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前言
一、memcpy的使用和模拟实现
二、memmove的使用和模拟实现
三、memset的使用和模拟实现
四、memcmp的使用和模拟实现
总结
前言
本文主要讲述C语言中常用的内存函数：memcpy、memmove、memset、memcmp。内容不多，除了了解如何使用，还会进行模拟实现这些库函数，希望对大家有所帮助。
快一个月没有更新了，因为期末考试的原因，现在慢慢恢复正常更新速度
注意：内存函数使用的头文件为<string.h>
之所以叫做内存函数，是因为这些函数是以‘内存块’进行作用的
一、memcpy的使用和模拟实现
1.使用
函数声明：void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num )
参数说明：
- destination：指向要复制内容的目标数组的指针，类型转换为 void* 类型的指针。
- source：指向要复制的数据源的指针，类型转换为类型为 const void* 的指针。
- num：要复制的字节数，size_t 是无符号整数类型。
- 函数返回一个 void* 类型的指针
函数功能：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。
注意事项：
- 这个函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来，这是与字符串函数的区别
- 如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。如果想复制自己的某个部分到自己的某处，请使用memmove
- num的大小不能超过destination指向的空间大小
演示：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int arr2[5] = { 0 };
//将arr1中的3,4,5,6,7复制到arr2中
memcpy(arr2, arr1 + 2, 20);
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
printf("%d ", arr2[i]);
}
return 0;
}运行结果：
解疑：需要注意的就是num参数是需要复制的字节数，一个整形是4个字节，因此复制5个整形需要20个字节。
2.模拟实现
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
//src需要const修饰，保证它不会被修改
void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{
assert(dest && src);//断言判断是否为空指针
void* ret = dest;
int i = 0;
for (i = 0; i < num; i++)
{
*(char*)dest = *(char*)src;
//不能使用后置++移动指针
(char*)dest += 1;
(char*)src += 1;
}
return ret;
}
int main()
{
int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int arr2[5] = { 0 };
//将arr1中的3,4,5,6,7复制到arr2中
my_memcpy(arr2, arr1 + 2, 20);
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
printf("%d ", arr2[i]);
}
return 0;
}运行结果：
解疑：模拟实现，void*指针不能直接使用，需要将形参进行强制类型转换，函数中那一处为什么不能使用后置++来移动指针，因为强制类型转换是临时的，后置++相当于作用在void*指针上，无法编译，虽然在vs上可以使用前置++来达到同样效果，但不保证所以编译器都能这样使用。
二、memmove的使用和模拟实现
1.使用
函数声明：void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num )
参数与memcpy一致
函数功能：除了与memcpy具有相同的功能外，还允许允许目标指针和源指针重叠。
演示：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
//将arr中4,5,6,7,8复制到起始处
memmove(arr, arr + 3, 20);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}运行结果：
解疑：除了复制自己，memmove也可以像memcpy一样使用，这里不再演示
2.模拟实现
1. 首先，要模拟实现这个库函数，我们可以画图分析：
2. 如图，当目标区域dest在源区域src后边，src按顺序从前往后传会导致4,5的数据被修改，src走到下标为3时，对应的数字是1不是4，所以无法达到函数需要实现的效果。
3. 这时，我们可以使src从后往前的顺序复制到dest的位置，这样就可以避免src未被复制区域数据被修改，如下图：
4. 如下图，当目标区域dest在源区域src前面时，这时候src从后向前传又不行了，因为修改了待复制区域的数据。
5. 这种情况我们可以从前往后传，如下图，这样就避免了待复制数据被修改。
6. 最后一种情况，目标区域与源区域不重合。这时候src无论是从前往后还是从后向前都可以，为了后续写代码方便，我们采用从前往后传。
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
{
assert(dest && src);
void* ret = dest;
if (src < dest)
{
while (num--)
{
*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
}
}
else
{
for (int i = 0; i < num; i++)
{
*(char*)dest = *(char*)src;
(char*)dest += 1;
(char*)src += 1;
}
}
return ret;
}
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
my_memmove(arr, arr + 3, 20);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}运行结果：
温馨提示：我们通过VS试验发现，memcpy也可以自己复制自己，这说明VS中memcpy和memmove很可能使用了相同的逻辑。但C语言标准规定了memcpy不处理与自身内容重叠的数据，不能保证所有编译器的memcpy库函数都与VS的相同，所以我们一般处理重叠内存块的数据时，还是采用memmove。从效果上来说，memmove可以完全替代memcpy，但存在就有自身的道理。
三、memset的使用和模拟实现
1.使用
函数声明：void * memset ( void * ptr, int value, size_t num )
函数功能：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。
参数解释：
- ptr：指向要填充的内存块的指针。
- value：要设置的值。该值作为 int 传递，但该函数使用此值的无符号字符转换填充内存块。
- num：要设置为该值的字节数。
- 最后返回被设置的指针
演示：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char ch[] = "hello world";
//将world改为*号
memset(ch + 6, '*', 5);
printf("%s\n", ch);
return 0;
}注意：因为字符也属于整形类，存储的是其ASCII码值，所以直接写想设置的字符
运行结果：
提醒：使用memset设置整形数组时，需要注意以下问题
如：想把前5个数字全改为1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
//想把前5个数字全改为1
memset(arr, 1, 20);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
}运行结果：
解疑：运行结果不尽人意，是什么原因呢，其实很简单，设置值是按照字节来挨个设置的。比如数组的首元素1，它的原码为 00000000 00000000 00000000 00000001，换成16进制为：00 00 00 01，将每一个字节设置为1，结果就是：01 01 01 01 ，换算为十进制就是 1684009
2.模拟实现：
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
void* my_memset(void* ptr, int value, size_t num)
{
assert(ptr);
void* ret = ptr;
for (int i = 0; i < num; i++)
{
*(char*)ptr = value;
(char*)ptr += 1;
}
return ptr;
}
int main()
{
char ch[] = "hello world";
//将world改为*号
my_memset(ch + 6, '*', 5);
printf("%s\n", ch);
return 0;
}
运行结果：
四、memcmp的使用和模拟实现
1.使用
函数声明：int memcmp ( const void * ptr1, const void * ptr2, size_t num )
函数功能：比较从ptr1和ptr2指针指向的位置开始，向后的num个字节
参数说明：ptr1与ptr2指向是需要比较的内存块。num就是要比较的字节数
演示：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char ch1[] = "abcdefg";
char ch2[] = "abcdxfg";
int ret1 = memcmp(ch1, ch2, 4);
int ret2 = memcmp(ch1, ch2, 6);
int ret3 = memcmp(ch2, ch1, 6);
printf("%d\n", ret1);
printf("%d\n", ret2);
printf("%d\n", ret3);
return 0;
}运行结果：
2.模拟实现
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
int my_memcmp(const void* ptr1, const void* ptr2, size_t num)
{
assert(ptr1 && ptr2);
int i = 0;
for (i = 0; i < num; i++)
{
if (*(char*)ptr1 > *(char*)ptr2)
{
return 1;
}
else if (*(char*)ptr1 < *(char*)ptr2)
{
return -1;
}
(char*)ptr1 += 1;
(char*)ptr2 += 1;
}
return 0;
}
int main()
{
char ch1[] = "abcdefg";
char ch2[] = "abcdxfg";
int ret1 = my_memcmp(ch1, ch2, 4);
int ret2 = my_memcmp(ch1, ch2, 6);
int ret3 = my_memcmp(ch2, ch1, 6);
printf("%d\n", ret1);
printf("%d\n", ret2);
printf("%d\n", ret3);
return 0;
}运行结果：
总结
以上就是本文的全部内容了，希望对你有所帮助。
