c - 将 X 索引的内存复制到 C 中单个数组中的多个位置的最佳方法是什么？

Question

将 X 索引的内存复制到 C 中单个数组中的多个位置的最佳方法是什么？

试图解决的问题是 CPU 模拟器的模拟内存。原始硬件具有这种类型的内存镜像，我正在尝试通过代码复制它。

假设你有一个数组:

int memory[100] = {0};

并且您有 10 个索引，这些索引在不同的位置进行镜像。例如，如果 memory[0] 发生变化，索引 0、10、20、30... 应更改为该值，或者如果 memory[3] 发生变化，则索引3, 13, 23, 33 应该是镜像。

同样，如果任何镜像位置发生变化，所有其他镜像位置都应反射(reflect)这一点，例如，如果索引 23 发生变化，则 3、13、23、33 等应反射(reflect)这一点。

另一个要求是指定镜像位置的起点和终点的方法。例如，索引 10-19 可以镜像到索引 30-39，然后再次镜像到 70-79，在镜像索引段之间留下未修改的空间。

如果这样的话，使用 memcpy 是否是实现此目的的最快/最有效的方法，或者某种迭代循环和指针数学是否会更好地提高效率？如何进行指针数学运算来计算要复制到的起始地址以及目标地址？保存内存数组中起始地址的指针数组是否是处理此问题的最佳方法？

可能是这样的(这可能不会编译它只是我的一个想法的伪代码):

#define NUMBER_OF_MIRRORS 3
#define LENGTH_OF_MIRRORS 10
int  memory[100]             = {0};
int *memory_mirror_starts[3] = {&memory[10], &memory[30], &memory[70]};

// When memory needs to be mirrored
for(int i = 0; i < NUMBER_OF_MIRRORS; i++) {
   for(int n = 0; n < LENGTH_OF_MIRRORS; n++) {
       memory_mirror_starts[i][n] = memory_mirror_starts[0][n];
   }
}

我想我可能走在正确的轨道上，但这并不能满足我的所有要求，因为它专门将第一个镜像的结果复制到其余镜像。如果写入到任何其他镜像，它将被覆盖而不是复制到其他镜像。

感谢任何提示和建议。

Answer 1

指定每个镜像在 memory 中的起始位置数组，“指向‘内存’的指针数组有效”，

int *memory_mirror_starts[3] = {&memory[10], &memory[30], &memory[70]}; // (A)

或者您可以简单地给出每个偏移量:

int memory_mirror_starts[3] = { 10, 30, 70 }; // (B)

然后为了确保对给定镜像的每次写入确实被复制到所有镜像，而不是一直复制整个东西，你可以有一个 poke在镜像中的给定索引处写入的函数(对于每种方法，(A)和(B))

void poke(int index, int value) {
   int j;
   for (j=0 ; j<NUMBER_OF_MIRRORS ; j++) 
      memory_mirror_starts[j][index] = value; // (A)
}

或

void poke(int index, int value) {
   int j;
   for (j=0 ; j<NUMBER_OF_MIRRORS ; j++) 
      memory[memory_mirror_starts[j] + index] = value; // (B)
}

拥有集中写入访问的功能可以向开发人员隐藏镜像的复杂性，并确保所有镜像确实正确更新。

备注index可以检查为 >=0和 < LENGTH_OF_MIRRORS .

性能方面，

• 添加 inline到函数声明将更改函数调用，函数代码就位，保存调用。 poke函数很小，代码不应该变大。

• (A) 基本上是 *(*(memory_mirror_starts + j) + index) = value

• (B) 基本上是 *(memory + *(memory_mirror_starts + j) + index) = value
• 所以 (A) 可能会快一点，(但优化器有他们的发言权，最好测试两种解决方案)

内联:

inline void poke(int index, int value) { ...