利用C语言逆转字符的程序优化

编写程序，从一个二进制文件中读入若干个字节，将每一个字节的8位逆转后，按字节的输入顺序输出到另一个二进制文件中。这里的逆转是指：当unsigned char k=0xAC(二进制值为：10101100)，逆转后k的值为：0x35 (二进制值为：00110101)。并考虑当文件中的数据量很大时（比如，几百MB, 几百GB甚至几百TB），如何优化此程序，使其执行效率最高。 写出优化思路并给出优化后的程序。以下是我第一次写的程序，不知该如何优化。

#include
#include
#pragma warning(disable:4996)

unsigned char reverse(unsigned char c)
{
    c = (c & 0x55) << 1 | (c & 0xAA) >> 1;    //按两位翻转一次
    c = (c & 0x33) << 2 | (c & 0xCC) >> 2;    //按四位翻转一次
    c = (c & 0x0F) << 4 | (c & 0xF0) >> 4;    //按八位翻转一次
    return c;
}

int main()
{
    unsigned char a = 0x00, c;
    int i, j;

    FILE* fp,* fp2;
    if ((fp = fopen("ejz", "r+b")) == NULL)
    {
        printf("cannot open this file!\n");
        exit(0);
    }

    if ((fp2 = fopen("ejzt", "w+b")) == NULL)
    {
        printf("cannot open this file!\n");
        exit(0);
    }

    fread(&a, sizeof(unsigned char), 1, fp);
    while (!feof(fp))
    {
        c = reverse(a);
        fwrite(&c, sizeof(unsigned char), 1, fp2);

        fread(&a, sizeof(unsigned char), 1, fp);
    }

    fclose(fp);
    fclose(fp2);

    system("pause");

    return 0;
}

“Devil组”引证GPT后的撰写：

  • 为了优化程序，我们需要尽可能地减少磁盘I/O操作和内存访问次数，以及最大化利用现代计算机的多核和向量化指令集。这可以通过以下方法实现：

1

  • .使用更大的缓冲区，以减少磁盘I/O操作。可以使用更大的缓冲区来减少磁盘I/O操作的次数，从而提高性能。例如，可以使用1 MB的缓冲区，而不是每次读取一个字节。

2

  • .使用多线程进行处理。由于现代计算机具有多核CPU，因此可以使用多线程来同时处理数据。例如，可以将数据分成多个块，并使用多个线程对每个块进行处理。这将利用计算机的多核心能力，从而加速整个过程。

3.

  • 使用SIMD指令加速处理。现代CPU提供了一些向量指令集，如SSE和AVX，这些指令可以一次处理多个数据，从而提高处理效率。例如，可以使用SSE指令集对8个字节进行逆转。