掃瞄器的高效實現
編譯器進行詞法分析時，不可避免地需要對原始檔進行掃瞄，實現該功能的模組稱為掃瞄器。掃瞄器讀取原始檔，按序返回檔案內的字元，直到檔案結束。
掃瞄器的功能
實現檔案的讀一般使用庫函式fscanf或者fread，那麼按照怎樣的讀取方式才能讓掃瞄器的效能更佳呢？
（1）使用fscanf逐字掃瞄，並返回。
char
scan(file*file)
return ch;
} 這是最簡單的實現方式，缺點是每次讀取字元時都需要訪問檔案進行io。
我們先看看它的效率，首先在主函式內呼叫掃瞄器。
//主函式 int
main()
主函式內使用掃瞄器掃瞄測試檔案1000000次，然後使用time命令檢視**的執行時間（測試檔案可以是任意檔案，這裡不給出檔案內容了，區別只是執行的時間不同而已）。
$ time main
我們測試了五次，並取了平均值（單位：ms）。次數1
2345
平均值real
370366
374368
377371
user
112140
132144
140133.6
sys256
228240
224232
236可以計算**的cpu平均執行時間為133.6+236=369.6ms。
#define
buflen 80
intlinelen=0;
int
readpos=-1;
char
line[buflen];
char
scan(file*file)
linelen=pos;//
記錄緩衝區長度
readpos=-1;//
恢復讀取位置
} readpos++;//
移動讀取點
return line[readpos]; //
獲取新的字元
} 按照前邊的方式測試**的執行時間。次數1
2345
平均值real
374380
371371
374374
user
140124
148136
108131.2
sys232
252220
232264
240（3）和方法二類似，只是載入緩衝區時使用fread。fread的引數size表示載入資料塊的大小，count表示載入資料塊的個數，這裡每次載入buflen個1位元組資料塊。
#define
buflen 80
int
linelen=0;
int
readpos=-1;
char
line[buflen];
char
scan(file*file)
linelen=pos;//
記錄緩衝區長度
readpos=-1;//
恢復讀取位置
} readpos++;//
移動讀取點
return line[readpos]; //
獲取新的字元
} 測試**的執行時間。次數1
2345
平均值real
339332
334341
332335.6
user
9692
116108
8499.2
sys244
236216
228244
233.6
計算**的cpu平均執行時間為99.2+233.6=332.8ms，可見使用fread讀取檔案比使用fscanf的效率要高。該方法是每次載入buflen個1位元組資料塊，如果每次載入1個buflen位元組資料塊是不是更高效呢？
（4）和方法三類似，只是這裡每次載入buflen個1位元組資料塊。
#define
buflen 80
int
linelen=0;
int
readpos=-1;
char line[buflen];
static int
offset=0;//
記錄檔案指標的偏移，每次開啟檔案需要初始化為
0 char
scan(file*file)
else
linelen=pos;//
記錄緩衝區長度
readpos=-1;//
恢復讀取位置
} readpos++;//
移動讀取點
return line[readpos]; //
獲取新的字元
} 測試**的執行時間。次數1
2345
平均值real
2241
2223
2259
2223
2221
2233.4
user
620540
616600
648604.8
sys1616
1680
1640
1620
1568
1624.8
計算**的cpu平均執行時間為604.8+1624.8=2229.6ms，這有點出乎意料。分析原因，可能是因為檔案較小時，當讀取到最後一塊緩衝區時，撤回檔案指標比較消耗時間。因此，使用方法三實現的掃瞄器效能更穩定，且**更簡潔。
（5）如果使用fread不是讀入1個buflen位元組資料，而是讀取buflen/2個2位元組資料，那麼最後一次將讀入最後乙個位元組。
#define
buflen 80
int
linelen=0;
int
readpos=-1;
char
line[buflen];
char
scan(file*file)
else
linelen=pos;//
記錄緩衝區長度
readpos=-1;//
恢復讀取位置
} readpos++;//
移動讀取點
return line[readpos]; //
獲取新的字元
} 測試**的執行時間。次數1
2345
平均值real
663657
646665
659658
user
208224
204212
184206.4
sys452
428440
456472
449.6
計算**的cpu平均執行時間為206.4+449.6=656ms。雖然該方法不需要撤回檔案指標，但是效能仍不如方法三。
綜上所述，方法三是實現掃瞄器比較高效的方式：使用緩衝區代替檔案的頻繁訪問，並在緩衝區讀取完畢時，使用fread每次載入buflen個1位元組資料塊更新緩衝區資料。希望本文對你有所幫助。
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