在D2中读取字节的最快方法

Question

我想尽可能快地将单个字节从文件读取到D2应用程序中。应用程序需要每个字节的字节，因此读取较大的数据块不是读取器接口的选项。

为此我在C++，Java，D2中创建了一些简单的实现：https://github.com/gizmomogwai/performance。

正如你所看到的，我尝试了简单的读取，应用程序代码和内存映射文件中的缓冲区。 对于我的用例，内存映射解决方案效果最好，但奇怪的是D2比java慢。我希望D2能够在C++和Java之间着陆（C++代码使用-O3 -g编译，D2代码使用-O -release编译）。

所以请告诉我在这里做错了什么，以及如何加快D2的实施。

为了让您的用例这里的想法是一个C++实现：

class StdioFileReader { 
private: 
    FILE* fFile; 
    static const size_t BUFFER_SIZE = 1024; 
    unsigned char fBuffer[BUFFER_SIZE]; 
    unsigned char* fBufferPtr; 
    unsigned char* fBufferEnd; 

public: 
    StdioFileReader(std::string s) : fFile(fopen(s.c_str(), "rb")), fBufferPtr(fBuffer), fBufferEnd(fBuffer) { 
    assert(fFile); 
    } 
    ~StdioFileReader() { 
    fclose(fFile); 
    } 

    int read() { 
    bool finished = fBufferPtr == fBufferEnd; 
    if (finished) { 
     finished = fillBuffer(); 
     if (finished) { 
    return -1; 
     } 
    } 
    return *fBufferPtr++; 
    } 

private: 
    bool fillBuffer() { 
    size_t l = fread(fBuffer, 1, BUFFER_SIZE, fFile); 
    fBufferPtr = fBuffer; 
    fBufferEnd = fBufferPtr+l; 
    return l == 0; 
    } 
}; 

size_t readBytes() { 
    size_t res = 0; 
    for (int i=0; i<10; i++) { 
    StdioFileReader r("/tmp/shop_with_ids.pb"); 
    int read = r.read(); 
    while (read != -1) { 
     ++res; 
     read = r.read(); 
    } 
    } 
    return res; 
} 

这一点比起在d“相同”的解决方案更快：

struct FileReader { 

    private FILE* fFile; 
    private static const BUFFER_SIZE = 8192; 
    private ubyte fBuffer[BUFFER_SIZE]; 
    private ubyte* fBufferPtr; 
    private ubyte* fBufferEnd; 

    public this(string fn) { 
    fFile = std.c.stdio.fopen("/tmp/shop_with_ids.pb", "rb"); 
    fBufferPtr = fBuffer.ptr; 
    fBufferEnd = fBuffer.ptr; 
    } 
    public int read(ubyte* targetBuffer) { 
    auto finished = fBufferPtr == fBufferEnd; 
    if (finished) { 
     finished = fillBuffer(); 
     if (finished) { 
     return 0; 
     } 
    } 
    *targetBuffer = *fBufferPtr++; 
    return 1; 
    } 
    private bool fillBuffer() { 
    fBufferPtr = fBuffer.ptr; 
    auto l = std.c.stdio.fread(fBufferPtr, 1, BUFFER_SIZE, fFile); 
    fBufferEnd = fBufferPtr + l; 
    return l == 0; 
    } 
} 

size_t readBytes() { 
    size_t count = 0; 
    for (int i=0; i<10; i++) { 
    auto reader = FileReader("/tmp/shop_with_ids.pb"); 
    ubyte buffer[1]; 
    ubyte* p = buffer.ptr; 
    auto c = reader.read(p); 
    while (1 == c) { 
     ++count; 
     c = reader.read(p); 
    } 
    } 
    return count; 
} 

Answer 1

这是非常有可能因为sfread。没有人保证它在C中做同样的事情 - 你很可能完全使用不同的CRT（除非你使用的是Digital Mars C++编译器？）。

这意味着图书馆可能会做一些事情，比如同步等，这会降低速度。通过告诉链接器链接到相同的库，您可以知道的唯一方法是通过强制 D使用与C相同的库。

直到你可以做到这一点，你正在比较苹果和橘子。如果这是不可能的，然后直接从调用操作系统和然后比较结果 - 这样你就可以保证底层调用是相同的两个。

Answer 2

如果使用std.stdio module会发生什么：

import std.stdio; 

struct FileReader { 

    private File fFile; 
    private enum BUFFER_SIZE = 8192;//why not enum? 
    private ubyte[BUFFER_SIZE] fBuffer=void;//avoid (costly) initialization to 0 
    private ubyte[] buff; 

    public this(string fn) { 
    fFile = File("/tmp/shop_with_ids.pb", "rb"); 
    } 

    /+ 
    public ~this(){//you really should have been doing this if you used std.c.stdio.fopen 
       //but it's unnecessary for std.stdio's File (it's ref counted) 
    fFile.close(); 
    } 
    +/ 

    public int read(out ubyte targetBuffer) { 
    auto finished = buff.length==0; 
    if (finished) { 
     finished = fillBuffer(); 
     if (finished) { 
     return 0; 
     } 
    } 
    targetBuffer = buff[0]; 
    buff = buff[1..$]; 
    return 1; 
    } 
    private bool fillBuffer() { 
    if(!fFile.isOpen())return false; 

    buff = fFile.rawRead(fBuffer[]); 

    return buff.length>0; 
    } 
} 

size_t readBytes() { 
    size_t count = 0; 
    for (int i=0; i<10; i++) { 
    auto reader = FileReader("/tmp/shop_with_ids.pb"); 
    ubyte buffer; 
    auto c = reader.read(buffer); 
    while (1 == c) { 
     ++count; 
     c = reader.read(buffer); 
    } 
    } 
    return count; 
} 

如果你想真正的速度对比，你应该-release -O -inline编译（该关闭调试（主要是阵列OOB检查）

优化和内联什么它可以）（当然也与C++解决方案类似）