C语言——内存函数

简介: 介绍内存函数

从这篇开始,我们开始学习C语言的内存函数——memcpy、memmove、memset、memcmp

话不多说,直接进入主题👇

文章目录

memcpy

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的内存位置。
  2. 这个函数在遇到 ‘\0’ 的时候并不会停下来。
  3. 如果source和destination有任何的重叠,复制的结果都是未定义的。

我们先来理解一下这个函数:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
  int arr2[10] = { 0 };
  memcpy(arr2,arr1,28);
  float arr3[5] = { 1.0,2.5,3.0,5.5,6.0 };
  float arr4[10] = { 0.0 };
  memcpy(arr4, arr3, 20);
  return 0;
}

调试起来看一看结果

没拷贝之前:

拷贝之后:

arr3和arr4也是同理:

使用这个函数并不难,关键还是在于如何去模拟实现?

void* my_memcpy(void* dest, const 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负责拷贝两块独立空间中的数据
int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
  int arr2[10] = { 0 };
  my_memcpy(arr2,arr1,28);
  float arr3[5] = { 1.0,2.5,3.0,5.5,6.0 };
  float arr4[10] = { 0.0 };
  my_memcpy(arr4, arr3, 20);
  return 0;
}

调试看一看成功了没有:

但是实际上存在一些缺陷,对于自己内部的拷贝结果是怎么样的呢?

#include <string.h>
#include <assert.h>
////模拟实现
void* my_memcpy(void* dest, const 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[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  my_memcpy(arr1 + 2, arr1, 28);
    return 0;
}

我们来一下调试结果与你自己想的是否相同:

我们发现对于内部自己重叠拷贝是搞不定的。memcpy负责拷贝两块独立空间中的数据。

在这里,有人会说了,这是使用自己的my_memcpy,那库函数呢?结果是不是也是一样的❓

居然成功了,难道是我们说错了❓不是哦,对于memcpy——只要实现了不重叠拷贝就可以了,在VS中的实现既可以拷贝不重叠,也可以拷贝重叠内存!!!!在其他平台就不一定了!!

对于重叠内存的拷贝,我们需要介绍memmove

memmove

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。

简单来说,memmove可以处理内存重叠的情况:

还是上面的代码,把memcpy换成memmove我们来看一看效果是怎么样的:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
    int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  memmove(arr1 + 2, arr1, 28);
    return 0;
}

同样的,我们进行调试看看是怎么样子的:

我们可以看到,这里可以进行处理内存重叠的情况的。理解使用并不难,接下来,我们要进行的是模拟实现!

先来分析一波:

假设有一组数组:1 2 3 4 5

拷贝到另一组数组:3 4 5 6 7

从前往后拷贝,我们可以看到1拷贝到3,2拷贝4,而此时的3和4已经被覆盖掉了。

所以我们换另一种方式拷贝,从后往前拷贝:5拷贝7,4拷贝6,3拷贝5,2拷贝4,1拷贝3。至此,顺利完成拷贝!!!

问题来了:什么时候从前向后拷贝,什么时候从后向前拷贝呢❓一张图解决这个问题

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
void* my_memmove(void* dest, void* src, size_t num)
{
  void* ret = dest;
  assert(dest && src);
  if (dest < src)
  {
    //从前向后
    while (num--)
    {
      (char*)dest = (char*)src;
      dest = (char*)dest + 1;
      src = (char*)src + 1;
    }
  }
  else
  {
    //从后向前
    while (num--)
    {
      *((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
    }
  }
  return ret;
}
int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  my_memmove(arr1 + 2, arr1, 20);
  return 0;
}

我们调试起来看一看结果是怎么样的:

至此,成功模拟实现!!!

memcmp

int memcmp ( const void * ptr1, 
const void * ptr2, 
size_t num );

比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节

返回值如上

#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;
}

其实比较形式与strcmp类似

memset

以字节为单位设置内存

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
  int arr[10] = { 0 };
  memset(arr, 1, 20);
  return 0;
}



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