c++ - 内存移动与向后复制

Question

我知道 C(cstring 库)中的 memmove 可以很好地处理重叠“以较慢的运行时间为代价”(参见 this post)。我想知道为什么这个额外的运行时成本？在我看来，任何重叠问题都可以通过向后复制而不是向前复制来解决，我错了吗？

作为玩具示例，这里有两个版本的“右移”函数，将数组的内容向右移动一个元素:

// Using memmove
template <typename T>
void shift_right( T *data, unsigned n )
{
    if (n)
    {
        data[n-1].~T();
        memmove( data+1, data, (n-1)*sizeof(T) );
        new (data) T();
    }
}

// Using copy_backward
template <typename Iterator>
void shift_right( Iterator first, Iterator last )
{
    Iterator it = last;
    std::copy_backward( first, --it, last );
}

它们是等价的吗？在性能方面，最好使用哪个？

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注意:根据@DieterLücking 的评论判断，尽管采取了预防措施，上述使用memmove 的版本在这种情况下是不安全的。

Answer 1

假设一个很好的实现，唯一的“额外成本”是memmove是决定是从前到后还是从后到前复制的初始检查(添加和比较和分支)。此成本完全可以忽略不计(添加和比较将被 ILP 隐藏，并且分支在正常情况下是完全可预测的)以至于在某些平台上，memcpy只是 memmove 的别名.

期待您的下一个问题(“如果 memcpy 没有明显快于 memmove，它为什么存在？”)，有几个很好的理由保留 memcpy大约。在我看来，最好的一个是一些 CPU 基本上将 memcpy 实现为一条指令(例如，x86 上的 rep/movs)。这些 HW 实现通常具有首选(快速)操作方向(或者它们可能仅支持在一个方向上进行复制)。编译器可以自由替换 memcpy使用最快的指令序列而无需担心这些细节；它不能为 memmove 做同样的事情.