C ++ और ओवरलैपिंग मेमोरी क्षेत्रों को कॉपी करें

memmove() C में प्रोग्रामिंग की जाती है, तो कई ऐसे कार्यों के रूप में सामने आए जैसे memmove() memcpy() और memmove() , वास्तव में, फ़ंक्शन समान कार्य करते हैं, लेकिन दूसरा उस स्थिति को सही ढंग से पूरा करता है जब मेमोरी क्षेत्र ओवरलैप होते हैं (जो अतिरिक्त ओवरहेड का कारण बनता है)।

C ++ दुनिया में, कोई भी इन कार्यों का उपयोग करने से मना करता है (अक्सर ये फ़ंक्शन विभिन्न अनुकूलन तंत्र का उपयोग करते हैं और C ++ दुनिया से अपने समकक्षों की तुलना में तेज हो सकते हैं), लेकिन पुनरावृत्तियों के माध्यम से काम करने वाला एक और अधिक मूल उपकरण भी है: std::copy । यह उपकरण न केवल POD प्रकारों पर लागू होता है, बल्कि पुनरावृत्तियों का समर्थन करने वाली किसी भी संस्था के लिए भी लागू होता है। कार्यान्वयन के विवरण के बारे में मानक में कुछ भी नहीं कहा गया है, लेकिन यह माना जा सकता है कि पुस्तकालय के डेवलपर्स इतने मूर्ख नहीं हैं कि जब संभव हो तो अनुकूलित memmove() / memmove() का उपयोग न करें।

लेकिन एक कूबड़ पर, मैं देखना चाहता हूं कि अतिव्यापी क्षेत्रों (मेमोरी ब्लॉकों को ओवरलैपिंग) के साथ क्या है? आखिरकार, कार्य, वास्तव में इतना दुर्लभ नहीं है। उदाहरण के लिए, हम MPEG-TS पैकेट (प्रत्येक 188 बाइट्स आकार में, प्रत्येक पैकेट 0x47 / सिंक बाइट /) से कुछ स्ट्रीम से पढ़ना चाहते हैं, और एक मौका है कि पहला (और शायद निम्नलिखित: उदाहरण के लिए, हम M2TS से निपटते हैं एक कंटेनर जिसका ब्लॉक आकार 192 बाइट्स है और ज्यादातर मामलों में एक अतिरिक्त 4 बाइट्स हम अनदेखा कर सकते हैं / टाइमस्टैम्प /) पढ़ना पैकेट के बीच में गिर सकता है। ऐसे मामलों में, यह आमतौर पर निम्नानुसार किया जाता है: हम 188 बाइट्स के ब्लॉक को घटाते हैं, फिर हम सिंक्रनाइज़ेशन बाइट की तलाश करते हैं, यदि यह शून्य स्थिति में है - सब कुछ ठीक है, यदि नहीं, तो इसके अंत तक का डेटा ब्लॉक की शुरुआत में स्थानांतरित किया जाना चाहिए, लापता भाग को खाली स्थान में पढ़ने की आवश्यकता है। , जिसके बाद पैकेज में कटौती की जाती है और आप इसे प्रोसेसिंग के लिए दे सकते हैं।

ब्लॉक की शुरुआत में डेटा की प्रतिलिपि बनाने की प्रक्रिया को इस तस्वीर के साथ स्पष्ट रूप से दिखाया जा सकता है:


यानी हम देखते हैं कि एक ओवरलैप है। memmove() कुछ एनालॉग का उपयोग करना तर्कसंगत होगा, लेकिन मानक पुस्तकालय में केवल std::move जो बिल्कुल गलत है (यहां आपको मुस्कुराने की आवश्यकता है)। लेकिन एक ही समय में, std :: copy के लिए विवरण पढ़ने पर , हम निम्नलिखित पंक्ति देखते हैं:

सीमाएं इस तरह से ओवरलैप नहीं होंगी, जिसके परिणामस्वरूप सीमा में एक तत्व को इंगित करता है [पहला, अंतिम)।

यानी वास्तव में, यदि उस क्षेत्र (परिणाम) की शुरुआत जहां [पहले, अंतिम) क्षेत्र के बाहर झूठ की नकल करना है, तो सब कुछ ठीक होना चाहिए। और यह वास्तव में ऐसा है।

लेकिन आइए देखते हैं यह ओवरलैपिंग कॉपी स्कीम:


जब तक हम इस तथ्य पर ध्यान नहीं देते हैं कि परिणाम अंत में यहां है। तस्वीर का अर्थ यह है कि मेमोरी ब्लॉक को क्रमशः कुछ शिफ्ट के द्वारा शुरुआत से स्थानांतरित करने की आवश्यकता है, यदि यह शिफ्ट शिफ्ट किए गए ब्लॉक के आकार से कम है, तो गंतव्य का पता [पहले, अंतिम) के भीतर होगा, इसलिए प्रयोज्यता की स्थिति std::copy सम्मान नहीं। और यदि आप इसे लागू करते हैं, तो हम केवल अतिव्यापी क्षेत्र में डेटा को अधिलेखित कर देते हैं।

लेकिन यहाँ उसका भाई बचाव में आता है, बस इस समस्या को हल करता है: std::copy_backward , इस फ़ंक्शन का पूरा अंतर यह है कि यह अंत से नकल को पूरा करता है। यानी दूसरी तस्वीर में दिखाए गए मामले के लिए, यह पिछले से तत्व (आगे के लगभग) को ले जाएगा और परिणाम पर जाएगा, फिर अंतिम -१ से परिणाम -१ तक, फिर अंतिम -२ से परिणाम -२ तक और इसी तरह।

यह देखा जा सकता है कि इस तरह की नकल योजना के साथ, जब हम एक अतिव्यापी क्षेत्र के लिए लिखना शुरू करते हैं, तो इसमें डेटा पहले ही संसाधित हो जाएगा। यानी हमारे लिए सब कुछ अच्छा है। यह हास्यास्पद है कि std::copy_backward लिए अतिव्यापी क्षेत्रों के लिए प्रयोज्यता की स्थिति std::copy_backward शब्द के लिए std::copy_backward शब्द इस शर्त को std::copy लिए दोहराता std::copy ।

तो, सारांश में, एक सरल नियम:

1. यदि परिणाम <पहले ("ब्लॉक को शुरुआत या बाएं /" पर स्थानांतरित करें), तो std::copy उपयोग करें, क्योंकि परिणाम गंतव्य ब्लॉक की शुरुआत का संकेत देता है।
2. यदि परिणाम> पहले ("ब्लॉक को अंत / या दाईं ओर स्थानांतरित करें"), तो std::copy_backward उपयोग करें, परिणाम के रूप में गंतव्य ब्लॉक के अंत को निर्दिष्ट करें।

पाठ अंग्रेजी भाषा के लेख का एक रचनात्मक पुनर्विचार है: www.tril लिथियम.com / johan / 2006 / 02 / copy - confusion , चित्र उसी जगह से लिए गए हैं, मेरे अपने अनुभव से एक उदाहरण है।

संदर्भ:

1. www.cplusplus.com/reference/algorithm/copy
2. www.cplusplus.com/reference/algorithm/copy_backward