【发布时间】：2012-05-22 04:03:03
【问题描述】：
我正在构建一个编译器，它将 c++ 代码生成为字符数组，该数组由 JIT 编译器 Clang 转换为 LLVM-IR，然后进一步 JIT 转换为可执行代码（然后执行）。
我正在处理大量数据，在某一时刻，我需要对 custom 数据类型的数组进行排序。数据类型由我的编译器动态构建，并且对于每个 JIT 编译都不同。通常这些元素会通过其中的一些数字按字典顺序进行比较，但是，在极少数情况下，比较可能会更复杂（在一些指针和花哨的字符串比较之后）。
现在我的问题是： 什么是一种有效的排序算法，它可以由 llvm very fast 编译，同时在执行时 very fast？ 有没有可以同时快速编译和快速运行的算法？
我的第一个想法是对比较函数进行 JIT 处理并将其作为指针提供给 qsort()（我可以链接到 LLVM 中的外部编译函数）。 然而，qsort 在执行时效率低得惊人。 由于它的模板和 stl-blubbla-sugar，使用 std::sort 的替代方法在编译时效率非常低。
我为以下结构的执行做了一些性能测试：
struct MyStruct {
int x;
long z;
bool operator<(const struct MyStruct& other) const { return (x < other.x) || (x==other.x&&z<other.z); }
}
1MB 数据运行时间：
- std::sort: 5 毫秒
- qsort：14 毫秒
- 自写：6 毫秒
1GB 数据运行时间：
- std::sort: 8.9 秒
- qsort：24 秒
- 自写：10.1 秒
很遗憾，我现在没有 JIT 编译时间，但以后会发布。
目前看来我自己编写的排序比 qsort 或 std::sort 要好，但我更愿意使用一些库实现。
您对现有的排序实现有什么建议，既可以快速执行又可以编译？ 或者是否有任何其他可能在快速排序的同时加快编译速度（仅编译比较功能或类似功能）？
顺便说一下，这是我自己写的（从http://alienryderflex.com/quicksort/偷来的）排序例程（对于JITing，我不会使用模板类型，而是直接用自定义类型替换它，包括“
template< typename Type >
void self_written_sort(Type *arr, int elements) {
#define MAX_LEVELS 64
Type piv;
int beg[MAX_LEVELS], end[MAX_LEVELS], i=0, L, R, swap ;
beg[0]=0; end[0]=elements;
while (i>=0) {
L=beg[i]; R=end[i]-1;
if (L<R) {
piv=arr[L];
while (L<R) {
while (arr[R]>=piv && L<R) R--; if (L<R) arr[L++]=arr[R];
while (piv<=arr[L] && L<R) L++; if (L<R) arr[R--]=arr[L]; }
arr[L]=piv; beg[i+1]=L+1; end[i+1]=end[i]; end[i++]=L;
if (end[i]-beg[i]>end[i-1]-beg[i-1]) {
swap=beg[i]; beg[i]=beg[i-1]; beg[i-1]=swap;
swap=end[i]; end[i]=end[i-1]; end[i-1]=swap; }}
else {
i--;
}}}
【问题讨论】：
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“我自己写的排序比 qsort 或 std::sort 好” - 但根据你发布的结果，std::sort 在这两种情况下都赢了......
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另外，虽然我可以想象 STL source 代码编译速度可能很慢（由于所有模板/#include 向导），但我无法想象相应的IR 在复杂性（以及因此的 JIT 速度）方面与其他任何东西都显着不同。还是说您是在运行时编译 C++ 源代码 代码本身？
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你确定每次都需要真正编译算法吗（我的意思是每次都只链接它）？如果您只需要链接它，那么算法本身可以随心所欲地复杂（和运行时优化）。
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我认为mergesort可以用非常小的代码实现。
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@Oli Charlesworth：c++ 源代码确实每次都在运行时编译（使用 Clang）。 to dialer：这实际上是我的问题。如果我不每次都编译整个算法，编译器可能无法相应地内联比较/和或复制函数。对 nightcracker：mergesort 可能是我会考虑的一个想法。尽管如此，它还是使用了额外的内存（复制输入），这并不好。
标签： c++ algorithm sorting llvm clang