Memcpy() vs memmove()

Я пытаюсь понять разницу между memcpy() и memmove(), и я прочитал текст, что memcpy() не заботится о перекрывающемся источнике и получателе, тогда как memmove() делает.

Однако, когда я выполняю эти две функции на перекрывающихся блоках памяти, они оба дают одинаковый результат. Например, возьмите следующий пример MSDN на странице справки memmove(): -

Есть ли лучший пример для понимания недостатков memcpy и как memmove решает его?

// crt_memcpy.c
// Illustrate overlapping copy: memmove always handles it correctly; memcpy may handle
// it correctly.

#include <memory.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>

char str1[7] = "aabbcc";

int main( void )
{
    printf( "The string: %s\n", str1 );
    memcpy( str1 + 2, str1, 4 );
    printf( "New string: %s\n", str1 );

    strcpy_s( str1, sizeof(str1), "aabbcc" );   // reset string

    printf( "The string: %s\n", str1 );
    memmove( str1 + 2, str1, 4 );
    printf( "New string: %s\n", str1 );
}

Вывод:

The string: aabbcc
New string: aaaabb
The string: aabbcc
New string: aaaabb

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Я не совсем удивлен тем, что ваш пример не показывает странного поведения. Попробуйте скопировать str1 в str1+2 и посмотреть, что произойдет потом. (На самом деле это не влияет, зависит от компилятора/библиотек).

В общем случае memcpy реализуется простым (но быстрым образом). Упрощенно он просто перебирает данные (по порядку), копируя их из одного места в другое. Это может привести к тому, что источник будет перезаписан во время чтения.

Memmove делает больше работы для обеспечения правильной обработки перекрытия.

EDIT:

(к сожалению, я не могу найти достойные примеры, но они будут делать). Контраст memcpy и memmove реализации, показанные здесь, memcpy, а memmove выполняет проверку, чтобы определить, в каком направлении нужно входить, чтобы избежать искажения данных. Эти реализации довольно просты. Большинство высокопроизводительных реализаций более сложны (включая копирование блоков размера слова за раз, а не байтов).

Ответ 2

Память в memcpy не может перекрываться или вы рискуете поведением undefined, тогда как память в memmove может перекрываться.

char a[16];
char b[16];

memcpy(a,b,16);           // valid
memmove(a,b,16);          // Also valid, but slower than memcpy.
memcpy(&a[0], &a[1],10);  // Not valid since it overlaps.
memmove(&a[0], &a[1],10); // valid.

Некоторые реализации memcpy могут по-прежнему работать для перекрывающихся входов, но вы не можете рассчитывать на это поведение. Хотя memmove должен допускать перекрытие.

Ответ 3

Просто потому, что memcpy не нужно иметь дело с перекрывающимися областями, не означает, что он не справляется с ними правильно. Вызов с перекрывающимися областями вызывает поведение undefined. undefined поведение может работать полностью, как вы ожидаете на одной платформе; это не означает, что это правильно или действительно.

Ответ 4

Оба memcpy и memove выполняют аналогичные действия.

Но посмотреть на одно отличие:

#include <memory.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>

char str1[17] = "abcdef";

int main()
{

   printf( "The string: %s\n", str1 );
   memcpy( (str1+6), str1, 10 );
   printf( "New string: %s\n", str1 );

   strcpy_s( str1, sizeof(str1), "aabbcc" );   // reset string

   printf( "The string: %s\n", str1 );
   memmove( (str1+6), str1, 10 );
   printf( "New string: %s\n", str1 );

}

дает:

The string: abcdef
New string: abcdefabcdefabcd
The string: abcdef
New string: abcdefabcdef

Ответ 5

Ваша демонстрация не выявила недостатки memcpy из-за "плохого" компилятора, это делает вам одолжение в версии Debug. Однако версия выпуска дает вам тот же результат, но из-за оптимизации.

    memcpy(str1 + 2, str1, 4);
00241013  mov         eax,dword ptr [str1 (243018h)]  // load 4 bytes from source string
    printf("New string: %s\n", str1);
00241018  push        offset str1 (243018h) 
0024101D  push        offset string "New string: %s\n" (242104h) 
00241022  mov         dword ptr [str1+2 (24301Ah)],eax  // put 4 bytes to destination
00241027  call        esi

Регистр %eax здесь играет роль временного хранилища, которое "элегантно" исправляет проблему перекрытия.

Недостаток возникает при копировании 6 байтов, ну, по крайней мере, его части.

char str1[9] = "aabbccdd";

int main( void )
{
    printf("The string: %s\n", str1);
    memcpy(str1 + 2, str1, 6);
    printf("New string: %s\n", str1);

    strcpy_s(str1, sizeof(str1), "aabbccdd");   // reset string

    printf("The string: %s\n", str1);
    memmove(str1 + 2, str1, 6);
    printf("New string: %s\n", str1);
}

Вывод:

The string: aabbccdd
New string: aaaabbbb
The string: aabbccdd
New string: aaaabbcc

Выглядит странно, это вызвано оптимизацией.

    memcpy(str1 + 2, str1, 6);
00341013  mov         eax,dword ptr [str1 (343018h)] 
00341018  mov         dword ptr [str1+2 (34301Ah)],eax // put 4 bytes to destination, earlier than the above example
0034101D  mov         cx,word ptr [str1+4 (34301Ch)]  // HA, new register! Holding a word, which is exactly the left 2 bytes (after 4 bytes loaded to %eax)
    printf("New string: %s\n", str1);
00341024  push        offset str1 (343018h) 
00341029  push        offset string "New string: %s\n" (342104h) 
0034102E  mov         word ptr [str1+6 (34301Eh)],cx  // Again, pulling the stored word back from the new register
00341035  call        esi

Вот почему я всегда выбираю memmove при попытке скопировать 2 перекрытых блока памяти.

Ответ 6

Разница между memcpy и memmove заключается в том, что

  • в memmove, исходная память указанного размера копируется в буфер и затем перемещается в пункт назначения. Поэтому, если память перекрывается, побочных эффектов нет.

  • в случае memcpy(), нет дополнительного буфера для исходной памяти. Копирование выполняется непосредственно в памяти, так что, когда происходит перекрытие памяти, мы получаем неожиданные результаты.

Это можно наблюдать по следующему коду:

//include string.h, stdio.h, stdlib.h
int main(){
  char a[]="hare rama hare rama";

  char b[]="hare rama hare rama";

  memmove(a+5,a,20);
  puts(a);

  memcpy(b+5,b,20);
  puts(b);
}

Выход:

hare hare rama hare rama
hare hare hare hare hare hare rama hare rama

Ответ 7

Как уже указывалось в других ответах, memmove более сложный, чем memcpy, так что он учитывает перекрытия памяти. Результат memmove определяется так, как если бы src был скопирован в буфер и затем скопирован в dst. Это НЕ означает, что фактическая реализация использует любой буфер, но, вероятно, делает некоторую арифметику указателя.

Ответ 8

компилятор может оптимизировать memcpy, например:

int x;
memcpy(&x, some_pointer, sizeof(int));

Эта memcpy может быть оптимизирована как: x = *(int*)some_pointer;

Ответ 9

Код, приведенный в ссылках http://clc-wiki.net/wiki/memcpy для memcpy, похоже, немного меня путает, поскольку он не дает того же выхода, когда я реализовал его, используя приведенный ниже пример.

#include <memory.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>

char str1[11] = "abcdefghij";

void *memcpyCustom(void *dest, const void *src, size_t n)
{
    char *dp = (char *)dest;
    const char *sp = (char *)src;
    while (n--)
        *dp++ = *sp++;
    return dest;
}

void *memmoveCustom(void *dest, const void *src, size_t n)
{
    unsigned char *pd = (unsigned char *)dest;
    const unsigned char *ps = (unsigned char *)src;
    if ( ps < pd )
        for (pd += n, ps += n; n--;)
            *--pd = *--ps;
    else
        while(n--)
            *pd++ = *ps++;
    return dest;
}

int main( void )
{
    printf( "The string: %s\n", str1 );
    memcpy( str1 + 1, str1, 9 );
    printf( "Actual memcpy output: %s\n", str1 );

    strcpy_s( str1, sizeof(str1), "abcdefghij" );   // reset string

    memcpyCustom( str1 + 1, str1, 9 );
    printf( "Implemented memcpy output: %s\n", str1 );

    strcpy_s( str1, sizeof(str1), "abcdefghij" );   // reset string

    memmoveCustom( str1 + 1, str1, 9 );
    printf( "Implemented memmove output: %s\n", str1 );
    getchar();
}

Выход:

The string: abcdefghij
Actual memcpy output: aabcdefghi
Implemented memcpy output: aaaaaaaaaa
Implemented memmove output: aabcdefghi

Но теперь вы можете понять, почему memmove будет заботиться о перекрывающейся проблеме.

Ответ 10

Я попытался запустить ту же программу с использованием eclipse, и она показывает явное различие между memcpy и memmove. memcpy() не заботится о перекрытии расположения памяти, что приводит к повреждению данных, а memmove() сначала копирует данные во временную переменную, а затем копирует их в фактическую ячейку памяти.

При попытке скопировать данные из местоположения str1 в str1+2 вывод memcpy равен "aaaaaa". Вопрос будет таким? memcpy() будет копировать один байт за один раз слева направо. Как показано в вашей программе "aabbcc", все копии будут выполняться, как показано ниже,

  • aabbcc -> aaabcc

  • aaabcc -> aaaacc

  • aaaacc -> aaaaac

  • aaaaac -> aaaaaa

memmove() сначала скопирует данные во временную переменную, а затем скопирует их в фактическую ячейку памяти.

  • aabbcc(actual) -> aabbcc(temp)

  • aabbcc(temp) -> aaabcc(act)

  • aabbcc(temp) -> aaaacc(act)

  • aabbcc(temp) -> aaaabc(act)

  • aabbcc(temp) -> aaaabb(act)

Выход

memcpy: aaaaaa

memmove: aaaabb