十八、C语言内存函数

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1、memcpy

函数原型

c 复制代码
void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );

功能:

  • memcpy 是完成内存块拷⻉的,不关注内存中存放的数据是什么。
  • 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。
  • 如果 source 和 destination 有任何的重叠,复制的结果都是未定义 的。
    • (内存重叠的情况使⽤ memmove 就⾏)
  • memcpy 的使⽤需要包含 <string.h>。

参数:

  • destination:指针,指向目标空间,拷贝的数据存放在这里。
  • source:指针,指向源空间,要拷⻉的数据从这⾥来。
  • num :要拷⻉的数据占据的字节数。

返回值:

拷⻉完成后,返回**⽬标空间的起始地址**。

1.1代码演示

c 复制代码
//memcpy代码演示

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

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	int arr2[10] = { 0 };
	memcpy(arr2, arr1, 20);
	int i = 0;
	for (i;i < 10;i++)
	{
		printf("%d ", arr2[i]);
	}
	return 0;
}

1.2模拟实现

c 复制代码
#include <stdio.h>
#include <assert.h>

void* my_memcpy(void* dest, const void* src,size_t num)
{
	void* ret = dest;
	assert(dest && src);
	while (num--)
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return ret;
}

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	int arr2[10] = { 0 };
	my_memcpy(arr2, arr1, 20);
	int i = 0;
	for (i;i < 10;i++)
	{
		printf("%d ", arr2[i]);
	}
	return 0;
}

图解:

2、 memmove

函数原型

c 复制代码
void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );

功能:

  • memmove函数也是完成内存块拷⻉的。
  • 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。
  • memmove的使⽤需要包含<string.h>。

参数:

  • destination:指针,指向目标空间,拷贝的数据存放在这里。
  • source:指针,指向源空间,要拷⻉的数据从这⾥来。
  • num :要拷⻉的数据占据的字节数。

返回值:

拷⻉完成后,返回**⽬标空间的起始地址**。

2.1代码演示

c 复制代码
//memmove代码演示

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

int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	memmove(arr + 2, arr, 20);
	int i = 0;
	for (i;i < 10;i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	return 0;
}

2.2模拟实现

我们先分析上方的演示代码:

这类问题主要涉及是从源空间的右边开始向目标空间复制,还是从源空间的左边开始向目标空间复制。

  • (1)上图中就是从源空间的右边开始向目标空间复制,假如从左侧向目标空间复制,就会出现3会先被改为1,后面3这个位置也需要向5那个位置复制,3已经改为了1,就会把1复制给5,就会出错,从源空间的右边开始向目标空间复制就不会出现这种情况。

  • (2)假如把源空间改为arr+4,目标空间还是arr+2,经过分析,可以得出应该从源空间的左边开始向目标空间复制。

  • (3)假如源空间还是arr+4,目标空间还是arr+2,把要拷贝占据的字节数改为10,我们就会发现,这两个空间就不会重叠,这时无论从源空间的左边开始向目标空间复制还是从源空间的右边开始向目标空间复制都可以。

经过上述分析,我们可以得出结论:

  • 源空间的地址(src)<目标空间的地址(det),从源空间的**右边(后)**开始向目标空间复制。( 后-前)
  • 源空间的地址(src)>目标空间的地址(det),从源空间的**左边(前)**开始向目标空间复制。(前-后)

代码实现:

c 复制代码
//memmove模拟实现

#include <stdio.h>
#include <assert.h>

void* my_memmove(void* dest,const void* src,size_t num)
{
	void* ret = dest;
	assert(dest && src);

	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);//从源空间的最后一个开始,每循环一次,往前走一个
		}
	}
	return ret;
}

int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	my_memmove(arr + 2, arr+4, 20);
	int i = 0;
	for (i;i < 10;i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	return 0;
}

3、memset

函数原型

c 复制代码
void* memset ( void* ptr , int value , size_t num );

功能:

  • memset函数是用来设置内存块内容的,将内存中指定⻓度的空间设置为特定的内容。
  • memset 的使⽤需要包含 <string.h>。

参数:

  • ptr:指针,指向要设置的内存空间,也就是存放了要设置的内存空间的起始地址。
  • value:要设置的值,函数将会把 value 值转换unsigned char 类型的数据进行设置。这意味着 memset 是以字节为单位来设置内存块的。
  • num:要设置的内存长度,单位是字节。

返回值:

返回的是要设置的内存空间的起始地址。

3.1 代码演示

c 复制代码
//memset代码演示

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

int main()
{
	char arr[] = "hello world";
	memset(arr, 'x', 5);
	printf("%s", arr);
	return 0;
}

下面来看一个关于整型数组的

c 复制代码
#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5 };
	memset(arr, 1, 5);
	int i = 0;
	for (i;i < 5;i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

图解:

更改arr中5个字节的内容 为1,第一个元素就会变成0x01010101,第二个元素就会变为0x00000001,转为十进制就是16843009和1。

3.2总结

当有⼀块内存空间需要设置内容的时候,就可以使⽤memset函数,值得注意的是memset函数对内存单元的设置是以字节为单位的。

4、memcmp

函数原型:

c 复制代码
int memcmp ( const void * ptr1,const void * ptr2,size_t num )

功能:

⽐较指定的两块内存块的内容,⽐较从ptr1和ptr2指针指向的位置开始,向后的num个字节。

参数:

  • ptr1:指针,指向⼀块待⽐较的内存块。
  • ptr2:指针,指向另外⼀块待⽐较的内存块。
  • num:指定的⽐较⻓度,单位是字节

返回值:

  • 第一个指针指向的内容大于第二个指针指向的内容,返回大于0的数字。
  • 第一个指针指向的内容等于第二个指针指向的内容,返回0。
  • 第一个指针指向的内容小于第二个指针指向的内容,返回小于0的数字。

4.1代码演示

c 复制代码
//memcmp代码演示

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

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
	int arr2[] = { 1,3,3,4,5 };
	int r = memcmp(arr1, arr2, 5);
	printf("%d\n", r);
	if (r > 0)
	{
		printf(">\n");
	}
	else if (r == 0)
	{
		printf("==\n");
	}
	else
	{
		printf("<\n");
	}
	r = memcmp(arr1, arr2, 4);
	printf("%d\n", r);
	if (r > 0)
	{
		printf(">\n");
	}
	else if (r == 0)
	{
		printf("==\n");
	}
	else
	{
		printf("<\n");
	}
	return 0;
}

图解:

向后的第5个字节,03>02,而向后的第3个字节00 == 00。

4.2总结

如果要⽐较2块内存单元的数据的⼤⼩,可以使⽤ memcmp 函数,这个函数的特点就是可以指定⽐较⻓度。

memcmp 函数是通过返回值告知⼤⼩关系的。

memcmp比较前 n 个字节,遇到不同字节立即停止,仅用于第一个不同的字节判断大小;

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