内存拷贝函数memcpy

memcpy是memory copy的缩写，意为内存复制，在写C语言程序的时候，我们常常会用到它。它的函原型如下：

void * memcpy(void*dest,const void*src,size_tn);

它的功能是从src的开始位置拷贝n个字节的数据到dest。如果dest存在数据，将会被覆盖。memcpy函数的返回值是dest的指针。memcpy函数定义在string.h头文件里。

自己实现的时候，最简单的方法是用指针按照字节顺序复制即可。但是性能太低，因为其一，一次一个字节效率太低，地址总线一般是32位，能搬运4字节，一次一个肯定慢的不行；其二，当内存区域重叠时会出现混乱情况。一下根据以上两方面考虑提高memcpy函数的性能。首先考虑速度，可以按照CPU位宽搬运数据，效率更高，代码如下：

void*Memcpy1(void*dst,const void*src,size_t num)
  • {int nchunks = num/
  • sizeof(dst);
  • /*按CPU位宽拷贝*/
  • cout<<"sizeof(dst)是："<<sizeof(dst)<<endl;
  • int slice = num%
  • sizeof (dst);
  • /*剩余的按字节拷贝*/
  • unsigned long* s = ( unsigned long *)src;
  • unsigned long* d = (unsigned long *)dst;
  • while(nchunks--)
  • *d++ = *s++;
  • while (slice--)
  • *((char*)d++) =*((char*)s++);
  • return dst;
  • }
    • 复制代码

    sizeof(dst)是4，即大部分数据每次按照4字节拷贝，最后不足4字节的再分别拷贝。但是内存区域出现重叠时，这种方法无法规避内存混乱问题。下面的方法能够规避内存重叠的bug，代码如下：

    void*Memcpy2(void*dest,const void*src,size_tcount)
  • {char*d;const char *s;
  • if(((int)dest > ((int)src+count)) || (dest < src))
  • {d = (char*)dest;
  • s = (char*)src;
  • while(count--)
  • *d++ = *s++;
  • }
  • else
  • /* overlap */
  • {d = (char*)((int)dest + count -1);
  • /* 指针位置从末端开始，注意偏置 */
  • s = (char*)((int)src + count-1);
  • while(count --)
  • *d-- = *s--;
  • }
  • return dest;}
  • 如果检测到内存区域有重叠部分，则从末端开始对每个字节进行拷贝。但数据量大时速度慢，将两种方法结合后能够提高拷贝函数性能，代码如下：
  • void*Memcpy(void*dest,constvoid*src,size_tcount)
  • {
  • cout<<"sizeof(dest)是："<<sizeof(dest)<<endl;
  • int bytelen=count/sizeof(dest);
  • /*按CPU位宽拷贝*/
  • int slice=count%
  • sizeof (dest);
  • /*剩余的按字节拷贝*/
  • unsigned int * d = (unsigned int*)dest;
  • unsigned int * s = (unsigned int*)src;
  • if(((int)dest > ((int)src+count)) || (dest < src))
  • {while(bytelen--)
  • *d++ = *s++;
  • while(slice--)*(char*)d++ = *(char*)s++;
  • }
  • else
  • /* overlap重叠 */
  • {d = (unsigned int *)((unsigned int)dest + count -4);
  • /*指针位置从末端开始，注意偏置 */
  • s = (unsigned int*)((unsigned int)src + count-4);
  • while(bytelen --)
  • *d-- = *s--;
  •       d++;s++;
  • char * d1=(char*)d;
  • char* s1=(char*)s;
  • d1--;s1--;
  • while(slice --)*(char*)d1-- = *(char*)s1--;
  • }
  • return dest;
  • }
  • 对比一下，测试代码如下：
  • int main()
  • {chara[20]="1133224466558877990";
  • // Memcpy1(a+2,a,5);
  • // Memcpy2(a+2,a,5);
  • Memcpy(a+2,a,5);
  • cout<<a<<endl;
  • cin.get();
  • }
    • 复制代码

    运行结果：Memcpy1：

    1111333466558877990

    Memcpy2：

    1111332466558877990

    Memcpy：

    1111332466558877990

    后两种方法正确，第一种方法拷贝时无法规避内存重叠的bug。