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C语言：内存函数

2024-02-21 46

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简介： C语言：内存函数

创作不易，友友们给个三连吧！！

C语言标准库中有这样一些内存函数，让我们一起学习吧！！

一、memcpy函数的使用和模拟实现

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

1.1 使用的注意事项

1、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。

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。

4、返回的是目标空间的地址（destination）

5、memcpy函数可以实现整型拷贝、字符拷贝、结构体拷贝等等，所以参数和返回值都是void*

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

输出结果：1 2 3 4 5 0 0 0 0 0

如果我想将 4 5 6 7 8 拷贝到arr2呢？？？

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

输出结果：4 5 6 7 8 0 0 0 0 0

这说明我们可以通过指针的加减来改变我们在数组中的接收地址

1.2 memcpy的模拟实现

void* my_memcpy(void* des, const void* src, size_t num)
{
  assert(des && src);//确保不传NULL进来
  void* ret = des;//记住返回值
  //因为memcpy实现的是任何数据类型的拷贝，且num是字节，所以强转成char*进行运算最合适
  while (num--)
  {
    //一次拷贝一个字节
    *(char*)des = *(char*)src;//
    //迭代   因为强制类型转化的效果是临时的，要一直强转才能运算
    des = (char*)des + 1;
    src = (char*)src + 1;
  }
  return ret;
}

二、memmove函数的使用和模拟实现

C语言规定：memcpy拷贝的是不重叠的内存，而memmove拷贝的是重叠的内存

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

虽然在vs2022中memcpy也是可以拷贝重叠内存的，但是其他编译器就不一定了，所以我们在使用的时候，尽量是不重叠的用memcpy，重叠的用memmove

2.1 使用的注意事项

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。

int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
  int arr2[10] = { 0 };
  memmove(arr1+2, arr1, 5 * sizeof(int));//将1、2、3、4、5 拷贝到原来3、4、5、6、7的位置
  for (int i = 0; i < 10; i++)
    printf("%d ", arr1[i]);
  return 0;
}

输出结果：1 2 1 2 3 4 5 8 9 10

2.2 memmove的模拟实现

void* my_memmove(void* dst, const void* src, size_t num)
{
  assert(dst && src);//确保不传NULL进来
  void* ret = dst;//记住返回值
  if (dst < src)//从前往后，和memcpy一样
  {
    while (num--)
    {
      //一次拷贝一个字节
      *(char*)dst = *(char*)src;//
      //迭代   因为强制类型转化的效果是临时的，要一直强转才能运算
      dst = (char*)dst + 1;
      src = (char*)src + 1;
    }
  }
  else//从后往前
    while (num--)
      //要跳num-1个字节
      *((char*)dst + num) = *((char*)src + num);
    return ret;
}

三、memset函数的使用和模拟实现

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

3.1 使用的注意事项

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。

int main ()
{
 char str[] = "hello world";
 memset (str,'x',6);
 printf(str);
 return 0;
}

输出结果：xxxxxxworld

注意：该函数是以字节为单位操作的

如果我们操作的是int类型的数组会怎样？？？

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

输出结果： 16843009 16843009 257 4 5 6 7 8 9 10

为什么会是这样的结果？？下面进行分析

3.2 memset的模拟实现

void* my_memset(void* ptr, int value, size_t num)
{
  while (num--)
  {
    *(char*)ptr = value;
    ptr = (char*)ptr + 1;
  }
}

四、memcmp函数的使用

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

1、⽐较从ptr1和ptr2指针指向的位置开始，向后的num个字节

2、返回值如下：

int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8 };
  int arr2[] = { 1,2,3,8 };
  printf("%d\n", memcmp(arr1, arr2, 12));
}

输出结果：0

如果我们比较13个字符呢？？

int main()
{
  int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8 };
  int arr2[] = { 1,2,3,8 };
  printf("%d\n", memcmp(arr1, arr2, 13));
}

输出结果：-1

因为小端存储，所以arr1的第13个字节存储的是04，而arr2的第13个字节存储的是08，所以返回-1！！