小樂爸爸2020-02-26 09:20:48

1、如果你結構體成員都是基礎物件（比如int，char等），沒有指標型別物件，直接使用等號賦值即可。

2、如果有指標物件，需要深複製。

3、結構體過於複雜時，自己實現一個複製函式。

IT劉小虎2019-07-10 21:13:04

謝邀。

這個問題和我之前發的文章有些相似，上週我在我的C語言學習圈子裡簡要介紹了一個小竅門，粗略來說就是使用C語言結構體的賦值語法，代替memcpy（）語句，以精簡程式碼，大致如下圖所示：

有讀者看到後，認為C語言結構體的賦值並不等價於 memcpy，也有朋友評論說 b=a 是“淺複製”，還有讀者提到結構體賦值效率沒有memcpy高，那麼 b = a 語句被執行後，究竟發生了什麼呢？

編寫測試C語言程式碼

得到答案最簡單直接的方法就是實驗，因此這裡給出一段較為完整的C語言程式碼，用於測試結構體的賦值語句，如下所示。為了討論主題，下面C語言程式碼比較精簡：

上面這段C語言程式碼很簡單，main（） 函式定義了 3 個結構體變數 a， b， c，其中 a 被初始化為 {3， 5}，並透過賦值語句複製給 b，memcpy（） 複製給 c。考察 a，b，c 佔用的記憶體裡的值，從最終“複製效果”上分析賦值語句和memcpy（）的異同。

檢視記憶體值

檢視上述C語言程式中的變數 a， b， c 的值方法很多，最直接的方法就是使用 printf（） 函式逐位元組列印，不過這樣就略顯繁瑣了，使用 GDB 工具除錯C語言程式更簡單些。

首先，輸入 gcc t。c -g 編譯上述C語言程式碼，得到可執行檔案 a。out。接著，就可以使用 gdb 除錯了：

首先在 main（） 函式處下斷點，然後輸入 run 命令讓C語言程式執行起來：

可以發現程式停在第 10 行了，此時變數 a，b， c 還沒有被賦值或者 memcpy。我們先看一下結構體 s 的 size，可以直接在 gdb 環境檢視：

發現 sizeof（struct s） 等於 16，這主要是因為C語言編譯器為了提升效率，對結構體 s 的兩個成員做了記憶體對齊處理。所以，雖然 char 型的 c 成員實際上只需 1 個位元組記憶體空間，但是因為成員 l 佔用 8 位元組記憶體空間，所以編譯器在 c 後面預留了 7 個位元組。

讀者 @Romi1984 認為 C語言結構體賦值複製和 memcpy 複製不等價，因為“賦值的話，對齊位元組不會複製”。他的意思應該是 c 後面預留的 7 個位元組不會被複製，那是不是如此呢？在執行 b =a； 語句之前，我們先來檢視 a，b，c 在記憶體裡的值：

能夠看出，此時變數 a，b，c 的記憶體值並不完全相同。輸入 next 命令，使C語言程式執行到第 16 行，也即 return 0； 語句處，此時賦值語句以及 memcpy 語句都被執行完畢，再檢視 a，b，c 的記憶體值，得到如下輸出：

發現變數 a， b， c 的值完全相同，包括結構體 s 的 c 成員後記憶體對齊的 7 個位元組，這說明讀者 @Romi1984 說的“對齊位元組不會被複製”是不準確的，至少就本例而言，C語言結構體 s 的賦值複製和 memcpy 複製效果上是等價的。

效率問題

雖然透過 gdb 檢視記憶體值，我們發現C語言結構體的賦值複製和 memcpy 複製效果是等價的，但是，讀者 @quser225816904 認為，這兩種方式的效率是不一樣的。

那究竟是否如此呢？得到答案最直接的辦法就是衡量這兩條語句的執行時間。不過由於這一“執行時間”很短，難以計量，我們採取其他方法：輸入下面的命令，檢視C語言程式的彙編程式碼。

# objdump -dS

a。out

從C語言程式的彙編程式碼可以看出，b = a； 和 memcpy（） 語句都是 4 條 mov 語句，這說明兩種複製方式的效率相差無幾，所以讀者 @quser225816904 的說法也是不準確的。另外，從C語言程式的彙編程式碼也能更直觀的看出 b = a； 和 memcpy（） 是等價的。

讀者也可以透過多次執行 b = a 和 memcpy 語句，對比兩種複製方式的效率。

“深複製”和“淺複製”

前面兩位讀者分別從執行效果和執行效率兩個角度質疑了C語言結構體賦值複製和memcpy複製的等價性，也有讀者認為賦值複製只是“淺複製”，那麼究竟是否如此呢？

首先，先要明白“淺複製”和“深複製”概念，這兩個概念 Java，C++，js 等程式語言程式設計師應該比較熟悉，在C語言中倒是不怎麼常提。細究這兩個概念的區別並不是本文的重點，所以這裡粗略的對“淺複製”和“深複製”做如下區分，對於把變數 a 複製給 b：

如果複製後，b 的內容完全等於 a，並且兩個變數在記憶體中是獨立的，則稱此次複製為“深複製”。如果靠背後，只是透過 b 能夠訪問 a 中的內容，a 的內容改變時，b 的“內容”也隨之改變，則稱此次複製為“淺複製”。

這樣看來，就本例而言，b = a；顯然是一次“深複製”，因為 a， b 在記憶體中彼此獨立，並且複製後，b 的內容和 a 的內容完全相同。那C語言的結構體賦值複製一定是“深複製”嗎？我們將結構體 s 新增一個指標成員 buf：

對 a 的初始化也做相應修改，相關C語言程式碼如下，請看：

為了討論主題，上述C語言程式碼沒有做錯誤處理。現在 b = a； 還是“深複製”嗎？讀者如果做了實驗，應該會發現，b 的 buf 成員本身在記憶體中的確獨立於 a 的 buf 成員，但是它指向的記憶體卻與 a 的 buf 成員指向的記憶體是同一塊，所以這時 b = a； 不再是純粹的“深複製”了。

小結

本節主要討論了C語言結構體的賦值語法可以用於複製，並針對之前讀者的幾個典型問題做了較為詳細的例項探討。不過，C語言是一門非常靈活的程式語言，可能同樣的一條語句，在不同的環境下執行結果是不一樣的，這一點本文最後的討論就是一個例項。應該明白，本文舉的例子僅是為了拋磚引玉，展示遇到問題該如何分析的方法，學習C語言，應該樂於做實驗嘗試才對。

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菸酒僧x2019-07-11 09:09:10

mov ecx，sizeof（STRUCT）

lea esi，lpS

lea edi，lpD

cli

rep movsb

Bendanhuo2019-07-25 23:54:36

賦值的話直接用等號就行了吧。

三袋大菠蘿2019-07-11 08:30:15

如果一個結構體是4位元組對齊，可以把結構體看做整數陣列，然後成員按整數賦值，這樣每次讀取4位元組會快一些。

同理，在64位CPU上，每次讀取8位元組，能達到較好的效率。

在C++中結構體過載=運算子，可以實現各種可能的操作。

而memcpy是按位元組複製，是一種較低效能的實現。

龐娉愷2020-02-26 00:06:16

memcpy已經被建議禁止使用，應該用memcpy_s。

巢狀結構體需要用deep copy。

永恆之存在2019-07-11 09:45:18

可以定義結構體型別，然後跟普通變數一樣直接賦值就行了，但是跟memcpy的效果是一樣的，效率比較低，最好還是用指標傳遞引數，效率高多了。