Odpowiedź.

Funkcja memcpy z biblioteki standardowej (string.h) służy do kopiowania obszaru pamięci bajtowo z jednego miejsca do drugiego. Jest to uniwersalne narzędzie do kopiowania tablic, struktur i innych bloków danych, gdy ważna jest wydajność i nie są potrzebne konwersje typów.

Historia pytania: memcpy powstał wraz z pierwszą realizacją biblioteki standardowej, kiedy pojawiła się potrzeba obsługi „surowych” bloków pamięci, na przykład do pracy z plikami, pakietami sieciowymi, serializacją danych. Podobne funkcje występują prawie we wszystkich językach niskiego poziomu.

Problem: memcpy operuje tylko na bajtach, nie dba o typy danych, wyrównanie ani nakładanie się obszarów pamięci. Błędy w określeniu rozmiaru lub niewłaściwych obszarów prowadzą do uszkodzenia pamięci lub nieoczekiwanych wyników. Ponadto, stosowanie memcpy dla nakładających się obszarów powoduje niezdefiniowane zachowanie.

Rozwiązanie: Używaj memcpy tylko wtedy, gdy masz pewność:

brak nakładania się obszarów;
skopiowane dane są poprawnie interpretowane jako typ docelowy;
rozmiar kopiowanych bloków jest podany poprawnie. Dla nakładających się obszarów użyj funkcji memmove.

Przykład kodu:

#include <string.h>
typedef struct {
    int id;
    float value;
} Item;
Item src = {42, 3.14f};
Item dest;
memcpy(&dest, &src, sizeof(Item)); // kopiujemy strukturę bajtowo

Kluczowe cechy:

Nie wykonuje konwersji typów
Nie sprawdza przekroczenia granic tablicy
Może wywołać UB podczas nakładania się bloków źródłowych i docelowych

Pytania z podstępem.

Czy można używać memcpy do kopiowania napisów (char)?*

Można, tylko jeśli dokładnie znana jest długość. Jeśli napis jest zakończony null, często używa się strcpy lub strncpy. Jeśli pomylisz rozmiar — możliwe jest przekroczenie granic pamięci lub utrata zakończenia null.

char src[] = "abc";
char dest[4];
memcpy(dest, src, 4); // Kopiowane 3 litery + '\0'

Co się stanie podczas kopiowania struktur z nietypowym wyrównaniem lub wskaźnikami za pomocą memcpy?

memcpy nie uwzględnia ani semantyki, ani wewnętrznych wskaźników. Jeśli struktura przechowuje pola dynamiczne (na przykład char *buf;), kopiowany jest tylko sam adres, a nie zawartość, do której on wskazuje. Prowadzi to do tak zwanego „płytkiego” kopiowania.

typedef struct {
    char *buf;
} Wrapper;
Wrapper src = {malloc(10)};
Wrapper dest;
memcpy(&dest, &src, sizeof(Wrapper)); // Tylko pole wskaźnika, nie zawartość

Co się stanie, jeśli src i dest w memcpy się nakładają?

Zachowanie nie jest zdefiniowane przez standard, może dojść do utraty danych. Aby skopiować z nakładaniem, użyj memmove:

memmove(dest, src, size); // zapewnia poprawne kopiowanie

Typowe błędy i anti-wzorce

Kopiowanie z nakładaniem src i dest
Błędy w obliczaniu ilości bajtów (nie sizeof typu, a sizeof wskaźnika)
Kopiowanie struktur z dynamicznymi lub ukrytymi zasobami („płytkie kopiowanie” zamiast głębokiego)

Przykład z życia

Negatywny przypadek

Tablice nakładają się: stosuje się memcpy do przesuwania części tablicy w prawo, src i dest częściowo się pokrywają.

Zalety:

Szybko działa na większości platform

Wady:

Utrata części danych, UB, nieprzewidywalne błędy

Pozytywny przypadek

Używa memmove do obsługi nakładających się obszarów, objętość danych została dokładnie obliczona jako liczba bajtów w strukturze źródłowej.