提问人：marinsucks 提问时间：10/19/2023 最后编辑：chqrliemarinsucks 更新时间：10/22/2023 访问量：132
memcpy.c 应该如何对内存重叠做出反应？
How is memcpy.c supposed to react to memory overlap?
问：
我正在尝试重现 的行为。但是，当我尝试使用重叠内存测试时，我收到的不是跟踪陷阱，而是不同的结果。例如，使用以下函数，结果为 。memcpymainOveOveOveOveO�
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char buffer[] = "Overlap Test";
ft_memcpy(buffer + 3, buffer, strlen(buffer) + 1);
printf("%s\n", buffer + 3);
return 0;
}
我确实将关键字放在函数声明中，我不明白为什么编译器在这种情况下不将其作为跟踪陷阱。当然，chatgpt对此也找不到解释是没有用的。在内存重叠的情况下，会出现这样的结果吗？restrict
void *ft_memcpy(void *restrict dst, const void *restrict src, size_t n)
{
char *ptr;
char *d;
char *s;
d = dst;
s = (char *)src;
ptr = dst;
if (src == NULL || n == 0)
return (NULL);
while (n > 0)
{
*d = *s;
d++;
s++;
n--;
}
return (ptr);
}
答：
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10/19/2023
#1
我正在尝试重现 memcpy 的行为。但是，当我尝试时 通过重叠的内存测试，我收到的不是跟踪陷阱 不同的结果。
在这种情况下（根据 C 标准），结果为 undefined。memcpy
在内存重叠的情况下，会出现这样的结果吗？
不，因为它是 UNDEFINED，你不应该期待任何事情。
我确实在函数声明中放置了限制关键字，并且我 不明白为什么编译器不将其作为跟踪陷阱放入 这种情况。
因为不是这样工作的。它不添加任何检查。你承诺你的函数将以某种方式运行，允许编译器进行更积极的优化。restrict
胡说八道的UB审议：
此外，许多 x86 glibc 实现不使用单字节复制，因此您的（朴素）函数将无法重现它们的行为。memcpy
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marinsucks
10/19/2023
所以你的意思是我应该直接在函数中实现重叠检查？还是以其他方式从头开始重做函数？
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10/19/2023
@marinsucks重叠检查在 C 语言中非常复杂。基本上，您无法以可移植的方式有效地实现它们。在这里看到我的问题 stackoverflow.com/questions/74946095/...
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Deduplicator
10/19/2023
“限制”限制调用方，而不是被调用方。这句话被颠倒了。
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Gerhardh
10/19/2023
@marinsucks为什么要浪费时间在未定义的函数中进行此类检查呢？这就是打算使用的用途。如果你也想实现它，你可以在那里添加重叠检查，但为什么要用额外的检查来污染功能呢？memmovmemcpy
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10/19/2023
可移植代码中的@Gerhardh重叠检查非常昂贵
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chux - Reinstate Monica
10/19/2023
#2
我正在尝试重现 memcpy 的行为。
Bug：错误的返回值
当 时，返回 。OP 的代码也应该执行相同的操作。n == 0memcpy()dest
// if (src == NULL || n == 0)
// return (NULL);
if (src == NULL) // memcpy(..., NULL, ...) is not defined. Do whatever you want.
return NULL; // or maybe `n = 0;`
if (n == 0)
return dest;
Bug：空间不足
对于，是一个问题，因为没有足够的空间容纳字符。@chqrliechar buffer[] = "Overlap Test";ft_memcpy(buffer + 3, buffer, strlen(buffer) + 1);buffer + 3strlen(buffer) + 1
memcpy.c 应该如何对内存重叠做出反应？
在内存重叠的情况下，会出现这样的结果吗？
给定函数签名中的 2，使用重叠缓冲区是未定义行为 （UB）。没有预期的结果。restrict
void *memcpy(void * restrict s1, const void * restrict s2, size_t n);
即使 OP 的功能与今天的 OP 编译器一样，也不确定它明天或其他机器会运行。它是UB。ft_memcpy()memcpy()
我建议不要使用重叠缓冲区测试等效功能 - 因为它是 UB。
请注意，当 .n == 0
相反，请考虑“memcpy.c 应该如何对内存重叠做出反应？memmove()
这更棘手。
复制的发生方式是，首先将 所指向的对象中的字符复制到与 和所指向的对象不重叠的临时字符数组中，然后将临时数组中的字符复制到 所指向的对象中。
C23dr § 7.26.2.3 2ns2ns1s2ns1
OP 的代码需要更改才能满足这一点。要做得好是一个挑战，因为通常的方法是比较地址。根据哪个更大，从源缓冲区的开头或结尾复制。然而，对于用户代码，没有定义的方式来比较任意地址的顺序。各种通常有效的技巧比比皆是。
下面的没有 UB，但可能无法像在所有机器上一样编译或运行。memmove()
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
void *ft_memmove(void *dst, const void *src, size_t n) {
// Not needed as passing `NULL` for either pointer parameter is UB in memmove().
if (dst == NULL || src == NULL) {
n = 0;
}
// Weakness: uintptr_t is an optional type.
uintptr_t d = (uintptr_t) dst;
uintptr_t s = (uintptr_t) src;
// Weakness: `d < s` is not a defined order compare of the pointers.
if (d < s) {
for (size_t i = 0; i < n; i++) {
((char*)dst)[i] = ((const char*)src)[i];
}
} else {
while (n > 0) {
n--;
((char*)dst)[n] = ((const char*)src)[n];
}
}
return dst;
}
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chqrlie
10/21/2023
你会考虑吗？while (n --> 0)
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chux - Reinstate Monica
10/21/2023
@chqrlie啊，是的，箭头操作员。
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memcpy()对于重叠区域未定义，因此可以针对非重叠情况进行优化。 需要处理重叠区域。memmove()castconst char *s = src;