【C语言进阶篇】C语言内存函数

1.memcpy函数及其模拟实现

1.1 memcpy函数的使用

1.2 memcpy函数的模拟实现

2.memmove函数及其模拟实现

2.1 memmove函数的使用

2.2 memmove函数的模拟实现

3.memset函数

4.memcmp函数

1.memcpy函数及其模拟实现

1.1 memcpy函数的使用

memcpy函数是用来拷贝内存的函数，其拷贝的方式为一个字节一个字节地拷贝，使用时需要包含 <string.h> 的头文件。上面的 size_t num 参数的作用就是接收我们输入的想要拷贝的字节数；destination的意思是目的地，void* destination 参数是拷贝存放的目的地；source是起源的意思，const void* source就是我们所要拷贝的数据的起始地。两个接收地址的变量用 void* 类型来定义，说明可以接收不同类型的地址。来看看具体使用:

这里我们将 arr 数组里20个字节的内存拷贝到 arr1 数组中去，因为arr数组的类型为int型，每个元素的大小为4个字节，因此，拷贝20个字节的内容相当于拷贝了 arr 中5个元素进 arr1 中。

需要注意的是，如果 arr1 数组中本身有元素，在拷贝的时候，拷贝过去的元素会覆盖掉 arr1 中原有的元素:

操作字符串:

1.2 memcpy函数的模拟实现

下面我们来自己动手模拟实现一下memcpy函数:

//模拟实现memcpy函数
void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{void* ret = dest;//这一步是为了保存dest最开始指向的地址，因为在后续循环里的操作里，//dest的地址已经跑到后面去了，不指向最开始的地址while (num--)//这里是总共循环的次数，需要拷贝多少个字节就循环多少次{*(char*)dest = *(char*)src;// 因为dest与src都是void*类型，没法直接解引用操作，又因为// memcpy函数是一个字节一个字节拷贝的，因此我们在这进行拷贝操作的时候//将dest与src都强制类型转换为char*类型，这样就可以达到一个字节一个字节拷贝的目的了dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;//这里的操作是在拷贝完一个字节以后，dest与src的地址都+1//去找下一个字节地址，进行下一个字节的拷贝}return ret;
}int main()
{int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int arr1[10] = { 0 };my_memcpy(arr1, arr, 20);int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", arr1[i]);}return 0;
}

2.memmove函数及其模拟实现

2.1 memmove函数的使用

memmove函数的作用和memcpy函数几乎一样，使用时也需要包含<string.h>的头文件但是memcpy函数相比于memmove函数来讲有一个缺陷，下面来看一段代码:

这里我们想要将 arr 数组中 1,2,3,4,5 的数据拷贝到 arr 数组中 3,4,5,6,7 的位置，那么结果按理来说应该最后输出打印的是 1,2,1,2,3,4,5,8,9,10。但实际上跟我们想的一样吗？

没错，想的和我们就是一样的，可能这个时候就有人想说我在水字数了。哎！此言差矣。虽然在这里最后输出的结果和我们设想的是一样的，但是，这仅是在VS编译器环境下一样而已，换做别的编译器，可能最后输出的就是下列结果:

为什么可能输出这个结果呢?我们来画图理解:

那么我们如果想要在一个数组里实现我们想要的效果，该怎么办呢？

这就需要用到memmove函数了，memmove函数就可以专门用来处理这种拷贝内存与存放内存有重叠的情况:

在VS编译器中，memcpy函数也能够完成memmove的作用，我们不妨大胆猜测，在VS中memcpy函数的实现是和memmove函数一样的。

2.2 memmove函数的模拟实现

下面我们来手动模拟实现一下memmove函数。

在模拟实现memmove函数之前，我们需要搞清楚memmove函数的原理，memmove函数的模拟实现相较于memcpy函数更为复杂，我们来逐个讨论:
①

如何避免在拷贝内存的时候将后面需要拷贝的内存给改变呢?就像上面所说的改为 1，2，1，2，1，2，1，8，9，10 的情况。这时候我们可以想到，将内存从后往前拷贝不就行了，就像这样:

②

用从前往后的方法就可以达到我们上面的目的，但是，这里又会出现一个新的问题，如果我需要拷贝的内存在存放的内存后面呢，就像下面这种情况:

这种情况从前往后存还适用吗？我们画图来探究一下:

显然，这个时候再采用从后往前的方法就不行了。既然从前往后不行，那我们从前往后可行吗？画图探究下:

可以发现，这种情况从前往后拷贝存储是可行的，那么除了这两种情况还有别的情况吗？没有了，需要拷贝的内存和拷贝内存目的地重复的情况一共就三种: ① 需要拷贝的内存在拷贝内存目的地前并且两者有重复部分 ② 需要拷贝的内存在拷贝内存目的地后并且两者有重复部分 ③ 两者完全重复。而第三种情况不管怎么拷贝都能达到我们的目的，因此，在模拟实现memmove函数时，我们只需要考虑前两种情况即可。下面来看代码:

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
{if (dest > src)//拷贝内存在拷贝存放的内存的前面，并且有内存叠加{dest = (char*)dest + num - 1;//将dest和src分别指向各自的最后一个字节src = (char*)src + num - 1;while (num--)//将内容一个字节一个字节进行拷贝{*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest - 1;src = (char*)src - 1;}}else{while (num--)//拷贝内存在拷贝存放的内存的后面，并且有内存叠加{*(char*)dest = *(char*)src;//直接从第一个字节拷贝dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}}
}int main()
{int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };my_memmove(arr+2, arr, 20);int i = 0;for (i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}