memcpy和rt_memcpy执行效率对比

发布于 2024-05-24 15:08:39 浏览：1257 订阅该版

[tocm]

目前常用的内存操作主要有内存复制和赋值。内存复制包括使用`memcpy`和`rt_memcpy`，内存赋值则使用`memset`和`rt_memset`。`memcpy`和`memset`是C标准库提供的内存内存操作函数，`rt_memcpy`和`rt_memset`则是RT_Thread提供的内存操作函数。

分别对1kB、2kB、4kB和8kB数据量下的`memcpy`和`memset`进行测试，测试程序在同一线程中进行，线程时间片为10ms，每次接收到信号量后执行一次测试。测试程序可能被其它线程定时打断。

### memcpy测试

|**memcpy（单位：us）**||均值|标准差/均值|
|-|-|-|-|
|1k|memcpy|40.5129|0.068181|
||rt_memcpy|43.10005|0.064184|
|2k|memcpy|76.39907|0.036257|
||rt_memcpy|133.2995|0.019073|
|4k|memcpy|193.2759|0.011688|
||rt_memcpy|214.5511|0.008173|
|8k|memcpy|349.3828|0.003129|
||rt_memcpy|407.9885|0.002638|

![memcpy.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240524/011a1c6cd467656baef98a8e4971c29e.png.webp)

从测试数据可以看出：

- `memcpy`的效率高于`rt_memcpy`，2k时效率提升明显（约为74%）；

- `rt_memcpy`的稳定性高于`memcpy`，耗时波动更小；

- 刚启动时，各项测试的值都较小，这可能是因为，中断的执行时间随芯片运行逐渐增加，导致后续测试中存在被中断打断的情况，表现为启动时测试时间短，平稳后测时间长；

### memset测试

|**memset（单位：us）**||均值|标准差/均值|
|-|-|-|-|
|1k|memset|2.47117|0.436069|
||rt_memset|3.365812|0.314665|
|2k|memset|4.654612|0.227716|
||rt_memset|6.345583|0.166777|
|4k|memset|8.990387|0.117807|
||rt_memset|12.23285|0.086646|
|8k|memset|17.48272|0.06071|
||rt_memset|23.92088|0.044405|

![memset.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20240524/48d6887439dfab9d817d7bfde1ad7f24.png.webp)

从测试数据可以看出：

- `memset`效率高于`rt_memset`，且各个数据量下效率提升基本一致；

- `rt_memset`的稳定性高于`memset`，耗时波动更小；

### 其它分析

- rt_memset和rt_memcpy的代码结构几乎一样，但执行时间差异很大。从代码分析来看，rt_memset不用去读取内存，而直接使用寄存器获取所需赋值，而rt_memcpy则需要不断从内存读取数据。这应该是二者时间差异的主要原因。由此可见，寄存器和ram读取对速度的影响是很大的。