在C中實現strcpy函數

Question

我的任務是這樣的：我需要在以下約束下實現strcpy函數：

1. 該函數最多可以包含七個語句。
2. 它應該盡可能快。
3. 它應該使用可能的最小內存量。
4. 在將調用我的strcpy的函數中，目標地址將保持如下： char* newDestination = NULL;
5. strcpy函數的原型應為： void myStrcp(void** dst, void* src);

我提出了使用uint64_t復制每個迭代八個字節的解決方案。 如果是這樣，我的問題是：

1. 有比我的解決方案更好的解決方案嗎？如果可以，請解釋為什么它更好？
2. 我們在哪個操作系統（ Windows vs Linux ）和/或平台上運行程序是否重要？

我的解決方案（在Windows上）：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include <conio.h>

void strCpy(void **dst, void *src);

int main()
{
    char *newLocation = NULL;

    strCpy((void **)&newLocation, "stringToBeCopied");
    printf("after my strcpy dst has the string: %s \n", newLocation);
    free(newLocation);
    getch();
    return 0;
}

void strCpy(void** dst, void* src)
{
    // Allocating memory for the dst string
    uint64_t i, length = strlen((char *)src), *locDst =
        (uint64_t *) malloc(length + 1), *locSrc = (uint64_t *) src;
    *dst = locDst;

    // Copy 8 Bytes each iteration
    for (i = 0; i < length / 8; *locDst++ = *locSrc++, ++i);

    // In case the length of the string is not alligned to 8 Bytes - copy the remainder
    // (last iteration)
    char *char_dst = (char *)locDst, *char_src = (char *)locSrc;

    for (; *char_src != '\0'; *char_dst++ = *char_src++);

    // NULL terminator
    *char_dst = '\0';
}

Answer 1

向量化確實是關鍵。 同樣的想法，更好的解決方案是使用SSE / AVX以獲得更有效的副本。 當然，這可以根據需要確定特定於程序平台的位置，以檢測所支持的最大矢量化。

您還應該解決幾個問題：

1. src / dst的對齊方式-如果您復制的塊（在上面的示例中為64位）超過了緩存行，則由於緩存行拆分，硬件很可能會在執行復制時產生開銷。 在較長的向量中，開銷可能會變得更大（並且在那里的頻率也更高）。 因此，您可以添加一些初始檢查來解決此問題，方法是像處理尾巴一樣，將頭分成較小的塊來復制。

2. src / dst區域會發生沖突嗎？ 如果是這樣，則需要為正確的功能行為提供定義（在分塊復制的情況下，它變得不那么瑣碎了）。

3. 注意strcpy和memcpy之間的區別（另請參見此處 ）。 這使得矢量化變得不那么瑣碎，因此您需要在此處定義要求。 當前，您的功能可能與傳統strcpy中的功能有所不同，因為您不檢查每個塊中的空字節。 不確定這是否對您有問題。

4. 代碼大小限制不是非常友好的性能（嗯，除非瓶頸是指令緩存容量或分支可預測性，但這是相當先進的）。 這7句話的限制可能意味着您對這個想法太過思索了:)