API参考

函数说明

kpglibc库已优化函数如表 1 kpglibc库已优化函数列表所示。

表 1 kpglibc库已优化函数列表

名称	说明
strcpy	将源字符串复制到目标字符串，包括结尾的空字符（\0） 。
strcmp	比较两个字符串的内容，返回它们的字典顺序差异（小于、等于或大于零）。
memchr	在内存块中查找首次出现的指定字符，返回指向该字符的指针。
memcmp	比较两块内存区域的内容，返回它们的差异。
memcpy	将一块内存区域的内容复制到另一块内存区域，不允许源和目标区域重叠。
memmove	将一块内存区域的内容复制到另一块内存区域，允许源和目标区域重叠。
memset	将一块内存区域的所有字节设置为指定的值。
gettimeofday	获取当前系统时间，以秒和微秒表示。
clock_gettime	获取当前系统时间，以秒和纳秒表示。

函数定义

strcpy

函数功能

将源字符串复制到目标字符串，包括结尾的空字符（\0）。复制过程中不会检查目标缓冲区的大小，因此如果目标缓冲区不足以容纳源字符串，将会导致缓冲区溢出。

函数定义

char *strcpy(char *dest, const char *src);

参数说明

参数名	描述	取值范围	输入/输出
dest	目标内存地址指针，接收源字符串的内容。	非空指针，指向的内存空间必须可写且足够大（能容纳src所有字符+\0）	输入/输出
src	指向要复制的数据源内存指针。	非空指针，指向源字符串地址，必须以\0结尾（否则行为未定义，可能导致崩溃或溢出）	输入

返回值

• 成功：返回目标字符串的起始地址。
• 失败：遵循开源Glibc，不返回特殊异常值。

示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char src[] = "Hello, World!";
    char dest[50];

    strcpy(dest, src);
    printf("Source: %s\n", src);
    printf("Destination: %s\n", dest);
    return 0;
}

运行结果：

Source: Hello, World!
Destination: Hello, World!

strcmp

函数功能

比较两个字符串的字典顺序。它逐个字符比较两个字符串，直到发现不同的字符或者到达字符串结束符（\0）。返回结果依据比较结果，返回正负值或0。

函数定义

int strcmp(const char *str1, const char *str2);

参数说明

参数名	描述	取值范围	输入/输出
str1	第一个字符串的指针。	非空指针，指向以\0结尾的字符串指针	输入
str2	第二个字符串的指针。	非空指针，指向以\0结尾的字符串指针	输入

返回值

• 成功：返回值为整数。

  • 如果str1小于str2，返回负值。
  • 如果str1等于str2，返回0。
  • 如果str1大于str2，返回正值。

• 失败：遵循开源Glibc，不返回特殊异常值。

示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    const char *str1 = "apple";
    const char *str2 = "banana";
    const char *str3 = "apple";
    const char *str4 = "Banana";
    const char *str5 = "APPLE";
    int result1 = strcmp(str1, str2);
    printf("apple compared to banana: %d\n", result1);
    int result2 = strcmp(str1, str3);
    printf("apple compared to apple: %d\n", result2);
    int result3 = strcmp(str1, str4);
    printf("apple compared to Banana: %d\n", result3);
    int result4 = strcmp(str5, str1);
    printf("APPLE compared to apple: %d\n", result4);

    return 0;
}

运行结果：

apple compared to banana: -60
apple compared to apple: 0
apple compared to Banana: 124
APPLE compared to apple: -128

memchr

函数功能

在给定的内存块中查找首次出现的指定字符。该函数返回指向内存中找到字符的指针，若未找到则返回NULL。

函数定义

void *memchr(const void *ptr, int value, size_t num);

参数说明

参数名	描述	取值范围	输入/输出
ptr	指向内存区域的指针，搜索将在此内存区域进行。	非空指针，指向有效内存，至少有num字节可访问。	输入
value	要查找的字符，传入的值会转换为unsigned char类型。	0-255，超出部分会被截断	输入
num	要查找的字节数。	非负数，不超过实际内存大小。	输入

返回值

• 成功：如果找到了字符，返回指向该字符的指针。
• 失败：遵循开源Glibc，不返回特殊异常值。

示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char str[] = "Hello, World!";
    char *result;
    result = (char *)memchr(str, 'o', sizeof(str));
    if (result != NULL) {
        printf("Found 'o' at index: %ld\n", (long)(result - str));
    } else {
        printf("Did not find 'o'\n");
    }
    result = (char *)memchr(str, 'x', sizeof(str));
    if (result != NULL) {
        printf("Found 'x' at index: %ld\n", (long)(result - str));
    } else {
        printf("Did not find 'x'\n");
    }
    return 0;
}

运行结果：

Found 'o' at index: 4
Did not find 'x'

memcmp

函数功能

比较两块内存区域的内容，逐字节进行比较。如果两块内存的内容不同，返回它们的差异；如果相同，则返回0。

函数定义

int memcmp(const void *ptr1, const void *ptr2, size_t num);

参数说明

参数名	描述	取值范围	输入/输出
ptr1	指向第一块内存的指针。	非空指针，指向有效内存，至少有num字节可访问。	输入
ptr2	指向第二块内存的指针。	非空指针，指向有效内存，至少有num字节可访问。	输入
num	要比较的字节数。	非负数，不超过实际内存大小。	输入

返回值

• 成功：

  • 如果两块内存相同，返回0。
  • 如果ptr1小于ptr2，返回负值。
  • 如果ptr1大于ptr2，返回正值。

• 失败：遵循开源Glibc，不返回特殊异常值。

示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char str1[] = "Hello, World!";
    char str2[] = "Hello, World!";
    char str3[] = "Hello, World";

    int result1 = memcmp(str1, str2, sizeof(str1));
    if (result1 == 0) {
        printf("str1 and str2 are equal\n");
    } else {
        printf("str1 and str2 are not equal\n");
    }

    int result2 = memcmp(str1, str3, sizeof(str1));
    if (result2 != 0) {
        printf("str1 and str3 are not equal\n");
    } else {
        printf("str1 and str3 are equal\n");
    }
    return 0;
}

运行结果：

str1 and str2 are equal
str1 and str3 are not equal

memcpy

函数功能

将源内存区域的内容复制到目标内存区域。两块内存区域不允许重叠，否则会导致未定义行为。

函数定义

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

参数说明

参数名	描述	取值范围	输入/输出
dest	指向用于存储复制内容的目标内存指针。	非空指针，指向有效内存，至少有num字节可访问。	输入/输出
src	指向要复制的数据源内存指针。	非空指针，指向有效内存，至少有num字节可访问。	输入
num	被复制的字节数。	非负数，不超过实际可分配内存大小。	输入

返回值

• 成功：返回指向目标存储区内存的指针。
• 失败：遵循开源Glibc，不返回特殊异常值。

示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char source[] = "Hello, World!";
    char destination[20];
    memcpy(destination, source, strlen(source) + 1);

    printf("Source: %s\n", source);
    printf("Destination: %s\n", destination);
    return 0;
}

运行结果：

Source: Hello, World!
Destination: Hello, World!

memmove

函数功能

将源内存区域的内容复制到目标内存区域。两块内存区域允许重叠。

函数定义

void *memmove(void *dest, const void *src, size_t num);

参数说明

参数名	描述	取值范围	输入/输出
dest	指向用于存储复制内容的目标内存指针。	非空指针，指向有效内存，至少有num字节可访问。	输入/输出
src	指向要复制的数据源内存指针。	非空指针，指向有效内存，至少有num字节可访问。	输入
num	被复制的字节数。	非负数，不超过实际可分配内存大小。	输入

返回值

• 成功：返回指向目标存储区内存的指针。
• 失败：遵循开源Glibc，不返回特殊异常值。

示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char source[20] = "Hello, World!";
    memmove(source + 1, source, strlen(source) + 1);

    printf("Source: %s\n", source);
    return 0;
}

运行结果：

Source: HHello, World!

memset

函数功能

将指定值填充到内存区域的每个字节。通常用于初始化或清空内存区域。

函数定义

void *memset(void *ptr, int value, size_t num);

参数说明

参数名	描述	取值范围	输入/输出
ptr	指向用于存储重置内容的目标内存指针。	非空指针，指向有效内存，至少有num字节可访问。	输入/输出
value	重置的目标值。	实际会被转换为unsigned char，有效范围为0~255（超过则截断）	输入
num	被重置的字节数。	非负数，不超过ptr指向的内存大小。	输入

返回值

• 成功：返回指向目标存储区内存的指针，返回值一般被忽略。
• 失败：遵循开源Glibc，不返回特殊异常值。

对于memset内存清零操作，目前仅支持系统DC ZVA块大小为64B的场景，验证方法请参见ZVA块测试。

ZVA块测试

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
int main() {
    uint64_t dczid;
    // 使用内联汇编读取dczid_el0
    asm volatile("mrs %0, dczid_el0" : "=r"(dczid));
    if (dczid & 0x10) {
        printf("DC ZVA not supported.\n");
    } else {
        uint32_t bs = dczid & 0xF;
        uint32_t size = 1 << (bs + 2);  // 块大小 = 2^(bs+2) 字节
        printf("DC ZVA block size: %u bytes\n", size);
    }
    return 0;
}

编译并执行上述内容。

gcc test_zva.c -o test_zva
./test_zva

运行结果如下所示。

DC ZVA block size: 64 bytes

示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char byteArr[10];
    memset(byteArr, 'A', sizeof(byteArr));
    for(int i = 0; i < sizeof(byteArr); i++) {
        printf("%c ", byteArr[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

运行结果：

A A A A A A A A A A 

gettimeofday

函数功能

获取当前系统的时间，返回自1970年1月1日以来的秒数和微秒数。该函数适用于获取高精度的时间戳。

函数定义

int gettimeofday(struct timeval *tv, struct timezone *tz);

参数说明

参数名	描述	取值范围	输入/输出
tv	指向struct timeval的指针，返回当前时间的秒数和微秒数。	非空timeval结构体	输入/输出
tz	指向struct timezone的指针，通常在现代系统中不再使用，因此通常设为NULL。	NULL	输入

返回值

• 成功：返回0。
• 失败：遵循开源Glibc，不返回特殊异常值。

示例

#include <stdio.h>
#include <sys/time.h>
#include <time.h>

int main() {
    struct timeval tv;
    struct timezone *tz;
    int seconds;
    float micros;
    tz = NULL;
    gettimeofday(&tv, tz);
    seconds = tv.tv_sec;
    micros = tv.tv_usec;
  
    printf("当前时间（秒数）：%ld\n", seconds);
    double timestamp = seconds + micros / 1.0e6;
    printf("高精度时间戳（秒数和微秒数）：%f\n", timestamp);
    return 0;
}

运行结果：

结果：
当前时间（秒数）：***
高精度时间戳（秒数和微秒数）：***

clock_gettime

函数功能

获取纳秒级精度时间，CLOCK_REALTIME时钟源返回自1970年1月1日以来的秒数和纳秒数。该函数适用于获取高精度的时间戳。

函数定义

int clock_gettime(clockid_t clk_id,struct timespec *tp);

参数说明

参数名	描述	取值范围	输入/输出
clk_id	时钟源模式	目前仅优化支持CLOCK_REALTIME	输入
tp	指向struct timespec的指针，用于存储获取的时间值。	非空timespec结构体	输入/输出

返回值

• 成功：返回0。
• 失败：若tp为空，返回KPGLIBC_STS_PARAMETER_ERR错误码。

示例

#include <stdio.h>
#include <time.h>

int main() 
{
    struct timespec ts;
    if (clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &ts)  != 0) {
        perror("clock_gettime error");
        return 1;
    }
    printf("当前时间：%ld 秒 %ld 纳秒\n", ts.tv_sec, ts.tv_nsec);
    return 0;
}

运行结果：

当前时间：***秒 ***纳秒