C语言【内存函数】详解加模拟实现

发布于:2025-03-16 ⋅ 阅读:(15) ⋅ 点赞:(0)

目录:

        1. memcpy使用和模拟实现

        2. memmove使用和模拟实现

        3. memset函数的使用

        4. memcmp函数的使用

以上函数均包含在一个头文件<string.h>里面 

一、memcpy的使用和模拟实现。

memcpy函数介绍:

函数原型:

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

• 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。

• 如果source和destination有任何的重叠,复制的结果都是未定义的。

解释一下第三点:

比如 :要把一个数组的3,4,5,6拷贝到1,2,3,4的位置,就是内存重叠

         即一个数组一个位置的值复制另一个位置的值的时候,不能有内存的叠加,否则会报错。

        对于重叠的内存,交给memmove来处理。 

 参考代码:


#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{ 
	int arr1[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
	int arr2[10] = { 0 };
	memcpy(arr2, arr1, 20);
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr2[i]);
	}
	return 0;
}

 运行结果:

模拟实现memcpy: 

1.从低地址向高地址拷贝

2.因为数据类型是不知道的,所以只能一个一个的字节来拷贝,

比如:int类型需要1个字节1个字节得拷贝4次,才能完成一个数的拷贝

参考代码: 

void* memcpy(void* dst, const void* src, size_t count)
{
	void* ret = src;
	assert(dst);
	assert(src);
	while (count--)
	{
		*(char*)dst = *(char*)src;
		dst = (char*)dst + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return ret;

}

二、 memmove使用和模拟实现

memcpy函数介绍:

函数原型:

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

• 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。

• 如果源空间和目标空间出现重叠,就得使用memmove函数处理。

即可以解决内存重叠的拷贝 

参考代码:

#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);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);
	}
	return 0;
}

这段代码可以实现:将数组arr1里面的前4个数,拷贝到第2个位置数的后面,

即将红色区域里面的内容拷贝到绿色位置上。

模拟实现memmove:

分情况讨论:

        假设源空间(src)在中间,即3,4,5,6,7 

        情况一:目标空间(dest)在源空间(src)的前面(无重叠),从前往后拷贝 和 从后往前拷贝都行。

        情况二:目标空间(dest)和源空间(src)有重叠,需要分:前重叠 ,后重叠

                       前重叠:从前往后拷贝

                       后重叠:从后往前拷贝

        情况三:目标空间(dest)在源空间(src)的后面(无重叠),从前往后拷贝和从后往前拷贝都行。

参考代码:

void* memmove(void* dst, const void* src, size_t count)
{
	void* ret = dst;
	if (dst <= src || (char*)dst >= ((char*)src + count))  //情况一 ,前重叠,情况三
	{
		while (count--)                        //从前往后拷贝
		{
			*(char*)dst = *(char*)src;
			dst = (char*)dst + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}

	}
	else        //后重叠
	{
		dst = (char*)dst + count - 1;    //从后往前拷贝
		src = (char*)src + count - 1;
		while (count--)
		{
			*(char*)dst = *(char*)src;
			dst = (char*)dst - 1;
			src = (char*)src - 1;
		}
	}
	return ret;
}

三、memset的使用 

memset的介绍

函数原型

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

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。 

参考代码

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char str[] = "hello world";
	memset(str, 'x', 6);
	printf(str);
	return 0;
}

将字符串str的前6个字符设置成x 

运行结果: 

四、memcmp函数的使用

memcmp函数的介绍

函数原型:

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

• 比较 从 ptr1 和 ptr2 指针指向的位置开始,向后的num个字节(按照字典序来比较)

• 返回值如下: 

str1 小于 str2 返回小于0的数

str1 等于 str2 返回0

str1 大于 str2 返回大于0的数

参考代码:

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char buffer1[] = "DWgaOtP12df0";
	char buffer2[] = "DWGAOTP12DF0";
	int n;
	n = memcmp(buffer1, buffer2, sizeof(buffer1));
	if (n > 0)
		printf("'%s' is greater than '%s'.\n", buffer1, buffer2);
	else if (n < 0)
		printf("'%s' is less than '%s'.\n", buffer1, buffer2);
	else
		printf("'%s' is the same as '%s'.\n", buffer1, buffer2);
	return 0;
}