glibc的memset函数解析

先上原代码：

void *memset (void *dstpp, int c, size_t len)
{
    long int dstp = (long int) dstpp;
    
    if (len >= 8)
    {
        size_t xlen;
        op_t cccc;
        
        cccc = (unsigned char) c;
        cccc |= cccc << 8;
        cccc |= cccc << 16;
        if (OPSIZ > 4)
        /* Do the shift in two steps to avoid warning if long has 32 bits.  */
            cccc |= (cccc << 16) << 16;
        
        /* There are at least some bytes to set.
         No need to test for LEN == 0 in this alignment loop.  */
        while (dstp % OPSIZ != 0)
        {
            ((byte *) dstp)[0] = c;
            dstp += 1;
            len -= 1;
        }
        
        /* Write 8 `op_t' per iteration until less than 8 `op_t' remain.  */
        xlen = len / (OPSIZ * 8);
        while (xlen > 0)
        {
            ((op_t *) dstp)[0] = cccc;
            ((op_t *) dstp)[1] = cccc;
            ((op_t *) dstp)[2] = cccc;
            ((op_t *) dstp)[3] = cccc;
            ((op_t *) dstp)[4] = cccc;
            ((op_t *) dstp)[5] = cccc;
            ((op_t *) dstp)[6] = cccc;
            ((op_t *) dstp)[7] = cccc;
            dstp += 8 * OPSIZ;
            xlen -= 1;
        }
        len %= OPSIZ * 8;
        
        /* Write 1 `op_t' per iteration until less than OPSIZ bytes remain.  */
        xlen = len / OPSIZ;
        while (xlen > 0)
        {
            ((op_t *) dstp)[0] = cccc;
            dstp += OPSIZ;
            xlen -= 1;
        }
        len %= OPSIZ;
    }
    
    /* Write the last few bytes.  */
    while (len > 0)
    {
        ((byte *) dstp)[0] = c;
        dstp += 1;
        len -= 1;
    }
    
    return dstpp;
}

灵魂发问：为什么有4次while循环，各有什么作用？

以下为个人理解，不正之处还请指出：

• 数据总线决定了一次性最多可访问数据的位数（常见的计算机是32位或64位），位数等于[字]长，也就是说机器一次性最多可访问一个[字] 长，因此，在批量内存访问中，按[字]访问最高效，我们看到这段代码也是尽可能按[字]写入的；
  1）什么是内存对齐？将要操作的内存地址指针偏移到能整除[字]长的位置即可；
  2）为什么要内存对齐？例如，非对齐情况下读取一个字长的内存，计算机需分别读取目标内存左右两个字的内容组合成我们所需的字，这就增加了额外操作（这里的额外操作是硬件层面的，汇编代码就一句）；而对齐之后，计算机只需读取目标字的内容即可，无需再组合，因此寻址效率更高, 进而提高内存操作指令的执行效率；

• 第一个while是准备工作，操作目标为未对齐的内存部分，执行完这个while之后内存就对齐了，之后第二、第三个while执行效率会更高；

• 第二个while是主循环，操作目标为已进行字节对齐的大块内存，大部分内存赋值操作在这里进行，但为什么是8次赋值为一个循环周期？也就是8倍内存单元为一块？
  1）为了尽可能减少边界判断和辅助变量赋值操作次数，以提高内存赋值操作在循环周期里的比重；
  2）8倍是经典值，符合一般申请的内存大小分布规律，大于8或小于8都会减少这个while的执行率，说白了就是要提高这个while被执行的几率；

• 第三个while是次循环，操作目标为已进行字节对齐但又不足8倍对齐单元的内存部分，每次为一个对齐单元赋值；

• 第四个while是收尾工作，操作目标为余下的不足一个对齐单元的部分，这部分只能挨个字节赋值了；

底层函数之所以执行效率高，除了对计算机原理有深刻理解，设计也是很巧妙啊

orz