std::copy、std::equal、std::fill 相对于 memcpy、memset、memcmp 的实际优势

Question

一些帖子比较了 C++ 风格函数

std::copy, std::equal, std::fill

与 C 风格函数

std::memcpy, std::memcmp, std::memset

之间的性能，例如：

• memcpy 与 std::copy,
• memset 与 std::fill,
• memcmp 与 std::equal

但从实际角度来看，我还没有找到什么理由证明这些新功能取代旧功能是合理的。当然，功能列表并不详尽。

这些新版本有哪些实际优势？

如果性能不是选择标准，是否需要（时间允许）将所有出现的这些 C 风格函数替换为 C++ 版本？

我试图理解为什么

c++

中引入了一些功能以及是否有必要进行替换。

Answer 1

正如评论中指出的那样，

std::copy

等有效，而

std::memcpy

等则有效。仅在非常有限的情况下起作用。特别是，

std::memcpy

不适用于具有重要构造函数的任何内容，因此不适用于任何标准容器。即使在 C 风格

struct

或 C 风格

struct

数组上使用时，它也只执行浅复制，因此根据对象的语义，它甚至可能无法在 C 风格

struct

上工作其中包含一个指针。

关于性能，当然没有任何保证。但是编译器将能够访问

std::copy

的源代码（因为它是一个模板），并且通常能够内联它——对于 C 风格的

struct

，这通常会导致复制更大的块（机器字，而不是字节）。在

std::memcpy

的情况下，通常存在一个函数调用，它隐藏有关底层上下文的任何信息，并且需要逐字节复制（导致循环中的次数更多），或者需要复杂的逻辑来处理对齐和可能的奇数字节。 C 标准确实允许

memcpy

成为一个宏，解析为触发某种编译器优化的特殊符号，但我认为这在 C++ 中是不合法的。一些早期的（C）标准之前的 C 编译器确实将

memcpy

视为关键字，以便生成内联代码。但这都是很久以前的事了（在第一个 C 标准之前）。

在当今的 C++ 代码中，绝对没有理由使用

std::memcpy

。

Answer 2

memset

有两个严重的限制。

首先是容器。您只能将多个元素添加到使用连续内存的容器中。它适用于

memset

或

std::array

，但不适用于大多数其他容器。接下来是元素。您只能

std::vector

普通可复制的对象。像

memset

这样“简单”的东西已经不是可以轻易复制的了。

在某些情况下可以使用

std::string

。您提到的其他函数更普遍适用，当它们可以被

memset

替换时，编译器可以做到这一点。