在 C 中复制两个相邻字节的最快方法是什么？

Question

好的，让我们从最明显的解决方案开始：

memcpy(Ptr, (const char[]){'a', 'b'}, 2);

调用库函数的开销很大。编译器有时不优化它，我不会依赖编译器优化，但即使 GCC 很聪明，如果我将程序移植到带有垃圾编译器的更奇特的平台上，我不想依赖它。

所以现在有一个更直接的方法：

Ptr[0] = 'a';
Ptr[1] = 'b';

它不涉及任何库函数的开销，而是进行两个不同的分配。第三，我们有一个双关语：

*(uint16_t*)Ptr = *(uint16_t*)(unsigned char[]){'a', 'b'};

如果遇到瓶颈，我应该使用哪一种？在 C 中只复制两个字节的最快方法是什么？

问候，
汉克·萨里

Answer 1

您建议的方法中只有两种是正确的：

memcpy(Ptr, (const char[]){'a', 'b'}, 2);

和

Ptr[0] = 'a';
Ptr[1] = 'b';

在 X86 GCC 10.2 上，两者都编译为相同的代码：

mov     eax, 25185
mov     WORD PTR [something], ax

由于as-if 规则，这是可能的。

由于好的编译器可以确定这些是相同的，因此请使用更容易在您的 cse 中编写的编译器。如果您要设置一两个字节，请使用后者，如果有几个使用前者或使用字符串而不是复合文字数组。

你推荐的第三个

*(uint16_t*)Ptr = *(uint16_t*)(unsigned char[]){'a', 'b'};

在使用 x86-64 GCC 10.2 时也编译为相同的代码，即在这种情况下它的行为相同。

但此外它还有2-4 个未定义行为点，因为它有两次严格的别名违规和两次，再加上可能在源和目标上未对齐的内存访问。未定义的行为并不意味着它不能像您预期的那样工作，但也不意味着它必须按您的预期工作。行为未定义。它可能无法在任何处理器上工作，包括 x86。为什么你会如此关心一个糟糕的编译器的性能，以至于你会编写无法在一个好的编译器上运行的代码？！