0

0

如何实现C++数组的深拷贝 memcpy与循环复制性能比较

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2025-07-18 11:14:02

|

682人浏览过

|

来源于php中文网

原创

深拷贝是指复制对象数据而非指针地址,避免内存冲突。1. memcpy高效但有限制,适用于基本类型数组,不调用构造/析构函数;2. 循环复制灵活但稍慢,适合对象数组或需自定义逻辑的情况;3. 性能上memcpy通常更优,尤其大数据量时;4. 复杂对象或不确定结构时推荐std::copy或容器管理。两者选择取决于具体场景需求。

如何实现C++数组的深拷贝 memcpy与循环复制性能比较

在C++中,数组的深拷贝是一个常见的操作,尤其是在处理动态内存分配或者结构体中含有指针的情况下。实现方式通常有两种:一种是使用memcpy进行一次性复制,另一种是通过循环逐个复制元素。那么这两种方法到底有什么区别?性能上谁更胜一筹呢?

如何实现C++数组的深拷贝 memcpy与循环复制性能比较

下面我们就从几个实际使用场景出发,来看看它们的适用性和性能差异。


什么是深拷贝?为什么不能直接赋值?

所谓深拷贝,是指将一个对象的数据完整地复制到另一个对象中,而不是仅仅复制指针地址。比如对于一个包含动态数组的类:

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

如何实现C++数组的深拷贝 memcpy与循环复制性能比较
struct MyStruct {
    int* data;
    MyStruct(int size) : size(size) { data = new int[size]; }
};

如果你只是简单地用默认赋值或浅拷贝,那两个对象的 data 指针会指向同一块内存,修改其中一个会影响另一个,甚至可能造成重复释放的问题。

所以必须手动实现深拷贝逻辑,才能保证数据独立。

如何实现C++数组的深拷贝 memcpy与循环复制性能比较

memcpy:高效但有限制

memcpy 是 C 标准库提供的函数,用于将一块内存区域的内容复制到另一块内存区域。在某些情况下,它比循环更快,因为它通常是用汇编优化过的。

例如,对一个 int arr[1000] 做深拷贝可以这样写:

知了追踪
知了追踪

AI智能信息助手,智能追踪你的兴趣资讯

下载
int* copy = new int[1000];
memcpy(copy, original, sizeof(int) * 1000);

使用建议:

  • 只适用于连续存储的基本类型数组(如 int, char 等)
  • 对象数组不推荐用 memcpy,除非确保没有指针成员或虚函数表
  • 性能高,适合大数据量时使用

注意事项:

  • 不调用构造函数和析构函数
  • 如果复制的是复杂对象(如字符串、vector等),可能会出错

循环复制:灵活但稍慢

使用 for 循环逐个复制元素虽然代码略显啰嗦,但灵活性更高,尤其适用于对象数组或需要自定义拷贝逻辑的情况。

例如:

MyClass* copy = new MyClass[1000];
for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
    copy[i] = original[i]; // 调用拷贝构造函数或赋值运算符
}

使用建议:

  • 适用于对象数组或需要执行构造/析构逻辑的场景
  • 更安全,特别是当元素类型内部有资源管理逻辑时
  • 可以配合智能指针或容器一起使用,避免内存泄漏

小技巧:

  • 使用 std::copy 替代手写循环,代码更简洁且可读性好:

    std::copy(original, original + 1000, copy);

memcpy 和循环复制的性能对比

在大多数现代编译器下,memcpy 的性能明显优于手写的循环复制,尤其是在数据量较大时。因为:

  • memcpy 内部做了很多底层优化(如按字长批量复制、利用 CPU 指令集加速等)
  • 手写循环每次都要判断条件、递增索引,带来额外开销

不过也有例外情况:

  • 当元素类型是复杂对象时,memcpy 并不能替代构造/赋值操作
  • 编译器有时会对 std::copy 或循环做自动优化(如向量化)

实测小参考(仅供参考):

假设复制 1000 万个 int 类型数据:

  • memcpy:约 5ms
  • for 循环:约 15ms
  • std::copy:约 6ms(依赖实现)

如何选择?看你的具体需求

  • 数据是基本类型数组,不需要构造析构 → 优先考虑 memcpy
  • 涉及对象数组或需要深拷贝逻辑 → 用 std::copy 或带构造逻辑的循环
  • 不确定类型结构,想图省事又安全 → 用标准库容器如 std::vector 自动管理

基本上就这些。关键是要理解你复制的对象是什么,以及你是否真的需要“深”拷贝。

相关专题

更多
js 字符串转数组
js 字符串转数组

js字符串转数组的方法:1、使用“split()”方法;2、使用“Array.from()”方法;3、使用for循环遍历;4、使用“Array.split()”方法。本专题为大家提供js字符串转数组的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

248

2023.08.03

js截取字符串的方法
js截取字符串的方法

js截取字符串的方法有substring()方法、substr()方法、slice()方法、split()方法和slice()方法。本专题为大家提供字符串相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

205

2023.09.04

java基础知识汇总
java基础知识汇总

java基础知识有Java的历史和特点、Java的开发环境、Java的基本数据类型、变量和常量、运算符和表达式、控制语句、数组和字符串等等知识点。想要知道更多关于java基础知识的朋友,请阅读本专题下面的的有关文章,欢迎大家来php中文网学习。

1435

2023.10.24

字符串介绍
字符串介绍

字符串是一种数据类型,它可以是任何文本,包括字母、数字、符号等。字符串可以由不同的字符组成,例如空格、标点符号、数字等。在编程中,字符串通常用引号括起来,如单引号、双引号或反引号。想了解更多字符串的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

609

2023.11.24

java读取文件转成字符串的方法
java读取文件转成字符串的方法

Java8引入了新的文件I/O API,使用java.nio.file.Files类读取文件内容更加方便。对于较旧版本的Java,可以使用java.io.FileReader和java.io.BufferedReader来读取文件。在这些方法中,你需要将文件路径替换为你的实际文件路径,并且可能需要处理可能的IOException异常。想了解更多java的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

547

2024.03.22

php中定义字符串的方式
php中定义字符串的方式

php中定义字符串的方式:单引号;双引号;heredoc语法等等。想了解更多字符串的相关内容,可以阅读本专题下面的文章。

539

2024.04.29

go语言字符串相关教程
go语言字符串相关教程

本专题整合了go语言字符串相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

157

2025.07.29

c++字符串相关教程
c++字符串相关教程

本专题整合了c++字符串相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

77

2025.08.07

php源码安装教程大全
php源码安装教程大全

本专题整合了php源码安装教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

3

2025.12.31

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
尚学堂ios初级视频教程
尚学堂ios初级视频教程

共77课时 | 17.4万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 5.7万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 3.8万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2025 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号