为什么 gcc 不在 std::uninitialized_copy 中使用 memmove？答案

【问题标题】：Why doesn't gcc use memmove in std::uninitialized_copy?为什么 gcc 不在 std::uninitialized_copy 中使用 memmove？
【发布时间】：2015-11-02 16:42:33
【问题描述】：

std::uninitialized_copy 复制到未初始化的内存范围。这可以使用 memmove 按位可复制类型来完成。我在 gdb 中逐步完成了下面的示例代码（使用 gcc 5.2.0 编译）。因此我观察到memmove 根本没有被使用。

在示例中__is_trivial(Bar) 用于确定是否可以使用memmove。它（正确地）计算为false，因为Bar 有一个重要的默认构造函数（参见bits/stl_uninitialized.h 行123ff 中对std::__uninitialized_copy<false>::__uninit_copy(...) 的调用）。但是为什么__is_trivial 甚至与std::uninitialized_copy 相关？根据Bjarne std::is_trivially_copyable 应该足够了。请注意，后者在示例中计算为true，即。 memmove优化is applicable。

我知道，该标准不需要std::uninitialized_copy 的任何特定实现。我只是想知道为什么 __is_trivial 受到青睐，即使 std::is_trivially_copyable 作为 gcc 实现的适用替代方案存在？

示例代码：

#include <iostream>
#include <memory>
#include <vector>
#include <type_traits>

struct Bar
{
   Bar () : v(42) {};
   Bar(Bar const &) = default;
   Bar(Bar &&) = default;
   Bar & operator=(Bar &&) = default;
   Bar & operator=(Bar const &) = default;
   ~Bar() = default;
   int v;
};

int main() {
   std::cout
      << std::is_trivially_move_constructible<Bar>::value
      << " " << std::is_trivially_copy_constructible<Bar>::value
      << " " << std::is_trivially_copyable<Bar>::value
      << " " << std::is_trivial<Bar>::value
      << " " << __is_trivial(Bar) << std::endl;
   size_t const num_elements = 1 << 27;
   std::vector<Bar> v(num_elements);
   Bar * vc = (Bar *) std::malloc(num_elements * sizeof(Bar));
   std::uninitialized_copy(v.begin(), v.end(), vc);
   std::free(vc);
}

示例输出：1 1 1 0 0

更新：我们做了一些测试，比较了memmove、uninitialized_copy 和一个简单的for 循环的实际运行时间。如果Bar 微不足道（参见__is_trivial(Bar)），uninitialized_copy 与memmove 一样快，否则，uninitialized_copy 与我们的for 循环一样快。总体而言，memmove 仅在较小的Bars 上明显更快（2x）（即将int v; 更改为char v;）。否则性能基本相同。

编辑：更正对std::is_trivially_... 的引用。更准确地说明标题。

【问题讨论】：

您混淆了is_trivially_copy_constructible 和is_trivially_copyable。 Bjarne 的示例代码使用的是第二个，而不是第一个。
没错，我已经更正了这个问题。问题仍然存在，因为 is_trivially_copyable 也评估为 true。
您复制到未初始化的内存范围。我解释它的方式，不能有重叠（因为一个被初始化另一个没有），所以你可以使用memcpy而不是memmove。
libstdc++ 欢迎补丁（如果你不想花时间的话，也可以加入 bugzilla 条目）。
请注意，GCC 在 GCC 5 之前没有 __is_trivially_copyable 内在函数。

标签： c++ c++11 gcc stl

【解决方案1】：

对于未来的读者：这已作为 gcc 增强 here 提交。

【讨论】：