优化碱基转换循环

Question

所以，对于我的密码库，我有一个经常使用的base converter。它不是世界上最高效的东西，但它适用于所有输入范围。

大部分工作由回调循环完成：

    $callback = function($source, $src, $dst) {
        $div       = array();
        $remainder = 0;
        foreach ($source as $n) {
            $e         = floor(($n + $remainder * $src) / $dst);
            $remainder = ($n + $remainder * $src) % $dst;
            if ($div || $e) {
                $div[] = $e;
            }
        }
        return array(
            $div,
            $remainder
        );
    };
    while ($source) {
        list ($source, $remainder) = $callback($source, $srcBase, $dstBase);
        $result[]                  = $remainder;
    }

基本上，它采用$srcBase 中的数字数组并将它们转换为$dstBase 中的数字数组。因此，示例输入将是array(1, 1), 2, 10，结果将给出array(3)。另一个例子是array(1, 0, 0), 256, 10，它将给出array(1, 6, 7, 7, 7, 2, 1, 6)（数组的每个元素都是$dstBase 中的一个“数字”。

我现在面临的问题是，如果我输入 2kb 的数据，它需要将近 10 秒才能运行。所以我开始优化它。到目前为止，通过用这个递归循环替换整个结构，我将它缩短到大约 4 秒：

    while ($source) {
        $div       = array();
        $remainder = 0;
        foreach ($source as $n) {
            $dividend  = $n + $remainder * $srcBase;
            $res       = (int) ($dividend / $dstBase);
            $remainder = $dividend % $dstBase;
            if ($div || $res) {
                $div[] = $res;
            }
        }
        $result[] = $remainder;
        $source   = $div;
    }

我面临的问题是如何进一步优化它（如果可能的话）。我认为问题在于大输入所需的迭代次数（对于 2000 个元素的数组，从 256 到 10，总共需要 4,815,076 次迭代）。

有什么想法吗？

Answer 1

执行此脚本所花费的时间中有 99.9% 源于对输入进行迭代的固有需求。由于 foreach 中的代码非常基本，因此减少执行时间的唯一方法是减少迭代次数。如果这不可行，那么您将拥有此功能的最高效版本。

Answer 2

是的，可以稍微优化一下：

$source_count = count($source);
while ($source) {
    $remainder = $i = 0;
    foreach ($source AS &$n) {
        $dividend = $n + $remainder * $srcBase;
        $remainder = $dividend % $dstBase;
        $res = ($dividend - $remainder) / $dstBase;
        if ($i || $res)
            $source[$i++] = $res;
    }
    for ($j=$i; $j < $source_count; $j++)
        unset($source[$i]);
    $source_count=$i;
    $result[] = $remainder;
}

甚至更快，但更模糊：

$source_count = count($source);
while ($source) {
    $remainder = $i = 0;
    foreach ($source AS &$n) {
        if (($res = ($dividend - ($remainder = ($dividend = $n + $remainder * $srcBase) % $dstBase)) / $dstBase) || $i)
            $source[$i++] = $res;
    }
    for ($j=$i; $j < $source_count; $j++)
        unset($source[$i]);
    $source_count=$i;
    $result[] = $remainder;
}

您会减少一些内存和 CPU 使用率，而且会更有趣，但当然是不可读的 (:.

但我个人认为你做错了。我认为您应该为此类任务使用一些快速的 C 代码（通过使用系统调用或编写/安装现有的 PHP 模块）。而且我认为 Hip-Hop PHP、Zend Optimized 等代码优化器/编译器可以在这种情况下显着提高性能。

Answer 3

我不确定，但是

$dividend  = $remainder * $srcBase + $n;

可能会快一点...