сборку:
; (prologue)
mov esi, [ebp+arg_0] ; Move first pointer to esi
mov edi, [ebp+arg_4] ; Move second pointer to edi
mov ecx, [ebp+arg_8] ; Move length to ecx
cld ; Clear DF, the direction flag, so comparisons happen
; at increasing addresses
cmp ecx, ecx ; Special case: If length parameter to memcmp is
; zero, don't compare any bytes.
repe cmpsb ; Compare bytes at DS:ESI and ES:EDI, setting flags
; Repeat this while equal ZF is set
setz al ; Set al (return value) to 1 if ZF is still set
; (all bytes were equal).
; (epilogue)
Ссылка:
В качестве библиотечной функции
Во многих стандартных библиотеках C существуют высоко оптимизированные версии memcmp. Они, как правило, используют специальные инструкции для работы с большим количеством данных параллельно.
В Glibc существуют версии memcmp для x86_64, которые могут использовать следующие расширения набора инструкций:
- SSE2 -
sysdeps/x86_64/memcmp.S - SSE4 -
sysdeps/x86_64/multiarch/memcmp-sse4.S - SSSE3 -
sysdeps/x86_64/multiarch/memcmp-ssse3.S
Классная часть - это то, что glibc обнаружит (во время выполнения) новейшую инструкцию, установленную вашим процессором, и выполнит оптимизированную для нее версию. См. Этот фрагмент из sysdeps/x86_64/multiarch/memcmp.S:
ENTRY(memcmp)
.type memcmp, @gnu_indirect_function
LOAD_RTLD_GLOBAL_RO_RDX
HAS_CPU_FEATURE (SSSE3)
jnz 2f
leaq __memcmp_sse2(%rip), %rax
ret
2: HAS_CPU_FEATURE (SSE4_1)
jz 3f
leaq __memcmp_sse4_1(%rip), %rax
ret
3: leaq __memcmp_ssse3(%rip), %rax
ret
END(memcmp)
В ядре Linux
Linux, похоже, не имеет оптимизированной версии memcmp для x86_64, но для memcpy, arch/x86/lib/memcpy_64.S. Обратите внимание, что использует инфраструктуру альтернатив (arch/x86/kernel/alternative.c) для не только решения во время выполнения, какая версия использовать, а фактическое исправление, чтобы сделать это решение сразу при загрузке.