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C++实现memcpy函数

2023-06-22 05:50:58 深夜i -- --

C++ memcpy 函数实现

memcpy函数是C++标准库中提供的一种内存拷贝函数，其作用是将源内存空间中的一段数据块，拷贝到目标内存空间中。该函数在C++中非常常用，特别是在涉及到大量数据拷贝的场景下，可以提高程序的效率。

在C++中，memcpy函数的实现方法可以分为两种：基于C语言函数实现和基于汇编实现。基于C语言函数实现，一般采用循环方式实现数据拷贝；而基于汇编实现，则是利用CPU的并行计算能力，并且可以巧妙地利用CPU的高速缓存，从而提高程序效率。

下面是一种基于C语言函数实现的memcpy函数：


void* memcpy(void* dest, const void* src, size_t n)
{
  char* pdest = reinterpret_cast<char*>(dest);
  const char* psrc = reinterpret_cast<const char*>(src);
  while (n--)
  {
    *pdest++ = *psrc++;
  }
  return dest;
}

该函数首先使用reinterpret_cast强制类型转换，将目标内存空间和源内存空间分别转换成char类型的指针。然后使用while循环，逐一将源内存空间中的数据拷贝到目标内存空间中，直到拷贝完n个数据为止。

需要注意的是，这种实现方式仅适用于数据大小较小的情况下，而对于大数据块的拷贝，则不能满足要求。因此，我们可以考虑使用基于汇编实现的方式。

基于汇编实现的memcpy函数，一般采用SIMD指令集的方式，用于并行处理数据。下面是一个使用SSE2指令集实现的memcpy函数：


void* memcpy(void* dest, const void* src, size_t n)
{
  __m128i* pdest = reinterpret_cast<__m128i*>(dest);
  const __m128i* psrc = reinterpret_cast<const __m128i*>(src);
  while (n >= sizeof(__m128i))
  {
    _mm_store_si128(pdest, _mm_load_si128(psrc));
    ++pdest;
    ++psrc;
    n -= sizeof(__m128i);
  }
  char* pdest2 = reinterpret_cast<char*>(pdest);
  const char* psrc2 = reinterpret_cast<const char*>(psrc);
  while (n--)
  {
    *pdest2++ = *psrc2++;
  }
  return dest;
}

在上面的实现方法中，我们定义了两个__m128i指针，分别指向目标内存空间和源内存空间。使用SSE2指令集实现并行处理，可以一次处理128位的数据块，大大提高了程序效率。当数据大小小于128位时，使用循环逐一拷贝方式。

总之，C++中的memcpy函数有许多实现方法，我们可以根据不同的需要进行选择。在实际开发中，我们需要根据数据大小、复杂度和需求等因素，选择最适合的实现方案，以提高程序性能和效率。

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