内存函数​（memcpy、memmove、memset、memcmp）

一、memcpy的使用和实现

memcpy 拷贝的就是不重叠的内存。

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

// memcpy 可以拷贝任何类型的数据，因此使用 void* 作为参数类型 void* memcpy(void* destination, const void* source, size_t num)

• 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：

int main() { int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; int arr2[10] = { 0 };

// 使用 memcpy 将 arr1 中的 4,5,6,7,8 拷贝到 arr2 中

memcpy(arr2, arr1 + 3, 5 * sizeof(int)); // 从 arr1 的第四个元素开始，拷贝 5 个 int 类型的数据到 arr2 ；

for (int i = 0; i < 10; i++) { printf("%d ", arr2[i]);

// 输出 arr2 的内容，预期结果：4 5 6 7 8 0 0 0 0 0 } ；

int main() { char arr1[10] = "he\0o bit";

//注意：字符串中间有一个 '\0'，但实际上 arr1 的内容是：'h', 'e', '\0', 'o', ' ', 'b', 'i', 't', '\0' char arr2[10] = { 0 };

// 使用 memcpy 将 arr1 中的 "o bit" 拷贝到 arr2 中 memcpy(arr2, arr1 + 3, 5);

int main()
{
  int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int arr2[10] = { 0 };
  //将arr1中的1 2 3 4 5 拷贝到arr2中
  memcpy(arr2, arr1+3, 5 * sizeof(int));
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", arr2[i]);
  }
  return 0;
}
int main()
{
  char arr1[10] = "he\0o bit";
  char arr2[10] = { 0 };
  //将arr1中的1 2 3 4 5 拷贝到arr2中
  memcpy(arr2, arr1 + 3, 5);
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%c ", arr2[i]);
  }
  return 0;
}

模拟实现：

 void* my_memcpy(void* dest, void* src, size_t num)  

{  

   // 保存目标地址的原始值，这样在函数结束时可以返回它。  

   void* ret = dest;

   // 确保目标地址和源地址都不是NULL。如果是NULL，则assert会终止程序。  

   assert(dest && src);

   // 循环，直到拷贝完所有字节。  

   while (num--)  

   {  

       // 从源地址拷贝一个字节到目标地址。  

       *(char*)dest = *(char*)src;  

       // 移动到下一个字节。  

       dest = (char*)dest + 1;  

       src = (char*)src + 1;  

   }  

   // 返回原始的目标地址。  

   return ret;  

}  

int main()  

{  

   // 定义并初始化一个整数数组arr1。  

   int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };  

   // 定义并初始化一个整数数组arr2，所有元素都为0。  

   int arr2[10] = { 0 };  

   // 使用自定义的my_memcpy函数，将arr1中的部分数据拷贝到arr2中。  
   // 从arr1的第4个元素开始，拷贝5个整数到arr2中。 

   //将arr1中的1 2 3 4 5 拷贝到arr2中  

   my_memcpy(arr2, arr1+3, 5 * sizeof(int));  

}

void* my_memcpy(void* dest, 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[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int arr2[10] = { 0 };
  //将arr1中的1 2 3 4 5 拷贝到arr2中
  my_memcpy(arr2, arr1+3, 5 * sizeof(int));
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", arr2[i]);
  }
  return 0;
}

二、memmove 使用和模拟实现

memove 拷贝的就是重叠的内存。

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

返回值说明：返回指向dest的void *指针

参数说明：dest,src分别为目标串和源串的首地址。count为要移动的字节的个数

函数说明：memmove用于从src拷贝count个字节到dest，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。

• 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。

模拟实现：

2.1难点：

覆盖拷贝所在的问题

我们就要重点注意覆盖拷贝的问题，因为会导致未被拷贝的数值受到更改。

情况一：src在dest之前。

我们可以发现自src下标小端拷贝，就不会出现之前的未进行拷贝就被更改的情况。

情况二：dest在src之前。

我们可以发现自src下标大端拷贝，就不会出现之前的未进行拷贝就被更改的情况。

所以此时我们有了两种选择，按图示来说：

1、在7之前为，前——>后，在7之后，后——>前。

2、在3之前为，前——>后，在3之后，后——>前。

• my_memmove函数是为了实现内存的移动功能，类似于C标准库中的memmove函数。
  
• 这个函数接收三个参数：目标地址、源地址以及需要移动的字节数。 函数开始时，先保存了原始的目标地址，以便最后返回。
  
• 通过断言来确保目标地址和源地址都不是NULL。
  
• 接下来dest和src的关系，来确定移动的方向。
  
• 如果dest< src，说明移动方向是从前往后，因此从源地址的每一个字节拷贝到目标地址，并逐渐向后移动。
  
• 如果dest>=src，说明移动方向是从后往前，因此从源地址的最后一个字节开始，逐个拷贝到目标地址的对应位置。最后返回原始的目标地址。
  
• main函数中 使用my_memmove函数将arr1的前5个元素移动到从第3个位置开始的位置。这样，数组的前两个位置会被覆盖，而后面的元素则保持不变。
  

void* my_memmove(void* dest, 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);
    }
  }
  return ret;
}
int main()
{
  int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  //将arr1中的1 2 3 4 5 拷贝到arr2中
  //my_memcpy(arr1 + 2, arr1, 5 * sizeof(int));
  my_memmove(arr1 + 2, arr1, 5 * sizeof(int));
  int i = 0;
  for (i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", arr1[i]);//1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
  }
  return 0;
}

memset的使用

memset - 内存设置

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。

• 在 main 函数内部，定义了一个字符数组 arr，并初始化为字符串 "hello bit"。注意，数组的大小是10，所以实际上字符串后面还有一个空字符 '\0'。
  
• 使用 memset 函数将 arr 的前5个字节设置为字符 'x'。这里的 'x' 实际上会被解释为ASCII码值，所以 'x' 会被设置为每个字节的值。因为 memset 是以字节为单位工作的，所以这里会将 arr 的前5个字节都设置为 'x' 的ASCII值。 打印 arr 的内容。因为 arr 的前5个字节都被设置为了 'x'，所以输出将会是 "xxxxx bit"。
  

int main()
{
  char arr[10] = "hello bit";
  memset(arr, 'x', 5);
  //memset 在设置的时候,是以字节为单位来设置的
  printf("%s\n", arr);
  return 0;
}

memcmp的函数的使用

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

当ptr1<ptr2时，返回值<0

当ptr1=ptr2时，返回值=0

当ptr1>ptr2时，返回值>0

int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int arr2[] = { 1,2,3,4,8 };
  int ret = memcmp(arr1, arr2, 17);
  printf("%d\n", ret);
  return 0;
}

• 定义了两个整数数组 arr1 和 arr2。其中，arr1 包含10个整数（从1到10），而 arr2 包含5个整数（从1到4，然后有一个8）。
  
• 使用 memcmp 函数来比较这两个数组的前17个字节。需要注意的是，一个整数通常占用4个字节（这取决于系统和编译器），所以这里实际上比较的是两个数组的前4个整数以及第5个整数的部分字节。 memcmp 函数会返回两个内存区域之间的差异。如果第一个不匹配的字
  
• 在 arr1 中的值小于 arr2 中的值，则返回一个负数。如果相等，则返回0。如果 arr1 中的值大于 arr2 中的值，则返回一个正数。
  

今天就先到这了！！！

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