嵌入式Linux系统编程 — 4.4 memset、bzero函数内存填充

1 memset 函数

2 bzero函数

在编程中，经常需要将某一块内存中的数据全部设置为指定的值，譬如在定义数组、结构体这种类型变量时，通常需要对其进行初始化操作，而初始化操作一般都是将其占用的内存空间全部填充为 0。

1 memset 函数

memset 函数是C语言标准库中的一个函数，用于将一块内存中的所有字节设置为特定的值。这通常用于初始化一个数组或结构体为零值，或者在释放内存前清除敏感数据。函数原型如下：

void *memset(void *s, int c, size_t n);

s：指向要填充的内存块的指针。
c：要设置的值，通常用整数的ASCII码表示字符，例如 '0' 表示 ASCII 码为 48 的字符。
n：要设置的字节数。

memset 函数常用于以下几种情况：

初始化数组或结构体为零：memset(&myStruct, 0, sizeof(myStruct));
清除敏感数据：例如在释放包含密码的内存前，使用 memset 来覆盖数据。
创建具有特定填充字符的字符串数组：memset(buffer, ' ', sizeof(buffer));

下面的示例程序提示输入一个字符串，然后输入一个用于填充的字符 c 和要填充的字节数 n。程序将使用 memset 函数来填充字符串之后的内存，并打印出填充后的字符串。

#include <stdio.h>
#include <string.h>#define MAX_STR_LEN 100 // 定义字符串的最大长度int main() 
{char str[MAX_STR_LEN]; // 存储用户输入的字符串char fillChar; // 存储用户输入的填充字符int n; // 存储用户输入的字节数// 获取用户输入的字符串printf("请输入一个字符串：");fgets(str, MAX_STR_LEN, stdin); // 使用fgets读取一行输入，包括空格// 去除可能读取的换行符str[strcspn(str, "\n")] = 0;// 获取用户输入的填充字符printf("请输入一个用于填充的字符：");scanf("%c", &fillChar); // 读取一个字符// 获取用户输入的字节数printf("请输入要填充的字节数：");scanf("%d", &n); // 读取一个整数// 确保n不大于字符串的最大长度n = n > MAX_STR_LEN ? MAX_STR_LEN : n;// 使用memset函数从字符串末尾开始向前填充n个字节memset(str + strlen(str), fillChar, n);// 打印填充后的字符串printf("填充后的字符串: %s\n", str);return 0;
}

程序运行的结果如下：

2 bzero函数

bzero 函数用于将一块内存区域的内容设置为零。它属于 BSD 系统调用，可能在某些系统上不可用或已被弃用，特别是在 POSIX 标准中，它已被 memset 函数取代。函数原型如下：

void bzero(void *s, size_t n);

s：指向要清零的内存块的指针。
n：要清零的字节数。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <strings.h> // 包含bzero函数的头文件#define MAX_STR_LEN 100 // 定义字符串的最大长度int main() 
{char str[MAX_STR_LEN]; // 存储用户输入的字符串// 获取用户输入的字符串printf("请输入一个字符串：");fgets(str, MAX_STR_LEN, stdin); // 使用fgets读取一行输入，包括空格// 去除可能读取的换行符str[strcspn(str, "\n")] = 0;// 使用bzero函数从字符串的开始位置清零n个字节bzero(str, sizeof(str));// 打印清零后的字符串// 注意：清零后的字符串可能不是有效的C字符串，因为它可能不以'\0'结尾printf("清零后的字符串: %s\n", str);return 0;
}

代码提示用户输入一个字符串，并使用 fgets 函数读取用户输入，包括空格，然后去除末尾的换行符。接着，使用 bzero 函数将整个字符串数组 str 清零，这会覆盖字符串数组的每个字节为 0，导致字符串不再是有效的C字符串，因为它不再以空字符 '\0' 结尾。最后，尽管可能不是有效的字符串，程序仍尝试打印整个字符串数组的内容。程序运行结果如下：