想要使用 ASM 进行快速 8 字节对齐数组复制而不是 memmove

Question

我有一个结构数组，其大小在 8 字节边界内。我需要在数组本身内大块地移动数据，所以我一直在使用 memmove()。它有效，但速度非常慢。我认为编译器没有优化该函数以一次复制 4 或 8 个字节，因此会出现延迟。

我宁愿做的是使用 int32_t 或 int64_t 变量强制复制。这样，我可以让 memcpy 一次复制 4 或 8 个字节，从而加快速度。这可以正常工作，因为我的结构体的大小始终为 8 字节边界。

我无法找出在 C 中强制执行此操作的方法。我尝试使用内联汇编来完成此操作，但我不知道如何将操作数指向特定的数组元素。例如，如果我的 ASM 语句一次复制 4 个字节，我需要将数组前进 4 个字节。我不知道该怎么做。这就是我的想法：

//here's our 2048 byte struct
typedef struct {
    filename[1024];
    description[1024];
} RECORD;

//total number of rows, or elements
int row_count = 0;

//create initial record
RECORD *record = (RECORD*)malloc(sizeof(RECORD));

//insert some stuff
strcpy(record->filename,"filename.txt");
strcpy(record->description,"Description of file");

//increment our row count
row_count++;

//now let's add a row
record = (RECORD*)realloc(record,sizeof(RECORD)*(row_count+1));

//duplicate first record
//copy first 4 bytes from "record" to the newly appended row
//obviously this would be a loop copying 4 bytes at a time
//up to the the size of the row, which is 2048 bytes.
__asm__("movl (%1), %%eax; \n\t"
    "movl %%eax, (%0); \n\t"
    : "=r"(record+row_count)    //output
    :  "r"(record+0)            //input
    : "%eax" );                 //list of registers used

//Don't work. :-(

Answer 1

正如@Vlad 指出的，memmove & memcpy 通常是高度优化的，现在它们通常使用 SIMD 来实现大块，这意味着您应该在花时间优化您认为的代码之前真正分析您的代码。瓶颈。

关于你的实际问题：
您的副本中没有任何循环，但是，最好使用 REP MOVSD 一次 4 字节，或在 x64 上使用 REP MOVSQ 一次 8 个字节- 一次字节。但是，看到您的数据是 8 字节对齐的，您甚至可以通过 MOVQ 使用 MMX 进行复制，一次可以处理 64 位。

当存在重叠和其他有趣的极端情况时，这会变得更加复杂，但从它的声音来看，你不应该/需要它，所以事实上，最好的方法可能是最天真的方法（这只是复制，如果您不需要 memmove 的其他语义，则会加快速度）：

void MyMemCopy(void* pSrc, void* pDst, int nElements)
{
    int64_t* s = (int64_t*)pSrc;
    int64_t* d = (int64_t*)pDst;
    while(nElements--)
        *d++ = *s++;
}

现在编译器可以自由地以尽可能最好的方式对其进行优化，无论是内联还是展开等，而您不需要存在ASM的可移植性问题