linux中的strcpy 与 memcpy效率比较

Linux中strcpy()与memcpy()效率的比较

优化程序性能时，后知后觉地才发现strcpy()很耗时，特别是与memcpy()相比较。因此查看了一下两个函数的Linux实现源码。

strlen()和strcpy()的实现：

 
   
 static inline size_t __kernel_strlen(const char *s)  
 {  
     const char *sc;  
   
     for (sc = s; *sc++; )  
         ;  
     return sc - s - 1;  
 }  
   
 static inline char *__kernel_strcpy(char *dest, const char *src)  
 {  
     char *xdest = dest;  
   
     asm volatile ("\n"  
         "1: move.b  (%1)+,(%0)+\n"  
         "   jne 1b"  
         : "+a" (dest), "+a" (src)  
         : : "memory");  
     return xdest;  
 }  

strlen()是C语言实现，逐字节取出字符串的内容，并判断是否为结束标志(0)；strcpy()为了提高拷贝效率，使用了汇编语言来实现，基本作法也是逐字节拷贝，直到碰上字符串结束字符(0)。

而Linux内核源码中，可以找到多份不同的memcpy()实现。除了因为内嵌汇编因此必须针对不同处理器平台给出不同实现外，memcpy()还区分了32位系统和64位系统。以下以x86平台32位的一个实现为例：

 
   
 static __always_inline void *__memcpy(void *to, const void *from, size_t n)  
 {  
     int d0, d1, d2;  
     asm volatile("rep ; movsl\n\t"  
              "movl %4,%%ecx\n\t"  
              "andl $3,%%ecx\n\t"  
              "jz 1f\n\t"  
              "rep ; movsb\n\t"  
              "1:"  
              : "=&c" (d0), "=&D" (d1), "=&S" (d2)  
              : "0" (n / 4), "g" (n), "1" ((long)to), "2" ((long)from)  
              : "memory");  
     return to;  
 }  

为了提高效率，memcpy()也采用了内嵌汇编的作法。但memcpy()充分利用了机器字长为32位的特性(32位系统，一次内存读/写可操作4字节的数据，对于64位系统，则一次可操作8字节数据)。先按4字节一组(movsl)拷贝，共复制n/4次；对剩下的零头再逐字节拷贝。如果支持，memcpy()还可以使用了MMX/SSE指令增加一次操作中的字节数，进一步提高效率。

比较strcpy()和memcpy()的实现，就知道了对于长符串，为什么strcpy()会消耗数倍于memcpy()的时间。

测算性能用到的几个方法：
1. 多次操作(比如重复100次)累加后再求平均用时
2. x86体系中的RDTSC指令也常被用来获取精确时间(CPU时钟滴哒数)，但在多核系统中，由于多核之间的时钟计数存在不同步以及CPU降频运行的可能，因此，Win/Linux平台上，现在已不推荐使用此指令进行精确计时，而代之以clock_gettime()(linux系统)或QueryPerformanceCounter()和QueryPerformanceFrequency()(win系统)。