memcpy 實現完全指南：從原型推導到健壯實現、重疊處理與面試避坑

需求分析與原型確定

1. 拷貝任意類型數據 → void*
2. 源數據只讀 → const void*
3. 需指定拷貝字節數 → size_t n
4. 返回目標地址便於鏈式調用 → void*

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);

錯誤處理考量

• 空指針檢查：dest==NULL || src==NULL → 返回 NULL
• 計數異常：n==0 → 直接返回 dest (標準行為)
• 目標空間足夠：**無法在函數內保證**，屬調用者責任
• 內存重疊：memcpy **未定義行為**，重疊用 memmove

逐字節實現 (教學版)

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n) {
    if (!dest || !src) return NULL;
    char *d = (char*)dest;
    const char *s = (const char*)src;
    // 保存原始 dest 用於返回
    void *ret = dest;
    while (n--) *d++ = *s++;
    return ret;
}

常見面試錯誤與修正

生產級優化策略

1. 字對齊拷貝：按 sizeof(long) 或 SIMD (SSE/AVX/NEON) 批量拷貝
2. 方向優化：dest < src 正向，dest > src 逆向 (避免重疊時覆蓋源數據，雖 memcpy 不保證)
3. 小塊優化：n < 16 用展開循環

標準庫實現參考 (glibc 簡化)

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n) {
    if (!n) return dest;
    // 對齊處理、大塊 vectorized 拷貝、尾部字節拷貝...
    return dest;
}

面試回答要點

1. 先給標準原型，說明各參數含義
2. 列出錯誤處理：空指針、零長度
3. 給出正確逐字節實現 (保存返回值、轉 char*)
4. 補充：重疊用 memmove，優化思路 (對齊、SIMD、方向)
5. 強調 restrict 關鍵字 (C99) 告訴編譯器不重疊

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