memset函数效率分析

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简述

在处理数组的时候经常需要频繁地将数组初始化为0，这时候有两种选择，一种是使用for循环，一个元素一个元素地赋值；再者就是使用包含于string.h头文件的memset函数了。

原文：http://blog.csdn.net/hackbuteer1/article/details/7343189

函数原型

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void* memset(void* s, int c, size_t n)
{
    unsigned char* p = (unsigned char*) s;
    while (n > 0)
    {
        *p++ = (unsigned char) c;
        --n;
    }
    return s;
}

作用：将s所指向的某一块内存中的每个字节的内容全部设置为c指定的ASCII值, 块的大小由第三个参数指定，这个函数通常为新申请的内存做初始化工作。

函数使用

memset函数通常都被当做当作万能的初始化工具，例如：

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const int n = 10000; 
int arr[n];
memset(arr, 1, n * sizeof(int));

这样得到的arr数组一定不是全0，而是16843009，下面解释原因。
首先，变量类型的本质只是标志从某一内存地址开始读取的位数，强制转换就是改变读取位数的大小。

c的二进制表示: 00000000 00000000 00000000 00000001 (32位)

  1. c转换为unsigned char后：00000001（8位）
  2. 将指针p（unsigned char类型）的每一元素（8位）赋值为00000001，循环4n次。
  3. memset结束后，arr的每个元素按照int类型读取，读出来的就是00000001 00000001 00000001 00000001，十进制就是16843009。

不过如果是memset(arr, 0, n * sizeof(int))的话可以使用，因为32位都是0。memset(arr, -1, n * sizeof(int))也可以将arr数组成功赋值为-1，因为计算机在存储负数的时候采用的是补码表示，-1的补码为：11111111 11111111 11111111 11111111，因此可以成功地赋值。

效率测试

再来说memset的效率问题。使用memset函数与将上面的函数代码写在自己的程序里是不一样的，C标准库中的memset对Cache的利用做了优化，具体的在《C专家编程》151页有解释，这里给出测试代码：

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#include <string.h>
#define MAXSIZE 100000

int main()
{
    char arr[MAXSIZE];
    for (int i = 0; i < 10000; i++)
    {
        memset(arr, 0, sizeof(arr));
        //for (int j = 0; j < MAXSIZE; j++)
        //    arr[0] = '0';
    }
    return 0;
}

程序里的注释部分与memset行分别使用，结果是使用memset的程序运行时间大约为0.1s，而用for循环的程序大约需要3s。

综上：memset可以用在字符数组的初始化以及类似于memset(arr, 0, n * sizeof(int))的情况，效率比手动赋值要高的多，但大量的初始化也需要谨慎使用。