前段时间和朋友讨论关于C基础函数memcpy的实现细节时，收获颇多。这个函数在C / C++编程领域中使用率是比较高的（可能排在前10左右）。但鲜有人去研究其实现原理。为了弄清楚其实现，我给自己出了一道题目，就是用C实现一个memcpy的函数。先看标准memcpy函数的参数和返回值：
void* memcpy(void* dst, void*src, size_t size);
dst- 目的内存地址，src - 源内出地址，size- 需要复制的长度。返回值为dst。
初想一下，这个函数很简单，就随手写了一个实现。如下:
void* my_memcpy(void *dst, const void* src, size_t size)
{
if(dst == NULL || src =https://www.it610.com/article/= NULL || size <= 0)
return dst;
char* dst_pos = (char *)dst;
char* src_pos = (char *)src;
while(size> 0){
*dst_pos++ = *src_pos++;
size --;
} return dst;
}咋一看，这个函数是正确的。我使用了基本的测试代码如下：
int main(int argc, char* argv[])
{
unsigned char buf[15] = {0};
unsigned char dst_buf[15] = {0};
for(unsigned char i = 3;
i < 13;
i ++)
buf[i] = i;
printf("src buf = ");
for(int i = 0;
i < 15;
i ++)
printf("%d ", buf[i]);
printf("\r\n");
//不同BUFF之间拷贝
my_memcpy(dst_buf, buf, 15);
printf("from buf copy to dst buf, dst_buf = ");
for(int i = 0;
i < 15;
i ++)
printf("%d ", dst_buf[i]);
//同一个BUFF向后拷贝
my_memcpy(buf + 4, buf + 3, 10);
printf("\nfrom buf + 3 copy to buf + 5, buf =");
for(int i = 0;
i < 15;
i ++){
printf("%d ", buf[i]);
buf[i] = 0;
}
//同一个BUFF向前拷贝
for(unsigned char i = 3;
i < 13;
i ++)
buf[i] = i;
my_memcpy(buf, buf + 3, 10);
printf("\nfrom buf + 5 coy to buf, buf = ");
for(int i = 0;
i < 15;
i ++)
printf("%d ", buf[i]);
return 0;
}如果用上测试用例来测试，上面写的my_memcpy是只能过不同buf之间的拷贝和同一BUF向前拷贝，同一buf向后拷贝的情况重叠内存是被覆盖了的。于是我进行了修改：
void* my_memcpy(void *dst, const void* src, size_t size)
{
if(dst == NULL || src =https://www.it610.com/article/= NULL || size <= 0)
return dst;
char* dst_pos = (char *)dst + size;
char* src_pos = (char *)src + size;
while(size> 0){
*dst_pos-- = *src_pos--;
size --;
} return dst;
}从上可以看出，我做了向前拷贝兼容，防止向后拷贝重叠地址被覆盖的情况。但第三种情况向前拷贝的重叠内存还是被覆盖了。这就要思考根据参数判断是从前拷贝还是从后拷贝。于是修改为:
void* my_memcpy(void *dst, const void* src, size_t size)
{
if(dst == NULL || src =https://www.it610.com/article/= NULL || size <= 0)
return dst;
char* dst_pos = (char *)dst;
char* src_pos = (char *)src;
if(dst_pos < src_pos + size && dst> src){ //DOWN COPY，向前拷贝
dst_pos = dst_pos + size;
src_pos = src_pos + size;
while(size > 0){
*dst_pos-- = *src_pos--;
size --;
}
}
else { //UP COPY,向后拷贝
while(size > 0){
*dst_pos++ = *src_pos++;
size --;
}
} return dst;
}这个实现是兼容向前拷贝和向后拷贝、不同BUF拷贝的情况，也近似C函数库的实现。后来我跟踪了下C函数库的实现，它是用ASM进行实现的。我贴出VC++中的实现:
ifdef MEM_MOVE
_MEM_equ
else;
MEM_MOVE
_MEM_equ
endif;
MEM_MOVE%public_MEM_
_MEM_proc \
dst:ptr byte, \
src:ptr byte, \
count:IWORD;
destination pointer
;
source pointer
;
number of bytes to copy;
pushebp;
U - save old frame pointer
;
movebp, esp;
V - set new frame pointerpushedi;
U - save edi
pushesi;
V - save esimovesi,[src];
U - esi = source
movecx,[count];
V - ecx = number of bytes to movemovedi,[dst];
U - edi = dest;
;
Check for overlapping buffers:
;
If (dst <= src) Or (dst >= src + Count) Then
;
Do normal (Upwards) Copy
;
Else
;
Do Downwards Copy to avoid propagation
;
..........后面的ASM代码太长，我没有全部给出。它也是做了情况判断，只是整个实现考虑的情况很多，细节考虑的很多。所以， 通过对memcpy函数的分析，我们可以很好的了解内存操作需要注意的地方，尤其是同一buf向前拷贝和向后拷贝的问题，我们不仅仅要会使用API，更需要弄清楚API背后的逻辑。
【关于C函数memcpy的实现细节思考】
