在什么情况下我应该在C++中使用memcpy而不是标准运算符？

Question

我什么时候可以memcpy使用它获得更好的性能？如何使用它？例如:

float a[3]; float b[3];

是代码:

memcpy(a, b, 3*sizeof(float));

比这快？

a[0] = b[0];
a[1] = b[1];
a[2] = b[2];

Answer 1

效率不应该是你关注的问题.
编写干净的可维护代码.

令我困扰的是,如此多的答案表明memcpy()效率低下.它被设计为复制内存块的最有效方式(对于C程序).

所以我写了以下作为测试:

#include <algorithm>

extern float a[3];
extern float b[3];
extern void base();

int main()
{
    base();

#if defined(M1)
    a[0] = b[0];
    a[1] = b[1];
    a[2] = b[2];
#elif defined(M2)
    memcpy(a, b, 3*sizeof(float));    
#elif defined(M3)
    std::copy(&a[0], &a[3], &b[0]);
 #endif

    base();
}

然后比较代码产生:

g++ -O3 -S xr.cpp -o s0.s
g++ -O3 -S xr.cpp -o s1.s -DM1
g++ -O3 -S xr.cpp -o s2.s -DM2
g++ -O3 -S xr.cpp -o s3.s -DM3

echo "=======" >  D
diff s0.s s1.s >> D
echo "=======" >> D
diff s0.s s2.s >> D
echo "=======" >> D
diff s0.s s3.s >> D

这导致:(手动添加评论)

=======   // Copy by hand
10a11,18
>   movq    _a@GOTPCREL(%rip), %rcx
>   movq    _b@GOTPCREL(%rip), %rdx
>   movl    (%rdx), %eax
>   movl    %eax, (%rcx)
>   movl    4(%rdx), %eax
>   movl    %eax, 4(%rcx)
>   movl    8(%rdx), %eax
>   movl    %eax, 8(%rcx)

=======    // memcpy()
10a11,16
>   movq    _a@GOTPCREL(%rip), %rcx
>   movq    _b@GOTPCREL(%rip), %rdx
>   movq    (%rdx), %rax
>   movq    %rax, (%rcx)
>   movl    8(%rdx), %eax
>   movl    %eax, 8(%rcx)

=======    // std::copy()
10a11,14
>   movq    _a@GOTPCREL(%rip), %rsi
>   movl    $12, %edx
>   movq    _b@GOTPCREL(%rip), %rdi
>   call    _memmove

添加了Timing结果,用于在循环中运行上面的内容1000000000.

   g++ -c -O3 -DM1 X.cpp
   g++ -O3 X.o base.o -o m1
   g++ -c -O3 -DM2 X.cpp
   g++ -O3 X.o base.o -o m2
   g++ -c -O3 -DM3 X.cpp
   g++ -O3 X.o base.o -o m3
   time ./m1

   real 0m2.486s
   user 0m2.478s
   sys  0m0.005s
   time ./m2

   real 0m1.859s
   user 0m1.853s
   sys  0m0.004s
   time ./m3

   real 0m1.858s
   user 0m1.851s
   sys  0m0.006s

Answer 2

memcpy只有当您复制的对象没有显式构造函数时才可以使用,因为它们的成员(所谓的POD,"普通旧数据").因此,它是确定打电话memcpy的float,但它是错误的,如std::string.

但部分工作已经为您完成了:std::copyfrom <algorithm>专门针对内置类型(可能还有其他所有POD类型 - 取决于STL实现).因此,写入std::copy(a, a + 3, b)与编译器优化之后一样快memcpy,但不易出错.

Answer 3

编译器专门优化memcpy调用,至少是clang&gcc.所以你应该在任何地方都喜欢它.

Answer 4

不要过早地使用像这样的memcpy进行微观优化.使用赋值更清晰,更不容易出错,任何体面的编译器都会生成适当高效的代码.如果且仅当您已经分析了代码并发现分配是一个重要的瓶颈,那么您可以考虑某种微优化,但一般来说,您应该始终在第一个实例中编写清晰,健壮的代码.

Answer 5

使用std::copy().作为g++笔记的头文件:

这个内联函数将尽可能地调用@c memmove.

可能,Visual Studio并没有太大的不同.以正常方式行走,并在您意识到瓶颈后进行优化.在简单副本的情况下,编译器可能已经为您进行了优化.