内存函数(memcpy、memmove、memset、memcmp)你真的懂了吗?

简介: 内存函数(memcpy、memmove、memset、memcmp)你真的懂了吗?


前言

当我们谈论内存函数时,我们在讨论什么呢?简单来说,内存函数是用于处理和操作内存的函数。这些函数在程序运行期间分配、释放和操作内存,对于程序的性能、效率和稳定性至关重要。在编程语言的发展历程中,内存函数始终占据着重要的地位,尤其是在现代编程中,它们的意义更为突出。

本文将深入探讨内存函数的相关知识,旨在帮助读者更好地理解这一领域,并提高在现代编程中的技能。

头文件<string.h>

🎄1.memcpy 函数

声明

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t num);

参数

  • dest - - - 指向用于存储复制内容的目标数组,类型强制转换为 void* 指针。
  • src - - - 指向要复制的数据源,类型强制转换为 void* 指针。
  • num - - - 要被复制的字节数。

返回值

  • 该函数返回一个指向目标存储区 dest 的指针。

1.1【注意事项】:

  • C 库函数 void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t num) 从存储区 src 复制 num 个字节到存储区 dest
  • 函数memcpysrc的位置开始向后复制num个字节的数据到dest的内存位置。
  • 这个函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来。
  • 如果 srcdest 有任何的重叠,复制的结果都是未定义的。

1.2【实例】

/* memcpy example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
struct {
  char name[40];
  int age;
} person, person_copy;
int main()
{
  char myname[] = "Pierre de Fermat";
  /* using memcpy to copy string: */
  memcpy(person.name, myname, strlen(myname) + 1);
  person.age = 46;
  /* using memcpy to copy structure: */
  memcpy(&person_copy, &person, sizeof(person));
  printf("person_copy: %s, %d \n", person_copy.name, person_copy.age);
  return 0;
}

🔎memcpy 的模拟实现

//模拟实现memcpy
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
 //不重叠内存的拷贝可以使用memcpy
void* my_memcpy(void* dest,const void* src, size_t sz)
{
  assert(dest && src);
  void* ret = dest;
  while (sz--)
  {
    //因为不知道要拷贝到数据类型,所以一个字节一个字节的拷贝
    *(char*)dest = *(char*)src;
    //强制类型转换是临时的,不能写成(char*)dest++,且++的优先级更高,void*类型指针不能加减操作
    dest = (char*)dest + 1;
    src = (char*)src + 1;
  }
  return dest;
}
int main()
{
  int arr1[10] = { 0 };
  int arr2[] = { 1,2,3,4,5 };
  my_memcpy(arr1, arr2, 20);
  for (int i = 0; i < 5; i++)
  {
    printf("%d ", arr1[i]); //结果是 1 2 3 4 5
  }
  printf("\n");
}

🎄2.memmove 函数

声明

void *memmove(void *dest, const void *src, size_t num);

参数

  • dest - - - 指向用于存储复制内容的目标数组,类型强制转换为 void* 指针。
  • src - - - 指向要复制的数据源,类型强制转换为 void* 指针。
  • num - - - 要被复制的字节数。

返回值

  • 该函数返回一个指向目标存储区 dest 的指针。

2.1【注意事项】:

  • C 库函数 void *memmove(void *dest, const void *src, size_t num)src 复制 num 个字符到 dest,但是在重叠内存块这方面,memmove() 是比 memcpy() 更安全的方法。如果目标区域和源区域有重叠的话,memmove() 能够保证源串在被覆盖之前将重叠区域的字节拷贝到目标区域中,复制后源区域的内容会被更改。如果目标区域与源区域没有重叠,则和 memcpy() 函数功能相同。

2.2【实例】

/* memmove example */
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
  char str[] = "memmove can be very useful......";
  memmove(str + 20, str + 15, 11);
  puts(str);
  return 0;
}

🔎memmove 的模拟实现

//模拟实现memmove
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
//重叠内存的拷贝,使用memmove
void* my_memmove(void* dest, void* src, size_t sz)
{
  assert(dest && src);
  void* ret = dest;
  if (dest < src)
  {
    //前 -> 后
    while (sz--)
    {
      *(char*)dest = *(char*)src;
      dest = (char*)dest + 1;
      src = (char*)src + 1;
    }
    /*for (int i = 0; i < sz; i++)
    {
      *(char*)dest = *(char*)src;
      dest = (char*)dest + 1;
      src = (char*)src + 1;
    }*/
  }
  else
  {
    //后 -> 前
    while (sz--)
    {
      *((char*)dest + sz) = *((char*)src + sz);
    }
  }
  return ret;
}
int main()
{
  int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  my_memmove(arr, arr + 2, 20);
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", arr[i]);
  }
  printf("\n");
}

🎄3.memset 函数

声明

void *memset(void *ptr, int value, size_t num);

参数

  • ptr - - - 指向要填充的内存块。
  • value - - - 要被设置的值。该值以 int 形式传递,但是函数在填充内存块时是使用该值的无符号字符形式。
  • num - - - 要被设置为该值的字符数。

返回值

  • 该值返回一个指向存储区 ptr 的指针。

3.1【注意事项】:

-C 库函数 void *memset(void *ptr, int value, size_t num) 复制字符 value(一个无符号字符)到参数 ptr 所指向的字符串的前 num 个字符。

3.2【实例】

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main ()
{
   char str[50];
   strcpy(str,"This is string.h library function");
   puts(str);
   memset(str,'$',7);
   puts(str);
   return(0);
}

🎄4.memcmp 函数

声明

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

参数

  • ptr1 - - - 指向内存块的指针。
  • ptr2 - - - 指向内存块的指针。
  • num - - - 要被比较的字节数。

返回值

  • 如果返回值 < 0,则表示 ptr1 小于 ptr2
  • 如果返回值 > 0,则表示 ptr1 大于 ptr2
  • 如果返回值 = 0,则表示 ptr1 等于 ptr2

4.1【注意事项】:

  • C 库函数 int memcmp(const void *ptr1, const void *ptr2, size_t num)) 把存储区 ptr1 和存储区 ptr2 的前 num 个字节进行比较。

4.2【实例】

代码1:

/* memcmp example */
#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;
}

代码2:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
  char str1[15];
  char str2[15];
  int ret;
  memcpy(str1, "abcdef", 6);
  memcpy(str2, "ABCDEF", 6);
  ret = memcmp(str1, str2, 5);
  if (ret > 0)
  {
    printf("str1 大于 str2\n");
  }
  else if (ret < 0)
  {
    printf("str1 小于 str2\n");
  }
  else
  {
    printf("str1 等于 str2\n");
  }
  return(0);
}

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