std::copy与memcpy比较
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2024-06-02 00:06:51
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  • 比较
  • 例子
  • 不适用std::copy却适用memcpy的场景
  • 适用std::copy不适用memcpy的场景

比较

std::copy和memcpy都可以用于内存块之间的复制操作,但有几个重要的异同点:

相同点:

  • 它们都是C++中的函数,用于内存块之间的复制。
  • 它们都是通过指针操作进行内存复制。

不同点:

  • std::copy是C++标准库中的函数,用于将一个范围内的元素从源地址复制到目标地址。因此它更加通用且类型安全,可以在不同类型的对象之间进行复制,也可以处理自定义类型。
  • memcpy是C标准库中的函数,只能用于字节级别的复制。因此,它不太灵活,不能处理自定义类型。
  • std::copy可以调用类的拷贝构造函数或赋值运算符来复制对象,而memcpy只是简单地按字节复制,不会调用类的任何成员函数。
  • 当涉及到非平凡类型(如具有析构函数、虚函数等)时,使用std::copy比使用memcpy更安全,因为它确保正确地处理所有对象的生命周期。

例子

下面给出两个个分别用std::copy和memcpy拷贝char*p[1024]内容的例子

#include 
#include int main()
{char* p[1024] = {"Hello", "World", "!"};// 使用std::copy拷贝char* copy_p[1024];std::copy(std::begin(p), std::end(p), std::begin(copy_p));// 使用memcpy拷贝char* memcpy_p[1024];std::memcpy(memcpy_p, p, sizeof(p));return 0;
}
#include 
#include int main()
{const char* p = "Hello, world!";// 使用std::copy拷贝char copy_p[1024];  // 目标数组需要足够大以容纳源字符串std::copy(p, p + std::strlen(p) + 1, copy_p);std::cout << copy_p << std::endl;// 使用memcpy拷贝char memcpy_p[1024];  // 目标数组需要足够大以容纳源字符串std::memcpy(memcpy_p, p, std::strlen(p) + 1);std::cout << memcpy_p << std::endl;return 0;
}

在这个例子中,我们有一个名为p的指向字符串"Hello, world!"的指针。我们想要将这个字符串复制到另外两个数组copy_p和memcpy_p中。

对于使用std::copy的情况,我们创建一个名为copy_p的新字符数组,并调用std::copy函数来从源字符串p中复制所有字符到目标数组copy_p中。

对于使用memcpy的情况,我们创建一个名为memcpy_p的新字符数组,并调用std::memcpy函数来从源字符串p中复制所有字符到目标数组memcpy_p中。由于我们知道源字符串的长度,所以我们可以直接使用std::strlen§ + 1来计算复制的字节数量(需要加上字符串结束符’\0’)。

不适用std::copy却适用memcpy的场景

虽然std::copy和memcpy都可以用于内存块的复制,但是有一些情况下,可能更适合使用memcpy而不是std::copy:

  1. 对于简单类型(如char、int、float),使用memcpy通常比std::copy更快。
  2. 当源和目标内存区域没有重叠时,使用memcpy比std::copy更高效。因为在这种情况下,memcpy可以直接进行位拷贝,而不会涉及到元素迭代器和复制构造函数等操作。
  3. 当涉及到指针数组或者字符数组时,使用memcpy可能更方便,因为它不需要处理迭代器和元素复制构造函数等类型安全性问题。
  4. 当需要处理非平凡类型(如具有析构函数、虚函数等)时,使用memcpy可能会导致未定义行为,因此应该使用std::copy来确保处理正确的生命周期。

总之,当你确信要复制的内存区域是平凡类型,且源和目标内存区域没有重叠时,使用memcpy可能更加高效。但是在复杂情况下,还是推荐使用std::copy以确保正确的类型安全和生命周期处理。

适用std::copy不适用memcpy的场景

  1. 对于非POD(Plain Old Data)类型,如具有析构函数、虚函数等的类型,使用memcpy进行拷贝会导致其对象的生命周期不正确,从而可能导致未定义行为。
  2. 对于结构体或类中存在指针成员变量的情况,使用memcpy进行拷贝只是进行了浅拷贝,导致指针成员变量的指向不正确,从而可能导致未定义行为。
  3. 如果源内存区域和目标内存区域重叠,则结果是未定义的。
  4. 在使用memcpy时,需要确保源内存块的大小不小于目标内存块的大小,否则可能会导致缓冲区溢出或者内存泄漏等问题。
#include 
#include 
#include class Person {
public:Person() {}Person(const std::string& name) : name_(name) {}virtual ~Person() {std::cout << name_ << std::endl;}  // 虚析构函数virtual void print() const { std::cout << "Person: " << name_ << std::endl; }
private:std::string name_;
};int main()
{Person p1("Alice");Person p2("Bob");// 使用memcpy进行拷贝Person copied_p1;std::memcpy(&copied_p1, &p1, sizeof(Person));  // 此处使用了未定义的行为return 0;
}

在这个例子中,我们定义了一个名为Person的类,它包含一个带有虚析构函数的成员函数,并且我们试图使用memcpy从一个Person对象(p1)复制到另一个对象(copied_p1)。但由于Person类有虚析构函数,所以使用memcpy将导致未定义的行为。

Alice
Bob
Alice

对于这种情况,我们应该使用std::copy来确保正确的生命周期和内存管理

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