将通用指针转换为 int 指针以进行优化

Question

我正在尝试创建一个功能类似于 memcpy() 的函数 InvertCopy()，除了它在进行复制时还会反转每个位。 首先我做了这个：

void InvertCopy( void *v_dst, const void *v_src, int length )
{
    char *dst = v_dst;
    const char *src = v_src;

    for ( ; length>0; length-- )
    {
        *(dst++) = ~ *(src++);
    }
}

它可以工作，但出于性能考虑，我想利用处理器的字长。为此，整数指针会非常好，除了我的 InvertCopy 应该同时处理 int 指针和非 int 指针，因此我不能简单地将指针转换为 int* - 在某些处理器上它实际上可能会导致硬件故障。

为了更容易，我决定在处理未对齐的缓冲区时允许较慢的性能，并且仅在可能的情况下进行此优化。结果是这样的：

#define IS_ALIGNED( addr, size )  ( ((uintptr_t)(addr)) % (size) == 0 )

void InvertCopy( void *v_dst, const void *v_src, int length )
{
    char *dst = v_dst;
    const char *src = v_src;

    /* Optimization starts here! */
    if ( IS_ALIGNED( dst, sizeof(int) ) && IS_ALIGNED( src, sizeof(int) ) )
    {
        int *i_dst = v_dst;
        const int *i_src = v_src;

        for ( ; length >= sizeof(int); length -= sizeof(int) )
        {
            *(i_dst++) = ~ *(i_src++);
        }

        dst = (char*) i_dst;
        src = (const char*) i_src;
    }
    /* Optimization done. */

    for ( ; length>0; length-- )
    {
        *(dst++) = ~ *(src++);
    }
}

这很棒，而且在我的实验中实际上运行得更快。

但这是正确的吗？ GCC 在使用 -Wcast-align 进行编译时没有给我任何警告，但我认为这并不意味着什么，因为当我在没有先检查对齐情况的情况下执行相同操作时，它也什么也没说。

那么我做得对还是应该担心对齐问题？

Answer 1

我觉得不错。只需使用各种对齐方式的源和目标缓冲区编写一些单元测试。

另一个改进是尝试进行单字节复制first，以使缓冲区达到所需的对齐。当然，这只有在两个缓冲区都以相同的对齐偏移量开始时才有效。

还有一些关于优化memcpy 的好文章（当然也适用于您的任务）。

• Optimizing Memcpy improves speed
• Fast memcpy in C