C-完全复制数据结构的速度与部件

Question

我正在研究Kruse，Leung和Tondo的“用C语言编写数据结构和程序”。 第2章第2章介绍了一个简单的数据结构（列表），随后要求读者为该结构编写两个不同的复制函数。 有问题的练习为E2，内容如下：

编写将一个列表复制到另一列表的函数（作为文本中定义的结构类型）。 使用以下方法：（a）复制整个结构； （b）使用循环仅复制条目。 哪个版本更容易编写？ 通常哪个版本运行速度更快，为什么？

我的问题来自本练习的最后一部分：“哪个版本通常运行得更快，为什么？”。 我知道复制整个结构的速度更快，而我的理解表明，这是因为可以避免循环的开销。 但是，当我运行每一个条目时，我惊讶地发现复制整个结构不仅比复制每个条目还要快，而且快了将近十倍。

我希望有人能够向我解释这是为什么，或者至少将我引向可以帮助我理解的消息来源。 我尝试通读我编写的两个函数的汇编，但是此时我对汇编的理解是非常基础的。

谢谢！

相关代码：

#define MAXLIST 200 //maximum size of lists

extern void Error(const char *);

typedef struct coord_tag {
    int row;    //x
    int col;    //y
} Coord_type;

typedef Coord_type Entry_type;

typedef struct list_tag {
    int count;
    Entry_type entry[MAXLIST];
} List_type;

void Copy(List_type *lt, List_type *lf) //list "to" and list "from"
{
    if (lt == NULL || lf == NULL) {
        Error("list uninitialized");
    } else {
        *lt = *lf;
    }
}

void Copy2(List_type *lt, List_type *lf)
{
    if (lt == NULL || lf == NULL) {
        Error("list uninitialized");
    } else {
        int i;

        lt->count = lf->count;
        for (i = 0; i < lf->count; i++) {
            lt->entry[i] = lf->entry[i];
        }
    }
}

Answer 1

您会惊讶于一个直接的内存副本能达到多快！ 在汇编中，有专门用于快速存储器复制的说明。 （例如REP MOVSB）让我们看一下第二个副本在每次循环迭代中引入的所有新中断：

• 我++
  • 缓存i的原始值
  • 使内存中的i递增
  • 最终返回i的原始值
• LF->项[I]
  • 检索lf的值
  • 检索i的值
  • 将我加上条目的偏移量添加到lf
  • 在那个地址取值
• LT->项[I]
  • 检索lt的值
  • 检索i的值
  • 将我加上条目的偏移量到lt
• 我<lf-> count
  • 检索lf的值
  • 检索lf-> count的值
  • 检索i的值
  • 将我与lf-> count比较

您可以想象为什么这会比不间断的内存副本慢10倍。