带有这个指针的 memcpy 安全吗？答案

【问题标题】：Is memcpy with this pointer safe?带有这个指针的 memcpy 安全吗？
【发布时间】：2018-11-27 04:04:50
【问题描述】：

我目前正在用 C++ 编写自己的字符串实现。（只是为了锻炼）。

但是，我目前有这个复制构造函数：

// "obj" has the same type of *this, it's just another string object
string_base<T>(const string_base<T> &obj)
        : len(obj.length()), cap(obj.capacity()) {
    raw_data = new T[cap];
    for (unsigned i = 0; i < cap; i++)
        raw_data[i] = obj.data()[i];
    raw_data[len] = 0x00;
}

我想稍微提高性能。所以我想到了使用memcpy() 将obj 复制到*this 的想法。

就这样：

// "obj" has the same type of *this, it's just another string object
string_base<T>(const string_base<T> &obj) {
     memcpy(this, &obj, sizeof(string_base<T>));
}

这样覆盖*this的数据安全吗？或者这会产生什么问题？

提前致谢！

【问题讨论】：

这个帖子读起来很有趣；几乎重复：stackoverflow.com/questions/30114397/…
你也可以使用在 NULL 字符处停止的 strcpy。与 memcpy 相比，它可能在性能方面有所不同
要考虑的另一件事是，现代编译器通常足够聪明，可以识别第一个示例中的循环，并在适当的时候将其替换为 memcpy。所以这可能是一个过早的优化。
顺便说一句，您只需要复制 len 对象，而不是 cap。

标签： c++ arrays memcpy this-pointer

【解决方案1】：

不，这不安全。来自 cppreference.com：

如果对象不是TriviallyCopyable，则memcpy 的行为未指定且可能未定义。

你的类不是TriviallyCopyable，因为它的拷贝构造函数是用户提供的。

此外，您的复制构造函数只会制作浅拷贝（如果您愿意，这可能没问题，例如，将写入时复制机制应用于您的字符串）。

【讨论】：

“TriviallyCopyable”是什么意思？
我不确定是否可以简单地复制就足够了，尽管这是必要的。
@codekaizer 一点也不：std::cout << std::is_trivially_copyable<std::string>::value << std::endl;。（同样，std::string 具有用户定义的复制构造函数。）
@DanielLangr，是的，刚刚阅读了this answer。根据评论 - std::string 在 c++14 及更高版本中不可轻易复制
@codekaizer 不，请阅读下一条评论：“包含std::string 的对象从未被轻易复制”。

【解决方案2】：

它会产生问题。所有的引用和指针都将被复制，甚至是指向 raw_data 的指针，它与源对象相同。

作为使用 memcpy 的必要条件，你的班级应该：

成为Trivially Copyable
没有引用或指针，除非：静态指针或不拥有指向的数据。除非您知道自己在做什么，例如实现写入时复制机制，或者这种行为是有意和管理的。

【讨论】：

指针如果不拥有它们所指向的数据，则可以。否则，我们会多次删除同一内存。
正是...@Aconcagua 所说的。已编辑。
当然，它们也可能被引用计数。至于写时复制机制。这就是为什么我会谨慎对待如此强烈的声明。
好吧，我再次编辑了，但应该是这样。必须注意引用和指针
如果你有引用成员，并且你做了一个memcpy，这意味着你正在重新绑定一个引用。这是非法的。

【解决方案3】：

正如其他人所说，为了让memcpy 正常工作，被复制的对象必须是可简单复制的。对于模板中的T 之类的任意类型，您无法确定这一点。当然，您可以检查它，但让其他人进行检查要容易得多。不要编写该循环并对其进行调整，而是使用std::copy_n。它会在合适的时候使用memcpy，在不合适的时候使用逐个元素的复制。所以改变

raw_data = new T[cap];
for (unsigned i = 0; i < cap; i++)
    raw_data[i] = obj.data()[i];

到

raw_data = new T[cap];
std::copy_n(obj.data(), cap, raw_data);

这还有一点优势，即在每次通过循环时不评估 obj.data()，这是您的编译器可能会或可能不会应用的优化。

【讨论】：

【解决方案4】：

从有限的片段中可以明显看出raw_data 是一个成员，并且是指向T 的new[]'ed 数组的指针。如果你 memcpy 对象，你 memcpy 这个指针。你不要复制数组。

看看你的析构函数。它可能无条件地调用delete[]。它不知道存在多少副本。这意味着它过于频繁地调用delete[]。这是可以修复的：你需要类似于shared_ptr 的东西。这一点都不简单。您必须担心该共享计数的线程安全性。显然你不能只 memcpy 对象，因为这不会更新共享计数。

【讨论】：