如何确定类型是否为 memcpy-save？

Question

我与非常喜欢memcpy（太）的同事一起工作。我正在移植通常处理简单类型的代码（主要是doubles），可以使用memcpy 安全地复制它，并将其扩展到非平凡类型。我想编写一个简单的复制函数，它根据所讨论的类型做正确的事情：

#include <string.h>
#include <vector>
#include <type_traits>

template<class T>
void fancy_copy(const T* src,
                T* dest,
                unsigned int size)
{
  // here:
  if(std::is_trivially_copy_assignable<T>::value)
  {
    memcpy(dest, src, sizeof(T) * size);
  }
  else
  {
    for(unsigned int i = 0; i < size; ++i)
    {
      dest[i] = src[i];
    }
  }
}

class Custom
{
private:
  int value;
public:
  Custom& operator=(const Custom& other)
  {
    value = other.value + 1;
    return *this;
  }
};

int main()
{
  const unsigned int size = 10;

  {
    std::vector<int> source(size, 0);
    std::vector<int> target(size, 0);

    fancy_copy<int>(source.data(), target.data(), size);
  }

  {
    std::vector<Custom> source(size);
    std::vector<Custom> target(size);

    fancy_copy<Custom>(source.data(), target.data(), size);
  }

  return 0;
}

我使用 C++ 中内置的type_traits 来确定要使用的实现。不幸的是，当我使用g++ (10.2) 使用-Wall 编译代码时，我收到了警告

warning: ‘void* memcpy(void*, const void*, size_t)’ writing to an object of type ‘class Custom’ with no trivial copy-assignment; use copy-assignment or copy-initialization instead [-Wclass-memaccess]

所以，对于我的Custom 班级，memcpy 的使用不正确。我需要使用哪种类型特征来选择正确的操作并使警告静音？

Answer 1

为此使用的正确类型特征是std::is_trivially_copyable，而不是std::is_trivially_copy_assignable。

要修复警告，请使用if constexpr 而不是if 以便在编译时执行检查，并且只生成两个分支之一作为给定类型T 的无条件逻辑。即使由于运行时条件逻辑导致格式错误的调用无法访问，编译器也会发出警告，因为该调用仍然存在于生成的代码中。

还可以考虑使用<algorithm> 中的std::copy_n 来简化您的回退逻辑。

在 godbolt.org 上试用：Demo。

对于 C++11，您可以使用 std::enable_if 选择在编译时使用哪个实现，类似于 C++17 if constexpr：

template<class T>
typename std::enable_if<std::is_trivially_copyable<T>::value>::type
fancy_copy(const T* src, T* dest, unsigned int size)
{
  memcpy(dest, src, sizeof(T) * size);
}

template<class T>
typename std::enable_if<!std::is_trivially_copyable<T>::value>::type
fancy_copy(const T* src, T* dest, unsigned int size)
{
  std::copy_n(src, size, dest);
}

在 godbolt.org 上试用：Demo。

最终，正如其他人所指出的那样，这个fancy_copy 可能是一个过早的优化，你最好在语义正确的地方使用std::copy_n，允许编译器执行自己的优化。在使用-O3 时，比较fancy_copy 和std::copy_n 之间的二进制文件，自己看看。它们完全相同。