C语言----内存函数

内存函数主要用于动态分配和管理内存，它直接从指针的方位上进行操作，可以实现字节单位的操作。

其包含的头文件都是：string.h

memcpy

copy block of memory的缩写----拷贝内存块

格式：

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

作用：与strcpy类似，但是从内存的角度从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。

要求：

• 这个函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来。也就是说如果在数据中间插入 '\0' 是不会停下复制进程的。

• 如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。

• 鉴于拷贝的类型不一，使用*void来表示任意类型。

• num的单位是字节

实例：

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int main()
{
	char arr1[20] = "hello world";
	char arr2[20] ;
	memcpy(arr2, arr1,strlen(arr1)+1);//需要复制的字节数为arr1的长度加上字符串结束符'\0'
	printf("%s", arr2);
	return 0;
}

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int main()
{
	int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int arr2[10] = { 0 };
	//将arr1中的4 5 6 7 8，拷贝到arr2中
	memcpy(arr2, arr1+3, 5 * sizeof(int));//可以拷贝数组中的任意数据
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr2[i]);
	}
	return 0;
}

模拟实现：

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void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{
	void* ret = dest;
	while (num--)//根据所要复制的字节数进行递减直到复制完成
	{
		assert(dest && src);
		*(char*)dest = *(char*)src;
		dest = (char*)dest+1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return (ret);
}

memmove

move block of memory的缩写----内存体转移

格式

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void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );

作用与要求

• 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。由于该特性，实际上memmove比memcpy更加实用，兼容性也更强。

实例：

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int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	memmove(arr1 + 2, arr1, 20);//20个字节就是五个整型，在这里arr1+2也就是从3开始拷贝1,2,3,4,5五个数字
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);
	}
	return 0;
}//打印出的结果是1,2,1,2,3,4,5,8,9,10（因为arr1的空间只够放下十个整型，并且mommove是允许重叠内存空间的）

模拟实现：

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void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t n) 
{
    unsigned char* d = (unsigned char*)dest;
    const unsigned char* s = (const unsigned char*)src;

    if (s < d && s + n > d) 
    {
        // 如果源地址在目标地址之前且重叠
        for (size_t i = n; i > 0; i--) 
        {
            d[i - 1] = s[i - 1];
        }
    } 
    else 
    {
        // 普通情况下的复制
        for (size_t i = 0; i < n; i++) 
        {
            d[i] = s[i];
        }
    }

    return dest;
}

memset

set block of memory的缩写----填充设置内存块

格式

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

作用：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。同时在重叠内存空间时实现覆盖原内容。

要求：

• 使用memset函数时需要谨慎，确保不会意外覆盖原有的数据。

实例：

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int main() 
{
  char str[] = "almost every programmer should know memset!";
  memset(str, '-', 6);
  printf(str)
  return 0;
}//结果是 ------ every programmer should know memset!
//也就是说将almost覆盖

模拟实现：

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void* my_memset(void* ptr, int value, size_t num) 
{
    unsigned char* p = (unsigned char*)ptr;
    for (size_t i = 0; i < num; i++) 
    {
        p[i] = (unsigned char)value;
    }
    return ptr;
}

memcmp

compare block of memory的缩写----比较内存块

作用：与strcmp类似，⽐较从ptr1和ptr2指针指向的位置开始，向后的num个字节，参照下表：

注意：同strcmp不同的是，memcmp可以比较内存区域的大小，具体参照下方实例。

实例：

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int main()
{
	char ned1[] = "dsdsdssdds1";
	char ned2[] = "dsdsdssdds2";
	int n;
	n = memcmp(ned1, ned2, 44);
	printf("%d", n);
	return 0;
}

模拟实现：

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int my_memcmp(const void* ptr1, const void* ptr2, size_t num)
{//比较内存区域大小
    const unsigned char* p1 = (const unsigned char*)ptr1;
    const unsigned char* p2 = (const unsigned char*)ptr2;
    for (size_t i = 0; i < num; i++) 
    {
        if (p1[i] < p2[i]) return -1;
        if (p1[i] > p2[i]) return 1;
    }

    return 0;
}