字符串拷贝函数memcpy和strncpy以及snprintf 的性能比较
时间：2021-06-22 09:34:50|栏目：C代码|点击： 次
问题：
函数memcpy(dest, src, sizeof(dest))、strncpy(dest, src, sizeof(dest))和snprintf(dest, sizeof(dest), "%s", src)都可以将src字符串中的内容拷贝到dest字符串中。
哪一种方式效率最高呢？
就是说，哪种方式性能最好呢？
解决办法：
1. 建立三个文件test_memcpy.c，test_strncpy.c和test_snprintf.c：
文件test_memcpy.c:
复制代码 代码如下:
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ cat test_memcpy.c
#include <string.h>
int main(){
char src[] = "1234567890";
char dest[2048];
int len = 0;
for(int i = 0; i < 10000000; ++i){
memset(dest, 0, sizeof(dest));
len = strlen(src);
len = sizeof(dest) - 1 > len? len: sizeof(dest) -1;
memcpy(dest, src, len);
dest[len] = '\0';
}
return 0;
}
文件test_strncpy.c:
复制代码 代码如下:
#include <string.h>
int main() {
char src[] = "1234567890";
char dest[2048];
int len = 0;
for(int i = 0; i < 10000000; ++i) {
memset(dest, 0, sizeof(dest));
strncpy(dest, src, sizeof(dest));
}
return 0;
}
文件test_snprintf.c：
复制代码 代码如下:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char src[] = "1234567890";
char dest[2048];
int len = 0;
for(int i = 0; i < 10000000; ++i) {
memset(dest, 0, sizeof(dest));
snprintf(dest, sizeof(dest), "%s", src);
}
return 0;
}
2. 分别编译三个文件：
复制代码 代码如下:
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ gcc -std=c99 -o test_memcpy test_memcpy.c
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ gcc -std=c99 -o test_strncpy test_strncpy.c
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ gcc -std=c99 -o test_snprintf test_snprintf.c
3. 没有优化的情况下不同函数消耗时间对比：
复制代码 代码如下:
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ time ./test_strncpy
real 0m16.472s
user 0m16.309s
sys 0m0.036s
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ time ./test_snprintf
real 0m6.106s
user 0m6.100s
sys 0m0.000s
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ time ./test_memcpy
real 0m4.179s
user 0m4.144s
sys 0m0.000s
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$
从上面运行结果可以看出：没有任何优化的情况下，memcpy()和strncpy()性能相差4倍，snprintf()和strncpy()性能相差约2.5倍。
4.采用O3优化情况下不同函数消耗时间对比：
复制代码 代码如下:
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ gcc -std=c99 -O3 -o test_snprintf test_snprintf.c
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ gcc -std=c99 -O3 -o test_strncpy test_strncpy.c
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ gcc -std=c99 -O3 -o test_memcpy test_memcpy.c
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$
复制代码 代码如下:
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ time ./test_strncpy
real 0m16.178s
user 0m16.161s
sys 0m0.000s
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ time ./test_snprintf
real 0m6.242s
user 0m6.032s
sys 0m0.056s
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ time ./test_memcpy
real 0m3.567s
user 0m3.436s
sys 0m0.012s
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$
从上面运行结果可以看出：采用O3优化后，memcpy()和strncpy()性能相差近5倍，snprintf()和strncpy()性能相差基本不变约2.5倍。
5. 性能对比结论：
在需要用到字符串拷贝函数的时候，永远不要使用strncpy()，无论什么时候都用snprintf()来代替，而memcpy()是性能更好的实现方式。
strlen+memcpy也是linux内核的实现方式。
6. 意外收获结论：
将上述三个文件中的memset()改为用bzero()来实现数组的清零操作。
使用O3来进行优化，三个函数的耗时时间如下：
复制代码 代码如下:
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ time ./test_strncpy
real 0m14.395s
user 0m13.929s
sys 0m0.092s
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ time ./test_snprintf
real 0m3.785s
user 0m3.772s
sys 0m0.000s
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$ time ./test_memcpy
real 0m1.241s
user 0m1.236s
sys 0m0.004s
david@u1110-hp:~/wrk/tmp/cstring$
结论：仅仅换了一个清零函数，使得memcpy()和strncpy()的性能差别达到约12倍，而snprintf()和strncpy()的性能差别也达到约4倍。
就清零操作来说，bzero()远比memset()更高效。
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本文标题：字符串拷贝函数memcpy和strncpy以及snprintf 的性能比较
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