前面向大家介绍了C语言中的字符函数和字符串函数,今天再向大家介绍一下类似的函数————
C语言中的内存函数。
1. memcpy函数的使用和模拟实现
memcoy函数是一种通过内存来复制内容的一种函数,以字节为基本单位进行,斌并且是一个可以复制任何类型数据的函数。
void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );
上面代码就是memcpy函数的一个基本形式。
用法解释:destination是一个指向目标空间的 void* 类型的指针,source是一个指向源空间(提供复制的内容的对象)的指针。num是一个无符号整形的参数,单位是字节。
意思就是从source指向的位置开始向后复制num个字节的内容复制destination指向的位置。
使用时注意事项:
1. memcpy函数进行内容的复制时,遇到源空间的 '\0' 不会停止。
2. memcpy函数进行内容复制时的基本单位是字节。
3. memcpy函数使用时,最好不要涉及到目标空间和源空间共同覆盖的空间,否则复制的结果都是未定义的。
老样子,上代码。
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
int arr2[5] = { 0 };
printf("复制前arr2数组为:");
int i = 0;
for (i = 0; i < 5; i++)
{
printf("%d ", arr2[i]);
}
printf("\n");
memcpy(arr2, arr1, 3 * sizeof(arr1[0]));
//3*sizeof(arr1[0])是指将从arr1开始复制直到到达12个字节
printf("复制后arr2数组为:");
for (i = 0; i < 5; i++)
{
printf("%d ", arr2[i]);
}
return 0;
}
memcpy函数的模拟实现
void my_memcpy(void* dest, const void* src, int num) //设置成void* 型指针是为了接受任何类型的数据
{
while (num--)
{
*(char*)dest = *(char*)src;
//因为void*指针无法直接进行解引用,我们将其转换成char*型的
dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src + 1;
}
}
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
int arr2[10] = { 0 };
my_memcpy(arr2, arr1, 20);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr2[i]);
}
return 0;
}
以上就是memcpy函数的模拟实现
有人看了代码就疑惑了,为什么偏偏实现函数功能是将指针强制转换成char*的呢?
其实就是为了方便操作
本质上是将要复制的内容转换为一个一个字节复制过去,而char*型的指针一次就只能操作一个字节,就实现了通过一个一个字节来复制内容。
运行如下图
实现模拟之后,我们再来解释一下为什么操作的空间最好不要有重叠。
void my_memcpy(void* dest, const void* src, int num)
{
while (num--)
{
*(char*)dest = *(char*)src;
dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src + 1;
}
}
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
my_memcpy(arr1+3, arr1, 20);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr1[i]);
}
return 0;
}
通过画图我们知道,按照上面代码操作,4和5的空间是共同覆盖的,所以当进行到复制半路的途中,4和5就会被改为1和2了,然而4和5也是后面要复制的内容,但是4和5已经提前被改为1和2了,所以后面的复制操作也是会有影响的。
运行代码
但是这种效果是通过我们模拟实现的。
如果我们真使用上memcpy函数时,memcpy函数还是会正常实现复制的。
这说明VS中memcpy函数已经具备了处理空间重叠的问题。但我们如果以后遇到的空间是重叠的,最好不要使用memcpy函数。
所以C语言就为我们提供了一个处理空间重叠的函数------memmove函数
2. memmove函数的使用和模拟实现
其实memmove函数和memcpy函数的用法是差不多的,不同点在于memmove函数是专门设计来处理目标空间和源空间重叠的问题的。
需要注意的是:memmove函数处理的基本单位也是字节。
void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );
上代码
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int sz = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]);
memmove(arr1 + 2, arr1, 20);
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr1[i]);
}
return 0;
}
运行代码发现,memmove函数在处理目标空间和源空间重叠时,是可以正常将源空间的内容复制到目标空间的。
所以每当我们在复制内容时,遇到目标空间和源空间重叠的问题时,必须使用memmove函数。
memmove函数的模拟实现
在模拟实现memmove函数遇到的情况比较多也比较复杂。我们 一 一 来分析。
第一种情况
如上图,当dest和src指向的空间没有重叠时,我们只需要把src里面要复制的内容从前向后或者从后向前拷贝到目标空间中去。
第二种情况
如图,当src指向的空间于dest指向的空间有重叠部分时,并且src在dest的左边时,我们依次将src指向的内容从前向后拷贝到dest指向的空间时,我们会发现这样拷贝时,我们会将后面要拷贝的4和5变成了1和2,这样要拷贝4和5时就无法拷贝了,因为4和5应经提前被替换成1和2了,已经没有4和5了。
所以这时候我们要改变一下,将src里面的内容从后向前拷贝。
如上图,当我们将src指向的内容依次从后向前拷贝到dest指向的目标空间时,我们会发现这样就能正常复制内容。
第3种情况
这时我们发现当空间有重叠时,并且src在dest的右边时,我们将src里面的内容依次从前向后拷贝的dest指向的空间时,是可以正常运行的。
总结:
1.当 src在 1 区域时,也就是在dest的左边时,我们将src指向的内容从后向前拷贝。(src<dest)
2.当src在 2 和 3 区域时,也就是在dest的右边时,我们将src指向的内容从前向后拷贝。(src>dest)
代码实现
void my_memmove(void* dest, void* src, int num)
{
if (src > dest)
{
//从前向后拷贝
while (num--)
{
*(char*)dest = *(char*)src;
dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src+1;
}
}
else
{
while (num--)
{
//num- -的同时,也样dest和src向后退了
*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
}
}
}
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int sz = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]);
my_memmove(arr1 + 2, arr1, 20);
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
printf("%d ", arr1[i]);
}
return 0;
}
运行代码
3.memset函数的使用
void * memset ( void * ptr, int value, size_t num );
memset函数是用来设置内存的,将内存中的值以字节为单位设置成想要的内容。
解释memset的3个参数
1.ptr 是一个void* 类型的指针,其指向的是被修改内容空间的起始位置。
2.value是我们要设置的内容。
3.num 是表示从ptr指向的起始位置开始向后有多少个字节的内容需要改变。
老样子,上代码感受
int main()
{
char arr[] = "hallo bit";
memset(arr, 'x', 5 * sizeof(arr[0]));
printf("%s", arr);
return 0;
}
4.memcmp函数的使用
int memcmp ( const void * ptr1, const void * ptr2, size_t num );
memcmp函数是用来比较ptr1指向的内容和ptr2指向的内容后num个字节的内容的大小。
返回值 | *ptr1-*ptr2 |
>0 | >0 |
0 | ==0 |
<0 | <0 |
我们还是直接通过代码感受一下
int main()
{
char* str1 = "abcd";
char* str2 = "abce";
int ret=memcmp(str1, str2, 4);
printf("%d\n", ret);
if (ret > 0)
{
printf("str1>str2");
}
else if (ret < 0)
{
printf("str1<str2");
}
else
{
printf("str1==str2");
}
}
运行代码
完结,感谢大家的观看。