C 语言结构体赋值分析和其优点（使用方式和汇编分析）

1. 例子

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>struct Foo
{char a;int b;double c;
};int main()
{// 定义结构体对象struct Foo foo1;struct Foo foo2;// 初始化为 0memset(&foo1, 0, sizeof(foo1));memset(&foo2, 0, sizeof(foo2));// 初始 foo1 的值foo1.a = 'a';foo1.b = 1;foo1.c = 3.14;// 结构体赋值：将 foo1 赋值给 foo2foo2 = foo1;memcpy(&foo2, &foo1, sizeof(foo1));// 打印 foo2 的值printf("%c   %d   %lf\n", foo2.a, foo2.b, foo2.c); // a   1   3.140000return 0;
}

上面我们定义的两个结构体，给第一个结构体 foo1 赋值初始化，然后我们将第一个结构体直接复制给第二个结构体,这一段代码是能够正常运行的，另外，我们使用 memcpy 这个函数将第一个结构体复制给第二个结构体它们的功能是一样的。

2. 反汇编

2.1 gcc 汇编

我们可以通过反汇编的方法看一下这两种方式，哪一种方式的效率更高。

在这里插入图片描述

在结构体赋值中，

foo2 = foo1;

生成的汇编：

        mov     rax, QWORD PTR [rbp-16]mov     rdx, QWORD PTR [rbp-8]mov     QWORD PTR [rbp-32], raxmov     QWORD PTR [rbp-24], rdx

对比在 gcc 中，

memcpy(&foo2, &foo1, sizeof(foo1));

生成的汇编是一样的：

        mov     rax, QWORD PTR [rbp-16]mov     rdx, QWORD PTR [rbp-8]mov     QWORD PTR [rbp-32], raxmov     QWORD PTR [rbp-24], rdx

其实这是 gcc 编译器优化的结果，但也能看出，结构体赋值，是将 foo1 的内容，按寄存器的大小，在这里是 8 个字节，以每次8个字节的复制到 foo2。假如说你是开发编译器的人，这已经是机器所能达到的最优解了。

2.2 VS clang 汇编

在这里插入图片描述
在结构体赋值中，

foo2 = foo1;

生成的汇编就是将 foo1 的数据每次通过寄存器按寄存器的大小赋值给 foo2：

        mov     edx, DWORD PTR _foo1$[ebp]mov     DWORD PTR _foo2$[ebp], edxmov     eax, DWORD PTR _foo1$[ebp+4]mov     DWORD PTR _foo2$[ebp+4], eaxmov     ecx, DWORD PTR _foo1$[ebp+8]mov     DWORD PTR _foo2$[ebp+8], ecxmov     edx, DWORD PTR _foo1$[ebp+12]mov     DWORD PTR _foo2$[ebp+12], edx

而使用 clang DEBUG 模式进行反汇编时，会调用 memcpy 函数

memcpy(&foo2, &foo1, sizeof(foo1));

生成的汇编：

        push    16                                  ; 00000010Hlea     eax, DWORD PTR _foo1$[ebp]push    eaxlea     ecx, DWORD PTR _foo2$[ebp]push    ecxcall    memcpy

调用 memcpy 这个函数时的耗时就大于上面的结构体赋值了。

我们看一下它的源码，这个就是按字节赋值，没有经过优化：

void *memcpy(void *dst, const void *src, size_t len)
{if(NULL == dst || NULL == src){return NULL;}void *ret = dst;if(dst <= src || (char *)dst >= (char *)src + len){//没有内存重叠，从低地址开始复制while(len--){*(char *)dst = *(char *)src;dst = (char *)dst + 1;src = (char *)src + 1;}}else{//有内存重叠，从高地址开始复制src = (char *)src + len - 1;dst = (char *)dst + len - 1;while(len--){*(char *)dst = *(char *)src;dst = (char *)dst - 1;src = (char *)src - 1;}}return ret;
}