C语言内存函数(21)

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前言

  正文开始，发车！

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一、memcpy的使用和模拟实现

函数模型：void* memcpy(void* destination, const void* source, size_t num);

使用注意事项：
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.这个函数在遇到 ‘\0’ 的时候并不会停下来，给多少就复制多少
3.如果 source 和 destination 有任何的重叠，复制的结果都是未定义的

// 使用举例
int main()  
{  int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };  int arr2[10] = {0};  //将arr1中的1 2 3 4 5,拷贝到arr2中  memcpy(arr2, arr1, 5*sizeof(int));  int i = 0;  for (i = 0; i < 10; i++)  {  printf("%d ", arr2[i]);  // 1 2 3 4 5 0 0 0 0 0}  return 0;  
}

我们来模拟实现一下 my_memcpy ，首先所接收的 dest 、src 都是不明确类型的，用 void* 接收，返回类型为 void*，且 src 并不希望被修改，可以加个 const 修饰

其实没那么复杂，我们有 num 个字节需要复制，那么直接循环 num 次就可以了，只是需要把 dest 和 src 强制转化成 char* 的类型就OK了

标红是因为什么原因？

原来，强制类型转化是临时的，下面两句各自加上就好了

dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src + 1;

这时候，我们再来回想一下为什么尽量要避免 dest 和 src 两者发生重叠
你脑海里想象一下 my_memcpy(arr1 + 2, arr1 + 1, 5 * sizeof(int)); 的过程，就明白了

下面是memcpy的完整模拟实现：

void* my_memcpy (void * dst, const void * src, size_t count )  
{  void * ret = dst;  assert(dst);  assert(src);  /*  * copy from lower addresses to higher addresses  */  while (count--) {  *(char *)dst = *(char *)src;  dst = (char *)dst + 1;  src = (char *)src + 1;  }  return(ret);  
}

二、memmove的使用和模拟实现

那怎么处理内存重叠的问题呢，那就用这个！

函数原型：void* memmove(void* destination, const void* source, size_t num);

使用注意事项：
1.可以把 memmove 当作可以处理重叠的 memcpy 吗？ 可以！

我们来看看这个 memmove 为什么可以解决内存重叠情况下的复制：

当 src 在 dest 左边且发生重叠的时候，这时候如果从左往右复制，dest 所指向的 3 立马就被覆盖，等到 src 来复制的时候，已经只能复制 1 了，这不是我们想要的，于是，我们考虑从右向左复制，也就是 dest 的 7 被 5 覆盖 ， 6 被 4 覆盖 … 3 被 1 覆盖

当 src 在 dest 右边且发生重叠的时候，这时候从右往左复制，又会发生上述的提前覆盖的情况，解决方法是什么？从左向右复制！

当 src 与 dest 不发生重叠的时候，从左向右 或者 从右向左 复制都没影响，所以我们想出一个总的复制方案

当 src < dest 的时候，从右向左复制
当 dest < src 的时候，从左向右复制

我们来思考一下 从右往左 复制该怎么实现，首先 dest 和 src 先跳到未部，注意要减一个1

dest = (char*)dest + num - 1;
src = (char*)src + num - 1;

接着开始往回复制，这与从左向右几乎等同，无非就是自加变为自减，所以，完整的 my_memmove 如下

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
{void* ret = dest;if (dest < src) {// 从左往右while (num--) {*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}}else {// 从右往左dest = (char*)dest + num - 1;src = (char*)src + num - 1;while (num--) {*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest - 1;src = (char*)src - 1;}}return ret;
}

三、memset函数的使用

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

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

请注意！memset在设置的时候，是以字节为单位来设置的

// 错误使用举例
int main()  
{  int arr[10] = { 0 };  memset(arr, 1, 40);  //errreturn 0;  
}

因为它是以字节为单位来设置的，所以你可以想象，一个 int 有四个字节，每个字节都是1
也就是说，上述数组 arr 的每个元素都是 0x01010101，而不是我们想要的0x00000001

我们一般拿来清空、初始化数组或者结构体

四、memcmp函数的使用

函数原型：int memcmp(const void* ptr1, const void* ptr2, size_t num);

作用是比较从 ptr1 和 ptr2 指针指向的位置开始，向后的 num 个字节

// 使用实例
int main()
{int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int arr2[] = { 1,2,3,4,8 };int ret = memcmp(arr1, arr2, 16); // 0printf("%d\n", ret);ret = memcmp(arr1, arr2, 17); // -1printf("%d\n", ret);return 0;
}

至于原理，请调试并打开内存查看，就很清楚了

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总结

我们在学习的时候应该带有自己的思考，比如上述 arr1 和 arr2 的图片可能有一个地方会引起你的注意

对于每个 int 的四个字节，数据低位同时也是存放在地址的低位
举例来说，假如把 int a = 1;存放在内存里面：
0x00000093F16FF6A8 ：存放01
0x00000093F16FF6A9 ：存放00
0x00000093F16FF6AA ：存放00
0x00000093F16FF6AB ：存放00

你可能跟我一样，对数据在内存中的存储由此产生了极大的疑问和兴趣，没关系，我们下篇文章开始介绍