C语言进阶之内存函数

前言：
通过C语言进阶前篇的字符串函数的知识，继续C语言的内存函数学习。

/知识点汇总/
内存相关的函数
1.memcpy – strcpy —仅仅是操作字符串进行拷贝，而memcpy内存中的数据，不仅仅是操作字符
2.memmove
3.memset
4.memcmp — strcmp

1、memcpy函数

原型：void *memcpy( void *dest, const void src, size_t count ); ---- void 说明，兼容任意类型
头文件：<string.h>
功能：将源头内存的数据。拷贝到目标内存中
注意：与strncpy不同的是，参数num和count。一个是指需要拷贝的元素个数，一个是指需要拷贝的元素字节大小

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

1.1、模拟实现memcpy

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>//注意：void* 不能进行运算操作
//另外，这里必须使用(char*)进行操作，因为如果是其它类型就会造成数据上的丢失等问题 --- 联想类似于qsort一个个字节进行操作
void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t sz)//sz拷贝多少个字节
{assert(dest && src);while (sz--)//以一个字节一个字节的拷贝{*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest + 1;//注意：强制类型转换具备临时属性，所以需要(char*)dest+1来赋值保存数据，不能用dest++src =  (char*)src + 1;}
}int main()
{int arr1[10] = { 0 };int arr2[] = { 1,2,3,4,5 };my_memcpy(arr1, arr2, 20);//20 == 4*5for (int i = 0; i < 5; i++){printf("%d ", arr1[i]);}return 0;
}

扩展：memcpy对同一内存空间的操作问题

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>//注意：void* 不能进行运算操作
//另外，这里必须使用(char*)进行操作，因为如果是其它类型就会造成数据上的丢失等问题 --- 联想类似于qsort一个个字节进行操作
void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t sz)//sz拷贝多少个字节
{assert(dest && src);void* ret = dest;while (sz--)//以一个字节一个字节的拷贝{*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest + 1;//注意：强制类型转换具备临时属性，所以需要(char*)dest+1来赋值保存数据，不能用dest++src = (char*)src + 1;}return ret;
}int main()
{int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };//my_memcpy(arr+2, arr, 20);//20 == 4*5//模拟的memcpy达不到预期的要求memcpy(arr + 2, arr, 20);//发现库函数的memcpy可以实现要求for (int i = 0; i < 5; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

小结：
1.memcpy只能对不同空间内存之间的数据进行操作
即：不重叠内存的拷贝，可以使用memcpy，而重叠的内存空间则需要用memmove函数
2.库函数可以实现，标准规定：
以memcpy来实现不重叠的内存的拷贝，且要求能达到60即可，以memmobe来实现重叠内存的拷贝
3.但是，发现当前的编译环境下，memcpy同样能实现重叠内存的拷贝，远远满足60分的要求，100分
所以于编译环境相关，建议相应的功能交给适合的函数实现即可。

2、memmove函数

原型：void *memmove( void *dest, const void src, size_t count ); ---- void 说明，兼容任意类型
头文件：<string.h>
功能：将源头内存的数据。拷贝到目标内存中，且与memcpy相比可以拷贝同一空间的数据

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

2.1、模拟实现memmove函数

#include <stdio.h>
#include <assert.h>void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t sz)
{assert(dest && src);char* ret = (char*)dest;if (dest < src)//从前向后拷贝{while (sz--){*((char*)dest) = *((char*)src);dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}}else//从后向前拷贝{while (sz--)//sz-- 先用再减，即先判断sz=20为真，用完后减1进入循环，此时sz=19{*((char*)dest + sz) = *((char*)src + sz);}}return ret;
}int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };my_memmove(arr + 2, arr, 20);//20 == 4*5//my_memmove(arr, arr + 2, 20);//20 == 4*5//my_memmove(arr, arr + 5, 20);//20 == 4*5int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);for (int i = 0; i < sz; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

3、memset函数

原型：void *memset( void *dest, int c, size_t count );
头文件：<string.h>
功能：是设置内存的，并且以字节为单位设置的

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char arr[] = "hello world";memset(arr+6, 'H', 4);printf("%s\n", arr);return 0;
}

建议：以字节为单位设置的，所以更合适字符，但是设置为0可以是任意类型

4、memcmp函数

原型：int memcmp( const void *buf1, const void *buf2, size_t count );
头文件：<string.h>
功能：是比较两个内存块，并且是以字节为单位的方式进行比较的
返回值：
*buf1 > *buf2 — 返回>0的值
*buf1 = *buf2 — 返回=0的值
*buf1 < *buf2 — 返回<0的值

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{//int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 04 00 00 00 05 00 00 00 06 00 00 00 07 00 00 00//int arr2[] = { 1,2,3,7 };01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 07 00 00 00//int ret = memcmp(arr1, arr2, 12);//精确到字节比较//printf("%d\n", ret);//0 --- 前12位相同//int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 04 00 00 00 05 00 00 00 06 00 00 00 07 00 00 00//int arr2[] = { 1,2,3,7 };01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 07 00 00 00//int ret = memcmp(arr1, arr2, 13);//精确到字节比较//printf("%d\n", ret);//-1 ---第十三位： 04 < 07int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };//01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 04 00 00 00 05 00 00 00 06 00 00 00 07 00 00 00int arr2[] = { 1,2,3,0x11223304 };//01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 04 33 22 11int ret = memcmp(arr1, arr2, 13);//精确到字节比较  --- 前13位相同 0//int ret = memcmp(arr1, arr2, 14);//精确到字节比较 --- 第14位 00 < 33 ---  -1printf("%d\n", ret);return 0;
}

5、结语

熟悉各个函数的使用有利于程序的可读性和效率，此篇笔记有误的地方请多多指教。
半亩方糖一鉴开，天光云影共徘徊。
问渠哪得清如许?为有源头活水来。–朱熹（观书有感）