memset()とmemcpy()

恥ずかしながら、Cのmemset()とmemcpy()を今まで使ったことがなかった。

memset()は欠点があるみたいな話を聞いたことがあったので、｢あーじゃ要らない機能なんだー。。｣

くらいに思っていた。

今回、TopCoder editorialに投稿された解答がmemset()、memcpy()を使っていたので改めて勉強しなおした。

これは、なかなか使えそう。。。

まずは、memset()について見てみよう。

ここで問題！あなたは普段、配列を初期化する時どうしていますか？

ちなみに、宣言時にすべての要素を0に初期化する場合は、これでOKです。（disp()は確認用に標準出力へ出力するためのコードです。以下同様。）

view plainprint?

1. #define forf(i, n) for(int i=0; i<(int)(n); i++)  
2. #define disp(x) cout << #x << " : " << x << endl  
3.   
4. using namespace std;  
5.   
6. int main () {  
7.  int x[10] = {0};  
8.   
9.  forf(i, 10)  
10.   disp(x[i]);  
11.  return 0;  
12. }  

#define forf(i, n) for(int i=0; i<(int)(n); i++)
#define disp(x) cout << #x << " : " << x << endl

using namespace std;

int main () {
 int x[10] = {0};

 forf(i, 10)
  disp(x[i]);
 return 0;
}

これは、まだ楽ですね。

じゃあ、宣言した後で、初期化するときは？

view plainprint?

1. int main () {  
2.  int x[10];  
3.   
4.  forf(i, 10)  
5.   x[i] = 0;  
6.   
7.  forf(i, 10)  
8.   disp(x[i]);  
9.  return 0;  
10. }  

int main () {
 int x[10];

 forf(i, 10)
  x[i] = 0;

 forf(i, 10)
  disp(x[i]);
 return 0;
}

上記のようにやってる人。。。ちょっと面倒臭くないですか？

これを解決してくれるのがmemset()です。

view plainprint?

1. int main () {  
2.  int x[10];  
3.   
4.  memset(x, 0, sizeof(x));  
5.   
6.  forf(i, 10)  
7.   disp(x[i]);  
8.  return 0;  
9. }  

int main () {
 int x[10];

 memset(x, 0, sizeof(x));

 forf(i, 10)
  disp(x[i]);
 return 0;
}

さてさて、では0ではなく1に初期化するときは？

view plainprint?

1. int main () {  
2.  int x[10];  
3.   
4.  memset(x, 1, sizeof(x));  
5.   
6.  forf(i, 10)  
7.   disp(x[i]);  
8.  return 0;  
9. }  

int main () {
 int x[10];

 memset(x, 1, sizeof(x));

 forf(i, 10)
  disp(x[i]);
 return 0;
}

と思いきや、これを実行すると、16843009に初期化されてしまいます。ちょっと考えてみて気付きました。

16843009 = 1 + 2^{8} + 2^{16} + 3^{24}

なるほど、配列の要素を初期化するのではなく、メモリを1byte単位で初期化してるのね。。。うちのマシーンは、intが32bit(= 4 byte)なので、0x01010101に初期化されていたということです。

なるほど。。。

つなりこのmemset()という関数は、変数のサイズが1byteであるcharに使うってのが最も基本的な関数なようですね。。そうか！この要件を担保するためにcharのサイズは環境依存なしの1byteなのか！！（個人的な予想。。）

っと、ちょっと話が脱線しましたかね。

ではmemset()のさらに便利な使い方を。。2次元配列の初期化2重ループでやってませんか？そうです。これでイケちゃいます！！

view plainprint?

1. int main () {  
2.  int x[10][10];  
3.   
4.  memset(x, 0, sizeof(x));  
5.   
6.  forf(i, 10)  
7.   forf(j, 10)  
8.    disp(x[i][j]);  
9.  return 0;  
10. }  

int main () {
 int x[10][10];

 memset(x, 0, sizeof(x));

 forf(i, 10)
  forf(j, 10)
   disp(x[i][j]);
 return 0;
}

これでmemset()の便利さは分かりましたね！

さて、次はmemcpy()。細かい事はここまで読んでくれた人なら、多分分かってくれるはず。

memcpy()を使えば、以下のようにして2次元配列のコピーが可能です！

view plainprint?

1. int main () {  
2.  int x[3][3];  
3.  int y[3][3] = {{1,2,3}, {4,5,6}, {7,8,9}};  
4.   
5.  memcpy(x, y, sizeof(y));  
6.  forf(i, 3)  
7.   forf(j, 3)  
8.    disp(x[i][j]);  
9.  return 0;  
10. }  

int main () {
 int x[3][3];
 int y[3][3] = {{1,2,3}, {4,5,6}, {7,8,9}};

 memcpy(x, y, sizeof(y));
 forf(i, 3)
  forf(j, 3)
   disp(x[i][j]);
 return 0;
}

ちなみにmemcpy()の第3引数では、コピー元から何バイト分だけコピー先へコピーするかを指定します。

さー、ここまで来て、memset()、memcpy()はどうやらかなり出来るヤツらしいということが判明しました。では、これらの関数の欠点って何？？

ちょっとネットで調べましたが、よさそうなページは見つけられませんでした。

自分なりに考えてみましたが、この問題点は、先に説明した1で初期化するつもりが0x01010101で初期化されるってことに関係してる気がします。

私が言いたいのは、intのサイズが32bitのマシンで意図的に配列の要素が0x01010101に初期化されるようなコードを書いた時に、これを16bitのマシンに移植すると、0x0101に初期化されることになる。

これが問題なのではないかな～～。と。。

自分ひとりで開発するなら問題ないけど、複数チームで複数環境で開発なんてやってるときに、この辺りを理解せずにむやみやたらにmemset()を使ってたら危険だぞ！ってことですね。

他に何か欠点をご存知の方いらっしゃいましたら、是非是非コメント頂ければ。。