memcpy 的类型安全 C++ 包装器？

Question

鉴于std::copy（显然对于普通类型）只能作为memmove(*) 的包装器来实现，我想知道：

• 在您需要memcpy 的时候，是否有标准C++ 类型安全包装器？ （我数不清有多少次我忘了乘以sizeof。）
• 如果标准中没有任何内容，是否有任何建议？如果没有，为什么不呢？
• 在提供自动执行 sizeof 乘法的 memcpy 包装器方面是否存在任何特定障碍？

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(*)：C++ 标准库实现（从 MSVC 2005(!) 到现代 MSVC2015、libc++ 等）衰减 std::copy TriviallyCopyable 类型到 memmove。机器人不到memcpy。因为：

• std::copy(src_first, src_last, destination_first) 定义为：

  如果d_first 在[first, last) 范围内，则行为未定义。

  • 只有目标范围的开始不得在源范围内。目标范围允许扩展到源范围。也就是说，d_first 可以位于源范围的“左侧”，而目标范围可以延伸到源范围内。

• 对于std::memcpy，定义是这样的

  如果对象重叠，则行为未定义。

  • 也就是说，整个范围不得重叠：这就是 memcpy 成为最快变体的原因，因为它可以假设源和目标的内存完全不相交。

• 对于std::memmove，定义为：

  对象可能重叠：复制就像将字符复制到临时字符数组，然后将字符从数组复制到目标一样。

  • 即源和目的范围可以任意重叠，没有限制。

鉴于此，很明显，您可以使用 std::memove 为 TrivialllyCopyable 类型实现 std::copy，因为 memmove 没有施加任何限制，并且可以在编译时通过类型特征完成对正确实现的调度 - -

但在 memcpy 方面很难实现 std::copy，因为 (a) 检查指针范围是否重叠必须在运行时完成，以及 (b) 甚至实现运行时检查不相关的内存范围could be quite a mess。

所以，这给我们留下了

void* memcpy( void* dest, const void* src, std::size_t count );

一个接口不太出色的函数，您需要不断地将非字符对象的输入计数乘以它们的sizeof，而这完全是无类型的。

但是 memcpy 是最快的（并且有相当大的差距，请自行衡量），当您需要快速复制 TriviallyCopyable 类型时，您可以使用 memcpy。 表面上应该很容易包装在类型安全的包装器中，例如：

template<typename T>
T* trivial_copy(T* dest, T* src, std::size_t n) {
    return static_cast<T*>(std::memcpy(dest, src, sizeof(T) * n));
}

但是，不清楚您是否应该通过std::is_trival 或类似的方式进行编译时检查，当然可能会有一些讨论是否使用确切的memcpy 签名顺序，yadda yadda。

那么我真的必须自己重新发明这个轮子吗？是否针对标准进行了讨论？等等。

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Answer 1

为了澄清mencpy和memove的区别，根据docs memmove 可以将内存复制到与源内存重叠的位置，对于 memcpy，这是未定义的行为。

“对象可能重叠：复制过程就像将字符复制到临时字符数组，然后将字符从数组复制到目标。”

在您需要 memcpy 的时候，是否有标准 C++ 类型安全包装器？ （我数不清有多少次我忘了乘以 sizeof。）

是的，std::copy（也许，解释如下）

如果标准中没有任何内容，是否有任何建议？如果没有，为什么不呢？

据我所知，该标准并未强制将 memmove/memcpy 用于 std::copy 用于琐碎类型。所以它的实施。比如visual studio update 2015 update 2 they did use memmove to speed things up:

"提高了 std::vector 重新分配和 std::copy() 的速度；当它们调用 memmove() 来处理普通可复制类型（包括用户定义的类型）时，它们的速度提高了 9 倍.”

在提供自动执行 sizeof 乘法的 memcpy 包装器方面是否有任何特定障碍？

不，实际上你可以使用std::is_trivial自己实现这个

编辑：

根据this document 第 25.3.1 节，对 std::copy 实现的复杂性没有限制：

复杂性：正好是最后一个 - 第一个作业。

当您考虑到 memcpy 使用 cpu 特定指令（并非在所有 cpu 上都可用）来加速内存复制时，这非常有意义。