C++ - memset的效率和源码分析

 

void *memset(void *s, int ch, size_t n);
作用：将s所指向的某一块内存中的每个字节的内容全部设置为ch指定的ASCII值, 块的大小由第三个参数指定,这个函数通常为新申请的内存做初始化工作。
不知道有没有像我一样把memset当作万能的初始化工具，例如:
int arr[n];
memset(arr,1,n*sizeof(int));
这样得到的arr数组一定不是全0，而是16843009，下面解释原因。
首先，变量类型的本质只是标志从某一内存地址开始读取的位数，强制转换就是改变读取位数的大小。

下面来看memset的实现：（代码来自《C标准库》P398）

void *(memset) (void *s,int c,size_t n)
{
	const unsigned char uc = c;
	unsigned char *su;
	for(su = s;0 < n;++su,--n)
		*su = uc;
	return s;
}

第3行把int类型的c转换成unsigned char类型，意味着截去c的高24位，只保留低8位。第4行把s当作unsigned char*类型，也就是说su中的每一个元素按8位计算。
现在来看看文章开头的那个代码会做什么。
c的二进制 : 00000000000000000000000000000001(32位)
1、c转换为unsigned char 后：00000001（8位）
2、将指针su（unsigned char类型）的每一元素（8位）赋值为00000001，循环4n次。
3、memset()结束后，arr的每个元素按照int类型读取，读出来的就是1000000010000000100000001，十进制就是16843009。
不过如果是memset(arr,0,n*sizeof(int));的话可以使用，因为32位都是0

再来说memset()的效率问题。使用memset函数与将上面的函数代码写在自己的程序里是不一样的，C标准库中的memset对Cache的利用做了优化，具体的在《C专家编程》151页有解释（其实是我没看懂），这里给出测试：

#include <string.h>
#define MAXSIZE 100000

int main()
{
    char arr[MAXSIZE];
    for(int i=0;i<10000;i++)
    {
        memset(arr,'0',sizeof(arr));
//        for(int j=0;j<MAXSIZE;j++)
//            arr[0] = '0';
    }
    return 0;
}

程序里的注释部分与memset行分别使用，结果是使用memset的程序运行时间大约为0.1s，而用for循环的程序要3s多。
综上：memset()可以用在字符数组的初始化以及类似于memset(arr,0,n*sizeof(int));的情况，效率比手动赋值要高的多。