Simplify and speedup strstr/strcasestr first match
authorWilco Dijkstra <wdijkstr@arm.com>
Fri, 3 Aug 2018 16:24:12 +0000 (17:24 +0100)
committerWilco Dijkstra <wdijkstr@arm.com>
Fri, 3 Aug 2018 16:24:12 +0000 (17:24 +0100)
Looking at the benchtests, both strstr and strcasestr spend a lot of time
in a slow initialization loop handling one character per iteration.
This can be simplified and use the much faster strlen/strnlen/strchr/memcmp.
Read ahead a few cachelines to reduce the number of strnlen calls, which
improves performance by ~3-4%.  This patch improves the time taken for the
full strstr benchtest by >40%.

* string/strcasestr.c (STRCASESTR): Simplify and speedup first match.
* string/strstr.c (AVAILABLE): Likewise.

ChangeLog
string/strcasestr.c
string/strstr.c

index 95c2b82..a36567a 100644 (file)
--- a/ChangeLog
+++ b/ChangeLog
@@ -1,3 +1,8 @@
+2018-08-03  Wilco Dijkstra  <wdijkstr@arm.com>
+
+       * string/strcasestr.c (STRCASESTR): Simplify and speedup first match.
+       * string/strstr.c (AVAILABLE): Likewise.
+
 2018-08-03  H.J. Lu  <hongjiu.lu@intel.com>
 
        * sysdeps/i386/i686/multiarch/bzero-ia32.S: Don't include
index 5909fe3..1f6b7b8 100644 (file)
    case-insensitive comparison.  This function gives unspecified
    results in multibyte locales.  */
 char *
-STRCASESTR (const char *haystack_start, const char *needle_start)
+STRCASESTR (const char *haystack, const char *needle)
 {
-  const char *haystack = haystack_start;
-  const char *needle = needle_start;
   size_t needle_len; /* Length of NEEDLE.  */
   size_t haystack_len; /* Known minimum length of HAYSTACK.  */
-  bool ok = true; /* True if NEEDLE is prefix of HAYSTACK.  */
-
-  /* Determine length of NEEDLE, and in the process, make sure
-     HAYSTACK is at least as long (no point processing all of a long
-     NEEDLE if HAYSTACK is too short).  */
-  while (*haystack && *needle)
-    {
-      ok &= (TOLOWER ((unsigned char) *haystack)
-            == TOLOWER ((unsigned char) *needle));
-      haystack++;
-      needle++;
-    }
-  if (*needle)
+
+  /* Handle empty NEEDLE special case.  */
+  if (needle[0] == '\0')
+    return (char *) haystack;
+
+  /* Ensure HAYSTACK length is at least as long as NEEDLE length.
+     Since a match may occur early on in a huge HAYSTACK, use strnlen
+     and read ahead a few cachelines for improved performance.  */
+  needle_len = strlen (needle);
+  haystack_len = __strnlen (haystack, needle_len + 256);
+  if (haystack_len < needle_len)
     return NULL;
-  if (ok)
-    return (char *) haystack_start;
-  needle_len = needle - needle_start;
-  haystack = haystack_start + 1;
-  haystack_len = needle_len - 1;
 
   /* Perform the search.  Abstract memory is considered to be an array
      of 'unsigned char' values, not an array of 'char' values.  See
@@ -90,10 +81,10 @@ STRCASESTR (const char *haystack_start, const char *needle_start)
   if (needle_len < LONG_NEEDLE_THRESHOLD)
     return two_way_short_needle ((const unsigned char *) haystack,
                                 haystack_len,
-                                (const unsigned char *) needle_start,
+                                (const unsigned char *) needle,
                                 needle_len);
   return two_way_long_needle ((const unsigned char *) haystack, haystack_len,
-                             (const unsigned char *) needle_start,
+                             (const unsigned char *) needle,
                              needle_len);
 }
 
index 265e9f3..33acdc5 100644 (file)
    if NEEDLE is empty, otherwise NULL if NEEDLE is not found in
    HAYSTACK.  */
 char *
-STRSTR (const char *haystack_start, const char *needle_start)
+STRSTR (const char *haystack, const char *needle)
 {
-  const char *haystack = haystack_start;
-  const char *needle = needle_start;
   size_t needle_len; /* Length of NEEDLE.  */
   size_t haystack_len; /* Known minimum length of HAYSTACK.  */
-  bool ok = true; /* True if NEEDLE is prefix of HAYSTACK.  */
-
-  /* Determine length of NEEDLE, and in the process, make sure
-     HAYSTACK is at least as long (no point processing all of a long
-     NEEDLE if HAYSTACK is too short).  */
-  while (*haystack && *needle)
-    ok &= *haystack++ == *needle++;
-  if (*needle)
+
+  /* Handle empty NEEDLE special case.  */
+  if (needle[0] == '\0')
+    return (char *) haystack;
+
+  /* Skip until we find the first matching char from NEEDLE.  */
+  haystack = strchr (haystack, needle[0]);
+  if (haystack == NULL || needle[1] == '\0')
+    return (char *) haystack;
+
+  /* Ensure HAYSTACK length is at least as long as NEEDLE length.
+     Since a match may occur early on in a huge HAYSTACK, use strnlen
+     and read ahead a few cachelines for improved performance.  */
+  needle_len = strlen (needle);
+  haystack_len = __strnlen (haystack, needle_len + 256);
+  if (haystack_len < needle_len)
     return NULL;
-  if (ok)
-    return (char *) haystack_start;
-
-  /* Reduce the size of haystack using strchr, since it has a smaller
-     linear coefficient than the Two-Way algorithm.  */
-  needle_len = needle - needle_start;
-  haystack = strchr (haystack_start + 1, *needle_start);
-  if (!haystack || __builtin_expect (needle_len == 1, 0))
+
+  /* Check whether we have a match.  This improves performance since we avoid
+     the initialization overhead of the two-way algorithm.  */
+  if (memcmp (haystack, needle, needle_len) == 0)
     return (char *) haystack;
-  needle -= needle_len;
-  haystack_len = (haystack > haystack_start + needle_len ? 1
-                 : needle_len + haystack_start - haystack);
 
   /* Perform the search.  Abstract memory is considered to be an array
      of 'unsigned char' values, not an array of 'char' values.  See