今回は文字列の長さを調べるstrlen関数です。こういう単純な関数は、アセンブリ言語で記述すれば、より高速化できる場合もあるのですが、とりあえずはC言語で実装することにします。アセンブリ言語を使って、高速化の余地があるものについては、後ほど機会があれば扱いたいと思います。

それでは早速strlenの実装を行います。まずは、最も素直な実装からはじめてみましょう。

#include <stddef.h>

size_t strlen(const char *s)
{
  size_t n;
  for (n = 0; *s != '\0'; s++, n++)
    ;
  return n;
}

ご覧の通り、文字列sを最初から順番に調べ、ナル文字が見つかるまでnをインクリメントしています。この実装でも動作はしますが、あまり効率はよくありません。なぜなら、1回ループするごとに、2回もインクリメントを行っているからです。

ループの中はできる限り単純にし、1回あたりの処理を少なくした方が高速になります。したがって、

#include <stddef.h>

size_t strlen(const char *s)
{
  register const char* ss;
  for (ss = s; *ss != '\0'; ss++)
    ;
  return ss - s;
}

とすれば、ループ1回あたりのインクリメントは1回になります。ssをregister記憶クラスにしているのはお呪いのようなようなものですが、レジスタに割り付けられることを期待しているのは事実です。

このコードを、-mh -O2 -fomit-frame-pointerオプションを付けてコンパイルした結果は次の通りです。

_strlen:
    mov.l   er0,er3
    mov.b   @er3,r2l
.L8:
    mov.b   r2l,r2l
    beq .L7
    adds    #1,er0
    mov.b   @er0,r2l
    bra .L8
.L7:
    sub.l   er3,er0
    rts

ターゲットがH8/300Hであることにご注意ください。H8のアセンブラに慣れていない方でも、何らかのアセンブリ言語の経験があれば、大筋で理解できるかと思います。er0とかer3というのは32ビットのレジスタです。r2lというは、32ビットレジスタer2の下位8ビットです。

つまり、引数のsがer0に、一時変数のssがer3に割り付けられていることが分かります。r2lは*ssを読み込んでナル文字と比較するために使われています。どうやら期待通りの結果になったようです。

アセンブリ言語で直接記述すれば、もう少し効率を上げることができそうですが、最初にお断りした通り、今は触れないことにしておきます。