C 语言内存函数全解析:从 memcpy 到 memcmp 的使用与模拟实现

目录:

  1. memcpy的使用和模拟实现
  2. memmove的使用和模拟实现
  3. memset函数的使用
  4. memcpm函数的使用

1.memcpy的使用和模拟实现

1.1memcpy函数的使用:

cpp 复制代码
//函数原型
void* memcpy(void* destination, const void* source, size_t num);

👉void *是"万能入口",char *才是"字节搬运工"------按字节逐个拷贝

  • 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。

memcpy函数不支持内存重叠拷贝

使用举例:

cpp 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:

cpp 复制代码
1 2 3 4 5 0 0 0 0 0

注意:对于重叠的内存,交给memmove来处理。

1.2memcpy函数的模拟实现:

cpp 复制代码
#include <assert.h>
void* my_memcpy(void* dest, void* src, size_t num)
{
	assert(dest && src);
	void* ret = dest;
	while (num--)
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return ret;
}

memcpy之所以要把 void *转换成 char *,是因为

✅ void *不能做指针运算

✅ 字节拷贝必须以「1 字节」为单位

✅ 只有 char *能保证跨平台、标准、安全

加入主函数测试:

cpp 复制代码
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
void* my_memcpy(void* dest, void* src, size_t num)
{
	assert(dest && src);
	void* ret = dest;
	while (num--)
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return ret;
}

int main()
{
	int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	my_memcpy(arr1, arr1 + 1, 5 * sizeof(int));
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{

		printf("%d ", arr1[i]);
	}

	return 0;
}

测试结果:

cpp 复制代码
2 3 4 5 6 6 7 8 9 10

2.memmove的使用和模拟实现

2.1memmove的使用

cpp 复制代码
//函数原型
void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );

👉void *是"万能入口",char *才是"字节搬运工"------按字节逐个拷贝

  • 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。

使用举例:

cpp 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:

cpp 复制代码
1 2 1 2 3 4 5 8 9 10

2.2memmove的模拟实现

cpp 复制代码
#include <assert.h>
void* my_memmove(void* dest,const void* src, size_t num)
{
	assert(dest && src);
	void* ret = dest;
	if (dest < src)
	{
		//前往后
		while (num--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else
	{
		//后往前
		while (num--)
		{
			*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
		}
	}
	return ret;
}

加入主函数测试:

cpp 复制代码
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
void* my_memmove(void* dest,const void* src, size_t num)
{
	assert(dest && src);
	void* ret = dest;
	if (dest < src)
	{
		//前往后
		while (num--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else
	{
		//后往前
		while (num--)
		{
			*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
		}
	}
	return ret;
}

int main()
{
	int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
		my_memmove(arr1, arr1 + 1, 5 * sizeof(int));
		for (int i = 0; i < 10; i++)
		{
	
			printf("%d ", arr1[i]);
		}

	return 0;
}

测试结果:

cpp 复制代码
2 3 4 5 6 6 7 8 9 10

常见误区:

  • ❌ 误区 1:直接强转为 int*
  • ❌ 误区 2:认为 void *可以直接用

总结:

✅memmove 的核心不是"拷贝",而是"安全地按字节拷贝"

✅void* 只负责"接收",不负责"运算"

唯一正确的中间类型是 char*


3.memset函数的使用

cpp 复制代码
//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。

使用举例:

cpp 复制代码
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char str[] = "hello world";
	memset(str, 'x', 6);
	printf("%s\n", str);

	return 0;
}

输出结果:

cpp 复制代码
xxxxxxworld

4.memcmp函数的使用

cpp 复制代码
//函数原型
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:

使用举例:

cpp 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;
}

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