字符串copy效率大比拼

  程序中总难免会将字符串copy来copy去，常见的方法如：strncpy、snprintf、strlen+memmove等。（strcpy、sprintf之流就不讨论了，由于容易引入目标缓冲区溢出、不能有效保证尾部/0等问题，在实际工程项目中很少使用---如果不怕被bs可以尝试下。其他非主流方如bcopy、memccpy也不罗嗦了，华而不实，本质与上述三种方法并无区别。）

     之前看过别人的总结，模糊记得在目标缓冲区较大、实际待拷贝字符串较短时，strncpy性能比较烂，后两种性能较好，但strlen+memmove code起来略显麻烦，所以一般推荐采用snprintf的方式进行拷贝。    

     偶有闲暇，本着事必躬亲的精神，实际测了下，性能对比如下(程序附后）：    

     case 1（待copy字符串与目标缓冲区长度相近）：

               循环次数：10000    目标缓冲区长度：10240     源字符串长度：10240

               耗时： strncpy：  79ms， snprintf: 24ms，   strlen+memmove：23ms

               【差距明显，但没有数量级上的差别。】

     case 2（待copy字符串与目标缓冲区相差较大）：

               循环次数：10000    目标缓冲区长度：10240     源字符串长度：5120

               耗时： strncpy：  48ms， snprintf: 4ms，   strlen+memmove：2ms

             【已经产生质的差别了，耗时不在一个数量级上】

     case 3（看下另一个极端，源串极小的case）

               循环次数：1000000    目标缓冲区长度：10240     源字符串长度：16

               耗时： strncpy：  4465ms， snprintf: 127ms，   strlen+memmove：32ms

              【三者已经明显拉开距离了，一目了然】

     从case2、case3来看，strncpy对源串长度变化不敏感，这也符合预期---源串不够长时，strncpy会在目标缓冲区后补充0.

     snprintf code起来比较简单，效率有保证，在大多数情况下，跟strlen+memmove在一个量级上。

     strlen+memmove虽然三个case都效率最好，但要多行code，而且使用strlen函数也有安全顾虑，好像很少看到这样拷贝字符串的。

     从三个case来看，无论在性能、编码复杂度上snprintf都完胜strncpy。

     因此在实际code中，strncpy往往是比较忌讳的，容易引起性能瓶颈，而且实在找不出不以snprintf替换它的理由。

 

     顺带跑下题，程序中涉及字符串的操作部分，往往是敏感地带，因为稍不留神就会出现缓冲区溢出， 或处理完后目标串不能保证以/0结尾（如果真的引入这种问题，那等着在后面程序core dump、crash吧），名字带‘n‘的函数一般可以防止目标缓冲区写溢出，那是否也可以保证缓冲区以/0结尾呢？汇总如下（其实随便一个讲c lib库函数地方都有说明）：

     strncpy： 如果src的前n个字节不含NULL字符，则结果不会以NULL字符结束。
                     如果src的长度小于n个字节，则以NULL填充dest直到复制完n个字节。

                     所以strncpy完了，尽量自己补/0

     snprintf： 始终保证以/0结尾，即最多copy n-1个有效字符。

                     可放心用

      fgets    :  最多读入n-1个字符，始终保证以/0结尾，

                     可放心用。

 

贴下性能测试code（写的比较烂的说）：

#include "unistd.h"
#include "sys/time.h"

#define LOOP  10000
#define BUF_LEN 10240
#define SOURCE_LEN 16
char dst[BUF_LEN];
char src[SOURCE_LEN];

class RecTime
{
    public:
        RecTime()
        {
            gettimeofday(&ts, NULL);
        }
        ~RecTime()
        {
            gettimeofday(&te, NULL);
            fprintf(stdout, "time used: %dms/n",
                    (te.tv_sec-ts.tv_sec)*1000 + (te.tv_usec-ts.tv_usec)/1000);
        }
    private:
        struct timeval ts,te;
};

void test_strncpy()
{
    RecTime _time_record;
    for(int i=0; i<LOOP; i++)
    {
        if(dst != strncpy(dst, src, BUF_LEN))
        {
            fprintf(stderr, "fatal error, strncpy failed.");
            exit(1);
        }
    }
    return ;
}

void test_snprintf()
{
    RecTime _time_record;
    for(int i=0; i<LOOP; i++)
    {
        if(SOURCE_LEN-1 != snprintf(dst, BUF_LEN, "%s", src))
        {
            fprintf(stderr, "fatal error, snprintf failed.");
            exit(1);
        }
    }
    return ;
}

void test_memmove()
{
    RecTime _time_record;
    for(int i=0; i<LOOP; i++)
    {
        int len = strlen(src);
        if(dst != memmove(dst, src, len))
        {
            fprintf(stderr, "fatal error, snprintf failed.");
            exit(1);
        }
    }
    return ;
}



int main(int argc, char* argv[])
{
    /**< fill src str               */
    memset(src, '1', SOURCE_LEN-1);
    src[SOURCE_LEN-1]=0;
    /**< run test               */
    test_strncpy();
    test_snprintf();
    test_memmove();
    return 0;
}