strcpy 是如何实现的？

Posted 2023-02-14

【中文标题】strcpy 是如何实现的？

【英文标题】：How is strcpy implemented?

【发布时间】：2012-10-07 18:33:20

【问题描述】：

我有一个关于使用 strcpy 的问题。我知道 ANSI C 标准说：源和目标不能重叠，否则行为是不可预测的。如果在 Linux 下使用旧的 gnu C 编译器编译，我将向您展示一段代码，它可以按我的预期工作。

#include <string.h>
#include <stdio.h>

char S[80],*P;

int main() 
    strcpy(S,"abcdefghi\r\njklmnopqr\r\nstuvwxyz\r\n");
    for (P=S; P=strchr(P,'\r'); P++) strcpy(P,P+1);
    printf("%s\n",S);
    return 0;

这个序列从输入字符串中删除每个\r（回车）。我知道（来自 Kernigham 和 Ritchie）strcpy 的一个非常简单的实现如下

while (*t++=*s++) ;

现在我使用 gcc (Gentoo 4.5.4 p1.0, pie-0.4.7) 4.5.4 编译了我的程序，它打印了这个：

abcdefghi
jklmnpqr          <-- missing 'o'
stuvwxxyz         <-- doubled 'x'

我想这个编译器（实际上是它的库）对strcpy 使用了一个非常复杂的序列，我不明白其中的原因。

【问题讨论】：

嘿，@jsalonen 比我更容易编辑

您可以通过在系统中找到 .asm 文件来查看实现。

它可能使用了复制更大（多字节）块的优化。一种常见的技术是将指针转换为最长的可用整数单元（如long long *）并复制它。这意味着副本会覆盖正在复制的内容。

奇怪的结果是 abcdefghi 然后 jklmnpqr 然后 stuvwxxyz 。第二行 o 缺失，第三行 x 加倍。

我使用 gdb（gnu 调试器）查看了 S：每个 '\r' 都被删除并且 S 是 "abcdefghi\njklmnpqr\nstuvwxxyz\n"

【参考方案1】：

您被警告不要这样做。原因是逐字节复制实际上非常慢，并且需要大量循环才能通过字符串。编译器可以很容易地对此进行优化（例如，通过一次复制一个int 大小的块，或者使用一些特定于平台的并行化。）

但如果字符串重叠，那么这些优化会对您的数据做出不再有效的假设。结果，它们会给您未指定的结果。很可能您的旧 GCC 根本没有进行任何此类优化。

由于strcpy() 的文档说不要使用重叠字符串，不要。

【参考方案2】：

弄清楚你的实现在做什么的最好方法当然是阅读它的库的源代码。

如果源不可用，下一个最佳选择可能是读取编译器生成的汇编代码。

您还可以查看该库的“严肃”开源实现，并可能从中得出一些结论。

一个想法可能是库一次复制比字符更大的数据块，当您违反设计假设时会中断。