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前言
正文开始,发车!
一、memcpy的使用和模拟实现
函数模型:void* memcpy(void* destination, const void* source, size_t num);
使用注意事项:1.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
2.这个函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来,给多少就复制多少
3.如果 source 和 destination 有任何的重叠,复制的结果都是未定义的
c
// 使用举例
int main()
{
int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int arr2[10] = {0};
//将arr1中的1 2 3 4 5,拷贝到arr2中
memcpy(arr2, arr1, 5*sizeof(int));
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr2[i]); // 1 2 3 4 5 0 0 0 0 0
}
return 0;
}
我们来模拟实现一下 my_memcpy ,首先所接收的 dest 、src 都是不明确类型的,用 void* 接收,返回类型为 void*,且 src 并不希望被修改,可以加个 const 修饰
其实没那么复杂,我们有 num 个字节需要复制,那么直接循环 num 次就可以了,只是需要把 dest 和 src 强制转化成 char* 的类型就OK了
标红是因为什么原因?
原来,强制类型转化是临时的,下面两句各自加上就好了
dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src + 1;
这时候,我们再来回想一下为什么尽量要避免 dest 和 src 两者发生重叠
你脑海里想象一下 my_memcpy(arr1 + 2, arr1 + 1, 5 * sizeof(int)); 的过程,就明白了
下面是memcpy的完整模拟实现:
c
void* my_memcpy (void * dst, const void * src, size_t count )
{
void * ret = dst;
assert(dst);
assert(src);
/*
* copy from lower addresses to higher addresses
*/
while (count--) {
*(char *)dst = *(char *)src;
dst = (char *)dst + 1;
src = (char *)src + 1;
}
return(ret);
}
二、memmove的使用和模拟实现
那怎么处理内存重叠的问题呢,那就用这个!
函数原型:void* memmove(void* destination, const void* source, size_t num);
使用注意事项:1.可以把 memmove 当作可以处理重叠的 memcpy 吗? 可以!
我们来看看这个 memmove 为什么可以解决内存重叠情况下的复制:
当 src 在 dest 左边且发生重叠的时候,这时候如果从左往右复制,dest 所指向的 3 立马就被覆盖,等到 src 来复制的时候,已经只能复制 1 了,这不是我们想要的,于是,我们考虑从右向左复制,也就是 dest 的 7 被 5 覆盖 , 6 被 4 覆盖 ... 3 被 1 覆盖
当 src 在 dest 右边且发生重叠的时候,这时候从右往左复制,又会发生上述的提前覆盖的情况,解决方法是什么?从左向右复制!
当 src 与 dest 不发生重叠的时候,从左向右 或者 从右向左 复制都没影响,所以我们想出一个总的复制方案
当 src < dest 的时候,从右向左复制
当 dest < src 的时候,从左向右复制
我们来思考一下 从右往左 复制该怎么实现,首先 dest 和 src 先跳到未部,注意要减一个1
dest = (char*)dest + num - 1;
src = (char*)src + num - 1;
接着开始往回复制,这与从左向右几乎等同,无非就是自加变为自减,所以,完整的 my_memmove 如下
c
void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
{
void* ret = dest;
if (dest < src) {
// 从左往右
while (num--) {
*(char*)dest = *(char*)src;
dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src + 1;
}
}
else {
// 从右往左
dest = (char*)dest + num - 1;
src = (char*)src + num - 1;
while (num--) {
*(char*)dest = *(char*)src;
dest = (char*)dest - 1;
src = (char*)src - 1;
}
}
return ret;
}
三、memset函数的使用
函数原型:void* memset(void* ptr, int value, size_t num);
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
c
// 使用实例
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
char str[] = "hello world";
memset (str,'x',6);
printf(str); // xxxxxxworld
return 0;
}
请注意!memset在设置的时候,是以字节为单位来设置的
c
// 错误使用举例
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
memset(arr, 1, 40); //err
return 0;
}
因为它是以字节为单位来设置的,所以你可以想象,一个 int 有四个字节,每个字节都是1
也就是说,上述数组 arr 的每个元素都是 0x01010101,而不是我们想要的0x00000001
我们一般拿来清空、初始化数组或者结构体
四、memcmp函数的使用
函数原型:int memcmp(const void* ptr1, const void* ptr2, size_t num);
作用是比较从 ptr1 和 ptr2 指针指向的位置开始,向后的 num 个字节
c
// 使用实例
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int arr2[] = { 1,2,3,4,8 };
int ret = memcmp(arr1, arr2, 16); // 0
printf("%d\n", ret);
ret = memcmp(arr1, arr2, 17); // -1
printf("%d\n", ret);
return 0;
}
至于原理,请调试并打开内存查看,就很清楚了
总结
我们在学习的时候应该带有自己的思考,比如上述 arr1 和 arr2 的图片可能有一个地方会引起你的注意
对于每个 int 的四个字节,数据低位同时也是存放在地址的低位
举例来说,假如把 int a = 1;存放在内存里面:
0x00000093F16FF6A8 :存放01
0x00000093F16FF6A9 :存放00
0x00000093F16FF6AA :存放00
0x00000093F16FF6AB :存放00
你可能跟我一样,对数据在内存中的存储由此产生了极大的疑问和兴趣,没关系,我们下篇文章开始介绍