内存函数详解

1. memcpy函数

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

1.1 函数的功能，使用与注意事项

1. memcpy函数的作用是内存拷贝，即将source指向的空间中的num个字节拷贝到destination指向的空间中去，然后返回destination原本的值。

#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);int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", arr2[i]);}return 0;
}

2. 该函数与strncpy不同之处在于，该函数在遇到'\0'时并不会停下来。

3. source与destination所指向的空间有任何重叠时，拷贝的结果都是未定义的。当需要进行这样的拷贝时，一般由下文会讲到的memmove函数完成。

对于第三点，给出以下示例

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};memcpy(arr + 2, arr, 12);for(int i = 0; i < 7; i++){printf("%d ", arr[i]);}
}

此时，arr+2指向的空间与arr指向的空间是有重叠部分的，结果并不是我们所预期的“1 2 1 2 3 6 7”而是“1 2 1 2 1 6 7”（不同平台可能有不同的结果，vs2022和vscode输出的都是前者，因为他们对该函数的实现较为完善，与memmove的实现相似。按照C语言标准的规定，该函数的输出结果应该为后者）。

这是因为，当第一个整形拷贝完之后，source指向空间的前三个整形已经变成了“1 2 1”，继续拷贝下去，“1”就会被拷贝到原本“5”的位置上。

1.2 函数的模拟实现

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{assert(dest && src);void* ret = dest;while(num--){*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}return ret;
}

2. memmove函数

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

2.1 函数的功能，使用与注意事项

基本与memcpy一样，但按照C语言标准规定，该函数才具备拷贝有重叠的空间的能力

2.2 函数的模拟实现

我们可以发现，之前memcpy无法做到重叠空间的拷贝的原因是，source指向空间中还未拷贝但预备拷贝的内容遭到了修改。

由于指向的空间有重叠的部分，所以source中一定会有内容被修改。但，问题是如何让这样的变化不影响拷贝呢？

当然是，确保重叠部分的空间都是在被拷贝之后再被修改。

当destination指向位置在source指向位置之后时，重叠部分位于source的后端，那么我们就应该从后端开始向前拷贝；

当destination指向位置在source指向位置之前时，重叠部分位于source的前端，那么我们就应该从前端开始向后拷贝。

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
{assert(dest && src);void* ret = dest;//dest在前，从前向后拷//dest在后，从后向前拷if(dest < src){while(num--){*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}}else{while(num--){*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);}}return ret;
}

3. memset函数

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

3.1 函数的功能，使用与注意事项

memset函数的作用是设置内存，即将ptr指向空间中的num个字节的值设置为value，然后返回ptr原本的值。

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

3.2 函数的模拟实现

void* my_memset(void* ptr, int value, size_t num)
{assert(ptr);while(num--){*((char*)ptr + num) = value;}return ptr;
}

4. memcmp函数

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

4.1 函数的功能，使用与注意事项

依次比较ptr1与ptr2指向空间中num个字节的值的大小。

若ptr1较大，返回大于零的数；

若ptr2较大，返回小于零的数；

若相同，则返回零。

该函数似乎意义不大，用到的地方很少，毕竟比较字节的大小似乎没有什么意义。

#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);elseprintf("'%s' is the same as '%s'.\n", buffer1, buffer2);return 0;
}

4.2 函数的模拟实现

int my_memcmp(const void* ptr1, const void* ptr2, size_t num)
{assert(ptr1 && ptr2);while(*(char*)ptr1 == *(char*)ptr2 && num--){ptr1++;ptr2++;}return *(char*)ptr1 - *(char*)ptr2;
}