内存函数
- 一.memcpy(内存拷贝1)
- 1.函数使用
- 2.模拟实现
- 二.memmove(内存拷贝2)
- 1.函数使用
- 2.模拟实现
- 三.memcmp(内存比较)
- 1.函数使用
- 2.模拟实现
- 四.memset(内存设置)
- 1.函数使用
- 2.模拟实现
前言:
- 之前我们学习了一些字符串库函数,并且模拟实现了它们。但是它们只能作用于字符串,那有没有适用于各种数据类型的函数呢?答案是有的,现在我将为你介绍——内存函数(memory function)
- 内存函数头文件——string.h
一.memcpy(内存拷贝1)
1.函数使用
void* memory(void* destination, const void* source, size_t num);
- memcpy函数用于拷贝两块独立空间中的数据(不可重叠),将源内存块按照每一个字节拷贝到目标内存块,num表示要拷贝字节的数目。destination 与 source 都是拷贝与被拷贝的起始地址。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
int arr2[10] = { 0 };
int arr3[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
memcpy(arr2, arr1, 24);
memcpy(arr3 + 2, arr3, 20);
return 0;
}
- 观察到arr1将前6个整形拷贝到了arr2中,也就是24个字节,是没有问题的。
- 而第二个操作本来打算:将 arr3 中的 1,2,3,4,5 拷贝到 arr3 中的 3,4,5,6,7 上,但是得到的是1,2,1,2,1这是因为将1,2拷贝到3,4上,原来的内容就被修改了,达不到要求的效果。
总结:
- 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。
- 用于拷贝两块独立空间中的数据,如果source和destination有任何的重叠,复制的结果都是未定义的。
- 由于不知道拷贝什么样的数据,所以参数的指针类型为void*(可接收任意类型指针),在函数内部强制类型转换为 char*,可以用于每个字节拷贝。
2.模拟实现
- 首先是必不可少的断言操作,其次就是要保留目标空间的起始地址便于之后的返回。然后拷贝每一个字节中的内容,所以要循环 num 次。每拷贝一个字节,两个指针向后移动,直到循环结束为止。拷贝结束后返回起始地址即可。
void* my_memcpy(void* destination, const void* source, size_t num)
{
assert(destination && source);//断言,当二者之一指针为NULL则报错
void* ret = destination;//存起始地址便于返回
while (num--)//循环拷贝,每次拷贝一个字节
{
*(char*)destination = *(char*)source;
destination = (char*)destination + 1;
source = (char*)source + 1;
}
return ret;
}
注意:在对 destination 和 source 指针进行操作时,要先将它们强制类型转换为 char* 类型的指针。(char* 类型的指针解引用操作时向后访问一个字节的内容)。而 void* (泛型指针)是不能进行解引用操作的。
二.memmove(内存拷贝2)
1.函数使用
- 上面学习了memcpy函数,得知其不能用于处理重叠的内存之间的数据拷贝,那么这样实现重叠部分的数据拷贝呢?memmove会带你实现。
void* memmove(void* destination, const void* source, size_t num);
- memmove函数用于拷贝两块空间中的数据(可以重叠),将源内存块按照每一个字节拷贝到目标内存块,num表示要拷贝字节的数目。destination 与 source 都是拷贝与被拷贝的起始地址。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
memmove(arr1 + 2, arr1, 20);
return 0;
}
总结:
- 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。
2.模拟实现
分析:
1.当要将紫色区间拷贝到蓝色区间,若采用从前往后(1,2,3,4,5)拷贝,会改变紫色区间中要进行拷贝的数据。换个思路:采用从后往前拷贝,能避免这个问题。
2.当要将紫色区间拷贝到蓝色区间,若采用从后往前(7,6,5,4,3)拷贝,会改变紫色区间中要进行拷贝的数据。换个思路:采用从前往后拷贝,能避免这个问题。
总结:
- 在同一块内存中:重叠时,当dest指针 > src指针,采用从前向后拷贝。
- 在同一块内存中:重叠时,当dest指针 < src指针,采用从后向前拷贝。
- 在同一块内存中:若没有重叠,二者都可以采用。
- 在不同块内存中:二者都可以采用。
void* my_memmove(void* destination, const void* source, size_t num)
{
assert(destination && source);//断言
void* ret = destination;//保存起始地址
if (destination < source)//从前向后拷贝
{
while (num--)
{
*(char*)destination = *(char*)source;
destination = (char*)destination + 1;
source = (char*)source + 1;
}
}
else//从后向前拷贝
{
while (num--)
{
*((char*)destination+num) = *((char*)source+num);
}
}
return ret;//返回起始地址
}
三.memcmp(内存比较)
1.函数使用
int memcmp(const void* ptr1, const void* ptr2, size_t num);
- memcmp函数用于比较两个内存块大小的函数。它会比较从 ptr1 和 ptr2 指针开始的第一个字节。当 *ptr1 大于 *ptr2 的时候返回一个大于0的数;当 *ptr1 等于 *ptr2 的时候返回0;当 *ptr1 小于 *ptr2 的时候返回一个小于0的数。比较完一次,ptr1 与 ptr2 指向下一个字节,循环 num 次,直到结束为止 。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
int arr1[] = { 1,257 };//01 00 00 00 01 01 00 00
int arr2[] = { 1,2 }; //01 00 00 00 02 00 00 00
int ret = memcmp(arr1, arr2, 8);
printf("%d\n", ret);
return 0;
}
- 在VS中内存采用的是小端存储方式。
- 数字在内存中是以2进制补码的形式存储的,但是为了更好的观察,以16进制展现出来。
- arr1与arr2中的前4个字节的内容都相同;但第5个字节,1<2,所以arr1 < arr2。
2.模拟实现
- 首先就是断言,比较字节中的内容,若相同比较下一个字节中的内容,num–。直到字节内容不同或num==0,停止循环,返回二者字节内容的差值。
int my_memcmp(const void* ptr1, const void* ptr2, size_t num)
{
assert(ptr1 && ptr2);
while (*(char*)ptr1 == *(char*)ptr2 && num--)//1.*(char*)ptr1 != *(char*)ptr2 2.num==0
{
ptr1 = (char*)ptr1 + 1;
ptr2 = (char*)ptr2 + 1;
}
if(num==0)//二者相同
return 0;
else//二者不同
return *(char*)ptr1 - *(char*)ptr2;
}
四.memset(内存设置)
1.函数使用
void* memset(void* destination, int value, size_t num);
- memset函数可以将内存块的某一部分设置为特定的字符。三个参数中,第一个参数是开始设置内存的起始位置,第二个参数是要将内存设置成的字符,第三个参数是从起始位置开始需要设置的内存的字节数。memset函数设置内存的时候是一个字节一个字节地设置的。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
char arr[] = "hello world";
memset(arr + 6, 'x', 5);
printf("%s\n", arr);
return 0;
}
再比如:将arr初识化为全1(每个字节都初始化为1)
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
memset(arr, 1, 40);
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d\n", arr[i]);
}
return 0;
}
因为改变一次改变一个字节,而不是所以不适合初始化整形数组。适合修改字符串内容。
2.模拟实现
void* my_memset(void* destination, int value, size_t size)
{
assert(destination);
void* ret = (char*)destination;//保留目标空间的起始地址便于之后的返回
while (size--)
{
*(char*)destination = value;
destination = (char*)destination + 1;
}
return ret;
}
创作不易,如果能帮到你的话能赏个三连吗?感谢啦!!!