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memset()的效率以及原始碼分析

阿新 • • 發佈：2019-01-16
void *memset(void *s, int ch, size_t n);
作用：將s所指向的某一塊記憶體中的每個位元組的內容全部設定為ch指定的ASCII值, 塊的大小由第三個引數指定,這個函式通常為新申請的記憶體做初始化工作。
不知道有沒有像我一樣把memset當作萬能的初始化工具，例如:
int arr[n];
memset(arr,1,n*sizeof(int));
這樣得到的arr陣列一定不是全0，而是16843009，下面解釋原因。
首先，變數型別的本質只是標誌從某一記憶體地址開始讀取的位數，強制轉換就是改變讀取位數的大小。

下面來看memset的實現：（程式碼來自《C標準庫》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型別的c轉換成unsigned char型別，意味著截去c的高24位，只保留低8位。第4行把s當作unsigned char*型別，也就是說su中的每一個元素按8位計算。
現在來看看文章開頭的那個程式碼會做什麼。
c的二進位制 : 00000000000000000000000000000001(32位)
1、c轉換為unsigned char 後：00000001（8位）
2、將指標su（unsigned char型別）的每一元素（8位）賦值為00000001，迴圈4n次。
3、memset()結束後，arr的每個元素按照int型別讀取，讀出來的就是1000000010000000100000001，十進位制就是16843009。

不過如果是memset(arr,0,n*sizeof(int));的話可以使用，因為32位都是0

再來說memset()的效率問題。使用memset函式與將上面的函式程式碼寫在自己的程式裡是不一樣的，C標準庫中的memset對Cache的利用做了優化，具體的在《C專家程式設計》151頁有解釋（其實是我沒看懂），這裡給出測試： 
#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;
}
程式裡的註釋部分與memset行分別使用，結果是使用memset的程式執行時間大約為0.1s，而用for迴圈的程式要3s多。
綜上：memset()可以用在字元陣列的初始化以及類似於memset(arr,0,n*sizeof(int));的情況，效率比手動賦值要高的多。



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