一.引言
在 C 语言中，内存操作是程序设计的基础之一。C 标准库提供了一系列内存操作函数，它们能够直接对内存进行操作，不依赖于数据类型，非常灵活高效。本文将详细介绍四个常用的内存函数：memcpy、memmove、memset和memcmp，包括它们的功能、使用方法以及memcpy和memmove的模拟实现。
上述四种内存函数，全部保存在头文件<string.h>中！
二.内存拷贝函数:memcpy
函数原型：
void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);
功能说明：
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如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。（易错）
//模拟实现
void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{
// 断言确保指针有效
assert(dest && src);
// 保存目标地址用于返回
void* ret = dest;
// 按字节复制
while (num--)
{
*((char*)dest) = *((char*)src);
dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src + 1;
}
return ret;
}首先使用assert断言确保dest和src都不是空指针，增加代码健壮性。同时，保存dest的初始地址，因为后续操作会修改dest指针。将void*指针转换为char*，这样可以按字节进行操作，循环num次，每次复制一个字节，然后将两个指针都向后移动一个字节，最后返回目标内存的起始地址。
三.处理重叠内存的拷贝:memmove
函数原型：
void *memmove(void *dest, const void *src, size_t n);
功能说明：
①memmove的参数和返回值与memcpy完全相同，但它保证在源内存区域和目标内存区域重叠时也能正确拷贝。这使得memmove在处理同一数组内部的数据移动时非常有用。
实现思路：
我们来看这样一组例子，当dest在src的前面时，我们该如何拷贝呢？显然这时候可以使用从前向后拷贝，这时候与memcpy的视线思路是一样的。
现在呢？对于这一组例子来说，dest在src的后面时，我们又该如何拷贝呢？显然这时候可以选择从后向前拷贝，这样才能避免拷贝时覆盖掉src中的数据导致出现错误。
void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
{
// 断言确保指针有效
assert(dest && src);
// 保存目标地址用于返回
void* ret = dest;
// 判断内存是否重叠，选择不同的复制方向
if (dest < src)
{
// 目标在源前面，从前向后复制
while (num--)
{
*((char*)dest) = *((char*)src);
dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src + 1;
}
}
else
{
// 目标在源后面或重叠，从后向前复制
while (num--)
{
*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
}
}
return ret;
}同样使用assert确保指针有效，并保存dest的初始地址。接着，判断dest和src的位置关系：当dest在src前面（dest < src）时，使用从前向后的复制方式，与memcpy相同；当dest在src后面或两者重叠时，使用从后向前的复制方式。从后向前复制时，先复制最后一个字节，再依次向前复制，这样可以避免覆盖还未复制的源数据。这种实现方式保证了即使内存区域重叠，也能正确完成数据拷贝。
四.内存设置函数：memset
函数原型：
void *memset(void *s, int c, size_t n);
功能说明：
memset函数用于将一块内存区域的每个字节都设置为指定的值。
//使用示例
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char str[20];
int arr[10];
// 将字符串前5个字节设置为'A'
memset(str, 'A', 5);
str[5] = '\0'; // 手动添加字符串结束符
printf("str: %s\n", str); // 输出：AAAAA
// 将整数数组所有字节设置为0（即初始化数组为0）
memset(arr, 0, sizeof(arr));
return 0;
}注意：memset是按字节设置内存的，因此对于非字符类型的数组，使用时要特别小心。例如，memset(arr, 1, sizeof(arr))不会将整数数组的每个元素设置为 1，而是将每个字节设置为 1。我们通过调试——窗口——内存中观察到这一现象！
五.内存比较函数:memcmp
函数原型：
int memcmp(const void *s1, const void *s2, size_t n);
功能说明：
s1：第一块内存区域的起始地址；s2：第二块内存区域的起始地址；n：要比较的字节数。函数返回值：
①小于 0：s1小于s2。
②等于 0：s1等于s2。
③大于 0：s1大于s2。
注意：memcmp按字节比较内存，与数据类型无关，这一点与strcmp不同（strcmp比较字符串直到遇到 '\0'）。
//使用示例
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
char str1[] = "Hello, world!";
char str2[] = "Hello, there!";
int arr1[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int arr2[] = {1, 2, 4, 5, 6};
// 比较字符串的前6个字节
int result1 = memcmp(str1, str2, 6);
printf("比较前6个字节: %d\n", result1); // 输出：0（前6个字节都是"Hello,"）
// 比较整个字符串
int result2 = memcmp(str1, str2, strlen(str1));
printf("比较整个字符串: %d\n", result2); // 输出：正数（'w' > 't'）
// 比较整数数组
int result3 = memcmp(arr1, arr2, sizeof(int) * 3);
printf("比较数组前3个元素: %d\n", result3); // 输出：负数，小端存储（0x03 < 0x04）
return 0;
}这些函数都操作void*类型的指针，使其能够处理任何数据类型的内存，体现了 C 语言的灵活性。在实际编程中，根据具体需求选择合适的内存函数，可以提高代码的效率和可读性。
以上就是 C 语言中 memcpy、memmove、memset 和 memcmp 这几个核心内存函数的详细介绍。它们虽看似简单，却是 C 语言中直接操作内存的重要工具，在数据拷贝、内存初始化、内容比较等场景中发挥着关键作用。
如果你在使用这些函数时遇到过有趣的问题，或者有更巧妙的使用技巧，欢迎在评论区分享交流。让我们一起探讨，共同提升对 C 语言内存操作的理解吧！