C语言之内存函数

简介: C语言之内存函数

在此之间,我们学过许多的字符函数,例如strcpy,strstr,strcmp等等,这里我们以strcpy函数进行举例:

//实现将arr1拷贝到arr2中
int main()
{
  int arr1[5] = { 1,2,3,4,5 };
  int arr2[5] = { 0 };
  strcpy(arr2, arr1);
  return 0;
}

程序并没有正确运行,编译器报错:

错误分析如下:

上述代码是无法实现将arr1拷贝到arr2中,由此可见,像strcmp,strcpy,strstr这种字符串函数,它虽然能够实现字符串拷贝,比较等功能,但是由于它们的操作对象是字符串,因此对于整形数组,浮点型数组等并不适用。


那么对于整形数组,浮点型数组等其他的数据,我们该如何进行操作呢?


c语言给出了另一类函数-------内存函数(memcpy/memmove/memcmp)


memcpy:

//void*-----通用类型指针:可以接受各种类型的参数
void*memcpy(void*destination,const void*source,size_num)//size_num的单位是字节

还是选用上述实例:

#include<stdio.h>
#include<string.h>
//实现将arr1拷贝到arr2中
int main()
{
  int arr1[5] = { 1,2,3,4,5 };
  int arr2[5] = { 0 };
  memcpy(arr2, arr1,sizeof(arr1));
  return 0;
}

此时打开监视窗口,我们不难发现,数组之间完美的实现了拷贝。

结构体类型实现拷贝:

举例:

struct person 
{
  int age;
  char name[20];
  char phone[13];
};
int main()
{
  struct person arr3[] = { {20,"张三","20031319"},{19,"lisa","193684"} };
  struct person arr4[3] = {0};
  memcpy(arr4, arr3, sizeof(arr3));
}

此时打开监视窗口,我们不难发现,结构体之间完美的实现了拷贝。

模拟实现memcpy:

以整形进行举例:

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
void* my_memcpy(void* dest, const void* scr,size_t num)
{
  void* ret = dest;
  //断言:为避免是空指针
  assert(dest != NULL);
  assert(scr != NULL);
  while (num--)//num为要拷贝的长度
  {
  //不能直接解引用操作的原因:void*类型不能直接进行++/--操作
    *(char*)dest = *(char*)scr;//先强制类型转换在解引用
    dest=(char*)dest+1;
    scr=(char*)scr+1;
  }
  return ret;//不能直接返回dest,因为此时的dest并不是首地址
}
int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
  int arr2[5] = { 0 };
  my_memcpy(arr2, arr1,sizeof(arr1));
  for (int i = 0; i < 5; i++)
  {
    printf("%d ", arr2[i]);
  }
  return 0;
}
1 2 3 4 5

上述实例,我们是实现的功能是将一个数组中的元素拷贝到另一个数组中,如果现在我们实现将数组中的前几个元素拷贝到后面的几个呢?

举例:

//实现将1 2 3 4 5拷贝到3 4 5 6 7的位置上
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
void* my_memcpy(void* dest, const void* scr,size_t num)
{
  void* ret = dest;
  assert(dest != NULL);
  assert(scr != NULL);
  while (num--)
  {
    *(char*)dest = *(char*)scr;
    dest=(char*)dest+1;
    scr=(char*)scr+1;
  }
  return ret;
}
int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  my_memcpy(arr1+2, arr1,20);
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", arr1[i]);
  }
  return 0;
}

预期输出结果为:

1 2 1 2 3 4 5 8 9 10

实际输出结果:

1 2 1 2 1 2 1 8 9 10

预期和实际不相符分析如下:

由此可得出:我们所编写的my_memcpy函数并不能实现在同一个数组中的拷贝,会出现数的覆盖现象。

那库函数memcpy能否实现呢?

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

输出结果如下:

1 2 1 2 3 4 5 8 9 10

看到这里,相信很多人都会产生疑惑,为什么库函数memcpy可以实现,而我们编写的my_memcpy不能实现呢?难道是我们写错了?

事实并非如此,memcpy虽然也实现了这样的功能,但C语言标准规定:memcpy:用来处理不重叠的内存拷贝。memmove:处理重叠的内存拷贝


我们所编写的my_memcpy是因为严格按照C语言的标准所编写,而在VS编译器上memcpy超额完成了任务,相当于抢了memmove的饭碗。

下面我们就来学习memmove函数!

memmove:

依然是上述实例:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  memmove(arr1+2, arr1,20);
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", arr1[i]);
  }
  return 0;
}

输出结果如下:

1 2 1 2 3 4 5 8 9 10

现在得出的结果正是我们预期的效果!

模拟实现memmove:

目的地的地址低于源头地址:

正序进行拷贝:

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
my_memmove(void* dest, const void* scr, size_t count)
{
  assert(dest != NULL);
  assert(scr != NULL);
  void* ret = dest;
  while (count--)
  //直接按照源头一个个进行打印,不存在数的覆盖
  {
    *(char*) dest= *(char*) scr;
    dest = (char*)dest + 1;
    scr = (char*)scr + 1;
  }
  return ret;
}
int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  my_memmove(arr1, arr1+2,20);
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", arr1[i]);
  }
  return 0;
}

这种比较简单,这里就不赘述分析过程了

输出结果为:

3 4 5 6 7 6 7 8 9 10

目的地址高于源头地址:

倒序进行拷贝:

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
my_memmove(void* dest, const void* scr, size_t count)
{
  assert(dest != NULL);
  assert(scr != NULL);
  void* ret = dest;
  while (count--)
  {
    *((char*)dest + count) = *((char*)scr + count);
  }
  return ret;
}
int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  my_memmove(arr1+2, arr1,20);
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", arr1[i]);
  }
  return 0;
}

输出结果为:

1 2 1 2 3 4 5  8 9 10

对于该行代码的实现过程,我们分析如下:

*((char*)dest + count) = *((char*)scr + count);

对于上述两种情况,我们可用一个程序进行表示:

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
my_memmove(void* dest, const void* scr, size_t count)
{
  assert(dest != NULL);
  assert(scr != NULL);
  void* ret = dest;
  if(dest<scr)//正序进行拷贝
  while (count--)
  {
    *(char*)dest = *(char*)scr;
    dest = (char*)dest + 1;
    scr = (char*)scr + 1;
  }
  else//倒序进行拷贝
  {
  while(count--)
  {
    *((char*)dest + count) = *((char*)scr + count);
  }
  }
  return ret;
}
int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  my_memmove(arr1+2, arr1,20);
  for (int i = 0; i < 10; i++)
  {
    printf("%d ", arr1[i]);
  }
  return 0;
}

输出结果如下:

1 2 1 2 3 4 5 8 9 10

memcmp:

将两个存储区的前n个字节进行比较。

举例:

#include<stdio.h>
int main()
{
  int arr[] = { 1,2,3,4,5 };
  int arr2[] = { 1,2,5,4,3 };
  int ret=memcmp(arr, arr2, 9);//arr>arr2,返回大于零的数字,arr<arr2,返回小于零的数字,二者相等,返回0
  //注:VS编译器返回-1/0/1,虽然不严谨,但是并不违背C语言的标准规定
  printf("%d\n", ret);
  return 0;
}

输出结果如下:

-1

分析如下:

memset:内存设置函数

举例:

字符型:

#include<stdio.h>
int main()
{
  char arr[10] = "";
  memset(arr, '#', 10);//10代表更改10个字节
  return 0;
}

整形:

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

输出如下:

让不少人产生疑惑的是:为什么此时并没有实现将数组中的10个元素都修改为1呢?

原因是:该函数的操作单位是字节,而数组是一个整形数组,其中的元素都为整形,每个元素为4个字节。

具体分析如下:

因此,在使用该函数的时候,一定要注意类型。

相关文章
|
6天前
|
C语言
c语言调用的函数的声明
被调用的函数的声明: 一个函数调用另一个函数需具备的条件: 首先被调用的函数必须是已经存在的函数,即头文件中存在或已经定义过; 如果使用库函数,一般应该在本文件开头用#include命令将调用有关库函数时在所需要用到的信息“包含”到本文件中。.h文件是头文件所用的后缀。 如果使用用户自己定义的函数,而且该函数与使用它的函数在同一个文件中,一般还应该在主调函数中对被调用的函数做声明。 如果被调用的函数定义出现在主调函数之前可以不必声明。 如果已在所有函数定义之前,在函数的外部已做了函数声明,则在各个主调函数中不必多所调用的函数在做声明
22 6
|
20天前
|
C语言
【c语言】动态内存管理
本文介绍了C语言中的动态内存管理,包括其必要性及相关的四个函数:`malloc`、``calloc``、`realloc`和`free`。`malloc`用于申请内存,`calloc`申请并初始化内存,`realloc`调整内存大小,`free`释放内存。文章还列举了常见的动态内存管理错误,如空指针解引用、越界访问、错误释放等,并提供了示例代码帮助理解。
32 3
|
26天前
|
存储 缓存 C语言
【c语言】简单的算术操作符、输入输出函数
本文介绍了C语言中的算术操作符、赋值操作符、单目操作符以及输入输出函数 `printf` 和 `scanf` 的基本用法。算术操作符包括加、减、乘、除和求余,其中除法和求余运算有特殊规则。赋值操作符用于给变量赋值,并支持复合赋值。单目操作符包括自增自减、正负号和强制类型转换。输入输出函数 `printf` 和 `scanf` 用于格式化输入和输出,支持多种占位符和格式控制。通过示例代码详细解释了这些操作符和函数的使用方法。
34 10
|
19天前
|
存储 算法 程序员
C语言:库函数
C语言的库函数是预定义的函数,用于执行常见的编程任务,如输入输出、字符串处理、数学运算等。使用库函数可以简化编程工作,提高开发效率。C标准库提供了丰富的函数,满足各种需求。
|
25天前
|
机器学习/深度学习 C语言
【c语言】一篇文章搞懂函数递归
本文详细介绍了函数递归的概念、思想及其限制条件,并通过求阶乘、打印整数每一位和求斐波那契数等实例,展示了递归的应用。递归的核心在于将大问题分解为小问题,但需注意递归可能导致效率低下和栈溢出的问题。文章最后总结了递归的优缺点,提醒读者在实际编程中合理使用递归。
53 7
|
25天前
|
存储 编译器 程序员
【c语言】函数
本文介绍了C语言中函数的基本概念,包括库函数和自定义函数的定义、使用及示例。库函数如`printf`和`scanf`,通过包含相应的头文件即可使用。自定义函数需指定返回类型、函数名、形式参数等。文中还探讨了函数的调用、形参与实参的区别、return语句的用法、函数嵌套调用、链式访问以及static关键字对变量和函数的影响,强调了static如何改变变量的生命周期和作用域,以及函数的可见性。
29 4
|
22天前
|
存储 C语言
【c语言】字符串函数和内存函数
本文介绍了C语言中常用的字符串函数和内存函数,包括`strlen`、`strcpy`、`strcat`、`strcmp`、`strstr`、`strncpy`、`strncat`、`strncmp`、`strtok`、`memcpy`、`memmove`和`memset`等函数的使用方法及模拟实现。文章详细讲解了每个函数的功能、参数、返回值,并提供了具体的代码示例,帮助读者更好地理解和掌握这些函数的应用。
19 0
|
22天前
|
C语言
【c语言】qsort函数及泛型冒泡排序的模拟实现
本文介绍了C语言中的`qsort`函数及其背后的回调函数概念。`qsort`函数用于对任意类型的数据进行排序,其核心在于通过函数指针调用用户自定义的比较函数。文章还详细讲解了如何实现一个泛型冒泡排序,包括比较函数、交换函数和排序函数的编写,并展示了完整的代码示例。最后,通过实际运行验证了排序的正确性,展示了泛型编程的优势。
18 0
|
26天前
|
算法 C语言
factorial函数c语言
C语言中实现阶乘函数提供了直接循环和递归两种思路,各有优劣。循环实现更适用于大规模数值,避免了栈溢出风险;而递归实现则在代码简洁度上占优,但需警惕深度递归带来的潜在问题。在实际开发中,根据具体需求与环境选择合适的实现方式至关重要。
23 0
|
3月前
|
存储 编译器 C语言
【C语言篇】数据在内存中的存储(超详细)
浮点数就采⽤下⾯的规则表⽰,即指数E的真实值加上127(或1023),再将有效数字M去掉整数部分的1。
366 0