一个好奇的C语言字符串复制函数

Question

当我阅读nginx代码时，我看到了这个函数：

#define ngx_cpymem(dst, src, n)   (((u_char *) memcpy(dst, src, n)) + (n))

static ngx_inline u_char *
ngx_copy(u_char *dst, u_char *src, size_t len)
{
    if (len < 17) {

        while (len) {
            *dst++ = *src++;
            len--;
        }

        return dst;

    } else {
        return ngx_cpymem(dst, src, len);
    }
}

这是一个简单的字符串复制函数。但为什么它会测试字符串的长度，如果长度大于等于17，则切换到memcpy函数呢？

- Ghassen Hamrouni

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为什么这个问题被标记为c++？ - Lightness Races in Orbit

这其实不是一个字符串复制函数，而是一个内存复制函数。 - JeremyP

@Tomalak：IT不再是过去的IT了。 - JeremyP

有人应该建议nginx开发者在这里使用Duff's设备... :) - CAFxX

Answer 1

这是一种优化方式——对于非常小的字符串，简单的复制比调用系统（libc）复制函数更快。

用 while 循环进行简单的复制对于短字符串而言速度相当快，并且系统复制函数通常针对长字符串进行了优化。但是系统复制还要执行很多检查和一些设置。

实际上，在这段代码之前，作者有一个注释：nginx，/src/core/ngx_string.h （搜索 ngx_copy）。

/*
 * the simple inline cycle copies the variable length strings up to 16
 * bytes faster than icc8 autodetecting _intel_fast_memcpy()
 */

此外，一个两行的上标是

#if ( __INTEL_COMPILER >= 800 )

作者进行了测试并得出结论，即ICC优化的memcopy会进行长时间的CPU检查以选择最优化的memcopy变体。 他发现手动复制16个字节比ICC最快的memcpy代码更快。

对于其他编译器，nginx直接使用ngx_cpymem（memcpy）。

#define ngx_copy                  ngx_cpymem

作者进行了一项关于不同大小的memcpy函数的研究：

/*
 * gcc3, msvc, and icc7 compile memcpy() to the inline "rep movs".
 * gcc3 compiles memcpy(d, s, 4) to the inline "mov"es.
 * icc8 compile memcpy(d, s, 4) to the inline "mov"es or XMM moves.
 */

- osgx

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很可能，我想这就是意图，程序员可能在他们的环境中对其进行了分析，但是否总是更快很难说。 - Chris Card

简单的复制操作使用 while 循环，不包含额外的检查，并且进行逐字节的复制。在汇编指令方面更短。 - osgx