C语言内存函数

一、memcpy使用和模拟实现

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

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。

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。

使用例子：

ini 复制代码

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

1 2 3 4 5 0 0 0 0 0

memcpy函数的模拟实现:

scss 复制代码

void* memcpy(void* dst, const void* src, size_t count)
{
	void* ret = dst;
	assert(dst);
	assert(src);
	
	while (count--) {
		*(char*)dst = *(char*)src;
		dst = (char*)dst + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return(ret);
}

函数的作用是把源地址 src 指向的内存中的 count 个字节复制到目标地址 dst 中，并返回目标地址的起始位置。

函数一开始用 void* ret = dst; 保存了原始的目标地址，因为在后续循环中 dst 指针会不断向后移动。

在拷贝过程中，使用 while (count--) 循环逐字节进行复制。由于 void* 不能直接解引用，因此把 dst 和 src 强制转换成 char* 类型。每次循环都把当前 src 指向的一个字节赋值给 dst，然后两个指针都向后移动 1 个字节，直到 count 减为 0 为止。最后函数返回最开始保存的目标地址 ret，这与标准库 memcpy 的返回方式一致。

注意，这种实现方式是从低地址向高地址顺序拷贝的，因此当源内存和目标内存发生重叠时，可能会导致数据错误。如果需要安全处理重叠区域，可以使用 memmove。

二、memmove使用和模拟实现

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

1.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。

2.如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove函数处理。

使用例子：

ini 复制代码

#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：

1 2 1 2 3 4 5 8 9 10

memmove的模拟实现：

scss 复制代码

void* memmove(void* dst, const void* src, size_t count)
{
    void* ret = dst;
    if (dst <= src || (char*)dst >= ((char*)src + count)) {
        /*
         * Non-Overlapping Buffers
         * copy from lower addresses to higher addresses
         */
        while (count--) {
            *(char*)dst = *(char*)src;
            dst = (char*)dst + 1;
            src = (char*)src + 1;
        }
    }
    else {
        
        dst = (char*)dst + count - 1;
        src = (char*)src + count - 1;
        while (count--) {
            *(char*)dst = *(char*)src;
            dst = (char*)dst - 1;
            src = (char*)src - 1;
        }
    }
    return(ret);
}

这段代码和 memcpy 的主要区别在于：memmove 可以正确处理内存重叠的情况。函数同样先用 void* ret = dst; 保存目标地址的起始位置。

if (dst <= src || (char*)dst >= ((char*)src + count))这个条件的意思是判断两块内存是否发生重叠。如果目标地址在源地址之前，或者目标地址在源数据末尾之后，说明两块内存不存在重叠区域。这种情况下，就可以像 memcpy 一样，从低地址向高地址顺序拷贝，每次复制一个字节，然后两个指针都向后移动。

而如果不满足这个条件，就说明发生了重叠，并且目标地址在源地址的中间区域。如果仍然从前往后拷贝，就可能会把还没来得及复制的源数据覆盖掉，导致数据错误。因此在这种情况下，代码采用"从后往前拷贝"的方式。先把 dst 和 src 指针都移动到各自区域的最后一个字节位置，即加上 count 再减 1，然后在循环中每次复制一个字节，并让指针向前移动。这样就能保证还未复制的数据不会被提前覆盖。

三、memset函数的使用

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。

使用例子：

arduino 复制代码

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
char str[] = "hello world";
memset (str,'x',6);
printf(str);
return 0;
}

输出结果：

xxxxxxworld

四、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

使用例子：

c 复制代码

#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);
else 
printf("'%s' is the same as '%s'.\n", buffer1, buffer2);
return 0;
}

输出结果：

'DWgaOtP12df0' is greater than 'DWGAOTP12DF0'.