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欢迎 点赞👍 收藏✨ 留言✉ 加关注💓本文由 C++忠实粉丝 原创C语言内存函数超详细讲解
收录于专栏【C语言学习】
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目录
1. memcpy使⽤和模拟实现
2. memmove使⽤和模拟实现
3. memset函数的使⽤
4. memcmp函数的使⽤
1. memcpy使⽤和模拟实现
void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );
参考:memcpy - C++ Reference (cplusplus.com)
• 函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination指向的内存位置。
• 这个函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来。
• 如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。
对于重叠的内存，交给memmove来处理。
示例:
int main()
{int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int arr2[10] = { 0 };memcpy(arr2, arr1, 20);int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", arr2[i]);}return 0;}输出结果:
注意:
函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination指向的内存位置。单位是字节,所以20个字节就是5个整形
memcpy函数的模拟实现:
void* my_memcpy(void* dest, void* src, size_t num)
{void* ret = dest;int i = 0;assert(dest && src);while (num--){*(char*)dest = *(char*)src;((char*)src)++;((char*)dest)++;}return ret;
}因为memcpy拷贝的数据类型是不一样的,这里我们使用void*去接收,使用char*去强转类型完成一个一个字节的拷贝
这是一个简单的
my_memcpy函数，它的功能是将源内存块src的内容复制到目标内存块dest。这个函数接受三个参数：目标内存块的指针dest，源内存块的指针src，以及要复制的字节数num。函数的主要步骤如下：
函数首先保存目标内存块的初始地址
dest到ret，以便在复制完成后返回。使用
assert函数检查dest和src是否为NULL。如果任一指针为NULL，则assert会终止程序。然后，函数进入一个循环，该循环将持续
num次。在每次迭代中，它都会做以下操作：
使用
*(char*)dest = *(char*)src;将src指向的当前字节复制到dest指向的当前字节。使用
((char*)src)++;和((char*)dest)++;将src和dest的地址分别增加 1，以便在下一次迭代中复制下一个字节。最后，函数返回
ret，即目标内存块的初始地址。这个函数的实现假设
src和dest指向的内存区域不会重叠。如果它们重叠，那么这个函数可能会导致未定义的行为。在这种情况下，应该使用memmove函数，而不是memcpy。此外，这个函数也没有处理可能的内存对齐问题。在某些硬件和操作系统上，如果src和dest的地址不是某个特定值（如 4 或 8）的倍数，那么直接复制它们可能会导致性能下降或者错误。在这种情况下，应该使用更复杂的算法来处理对齐问题。但是，对于简单的用途，这个my_memcpy函数应该是足够的。
测试代码:
int main()
{//strcpy - 字符串的拷贝int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };// 0 1 2 3 4int arr2[20] = { 0 };//0 1 2 3 4//memcpy - 针对内存块进行拷贝my_memcpy(arr2, arr1, 20);int i = 0;for (i = 0; i < 20; i++){printf("%d ", arr2[i]);}return 0;
}这里我们注意一下,strcpy是对字符串的拷贝,而我们的memcpy是对内存块的拷贝
测试输出:
2. memmove使⽤和模拟实现
void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );
参考:memmove - C++ 参考 (cplusplus.com)
•和memcpy的差别就是memmove函数处理的源内存块和⽬标内存块是可以重叠的。
• 如果源空间和⽬标空间出现重叠，就得使⽤memmove函数处理。
示例:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };memmove(arr1 + 2, arr1, 20);int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", arr1[i]);}return 0;
}输出结果:
memmove的模拟实现：
//memmove函数拷贝完成后，会返回目标空间的起始地址void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
{assert(dest && src);void* ret = dest;if (dest < src){//前->后while (num--){*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}}else{//后->前while (num--){*((char*)dest+num) = *((char*)src + num);}}return ret;
}注意:这里分为前后两种情况
分析:
这段代码是
my_memmove函数的实现，它用于在内存中移动数据块，并且可以正确处理源和目标内存区域重叠的情况。函数接收三个参数：目标内存地址dest，源内存地址src，以及要移动的字节数num。函数的工作原理如下：
- 参数检查：使用
assert确保dest和src都不是空指针。- 保存返回地址：将
dest的初始地址保存到ret，以便函数结束时返回。- 前向拷贝：如果
dest地址小于src地址，说明没有重叠或者dest在src的前面，可以从前向后拷贝。
- 在循环中，逐字节拷贝
src到dest，然后将两者的地址都向后移动一位。- 后向拷贝：如果
dest地址大于或等于src地址，说明dest在src的后面，可能会有重叠，需要从后向前拷贝。
- 在循环中，从最后一个字节开始拷贝，直到拷贝完所有字节。
这样，即使
src和dest有重叠，数据也不会被错误地覆盖。函数最后返回ret，即目标内存块的起始地址。这个函数是memcpy的一个安全替代品，特别是在处理可能重叠的内存区域时。
举例:
例如，假设我们有一个数组
123456789，并且我们想要将从3开始的部分复制到从1开始的位置。如果我们从前向后拷贝，那么在拷贝3到1的位置后，原来3的位置就变成了1，这样当我们想要拷贝5到3的位置时，就会出现问题，因为此时3的位置已经被改变了。为了解决这个问题，
memmove会检查dest和src的关系。如果dest在src的后面，那么memmove就会选择从后向前拷贝。这样，即使dest和src有重叠，也不会出现数据被提前覆盖的问题。在上述例子中，memmove会先拷贝最后一个元素9，然后是8，7，依此类推，直到拷贝到3。这样，即使dest和src有重叠，也能保证数据的正确拷贝。所以，
memmove函数在处理可能有重叠的内存区域时，比memcpy函数更安全。但是，如果确定dest和src不会重叠，那么memcpy的效率通常会更高。因为memcpy不需要检查dest和src的关系，也不需要决定是从前向后拷贝还是从后向前拷贝，所以它的实现可以更简单，运行速度也可以更快。但是，如果不能确定dest和src是否重叠，那么最好使用memmove。这就是为什么标准库提供了两个不同的函数来处理内存拷贝的原因。
测试数据:
int main()
{int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };my_memmove(arr, arr+2, 5 * sizeof(int));int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}输出数据:
3. memset函数的使⽤
void * memset ( void * ptr, int value, size_t num );
参考: memset - C++ Reference (cplusplus.com)
memset是⽤来设置内存的，将内存中的值以字节为单位设置成想要的内容。
示例:
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{char str[] = "hello world";memset(str, 'x', 6);printf(str);return 0;
}调试分析:
4. memcmp函数的使⽤
int memcmp ( const void * ptr1, const void * ptr2, size_t num );
• ⽐较从ptr1和ptr2指针指向的位置开始，向后的num个字节
• 返回值如下：
示例:
#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char buffer1[] = "DWgaOtP12df0";char buffer2[] = "DWGAOTP12DF0";int n;n = memcmp(buffer1, buffer2, sizeof(buffer1));if (n > 0)printf("'%s' is greater than '%s'.\n", buffer1, buffer2);else if (n < 0)printf("'%s' is less than '%s'.\n", buffer1, buffer2);elseprintf("'%s' is the same as '%s'.\n", buffer1, buffer2);return 0;
}输出结果:
