【C语言】内存函数

从这篇开始，我们开始学习C语言的内存函数——memcpy、memmove、memset、memcmp

话不多说，直接进入主题👇

memcpy

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

1. 函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置。
2. 这个函数在遇到 ‘\0’ 的时候并不会停下来。
3. 如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。

我们先来理解一下这个函数：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
	int arr2[10] = { 0 };
	memcpy(arr2,arr1,28);
	float arr3[5] = { 1.0,2.5,3.0,5.5,6.0 };
	float arr4[10] = { 0.0 };
	memcpy(arr4, arr3, 20);
	return 0;
}

调试起来看一看结果

没拷贝之前：

拷贝之后：

arr3和arr4也是同理：

使用这个函数并不难，关键还是在于如何去模拟实现？

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;
}

//memcpy负责拷贝两块独立空间中的数据
int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
	int arr2[10] = { 0 };
	my_memcpy(arr2,arr1,28);
	
	float arr3[5] = { 1.0,2.5,3.0,5.5,6.0 };
	float arr4[10] = { 0.0 };
	my_memcpy(arr4, arr3, 20);
	return 0;
}

调试看一看成功了没有：

但是实际上存在一些缺陷，对于自己内部的拷贝结果是怎么样的呢？

#include <string.h>
#include <assert.h>

////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;
}

int main()
{
    int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	my_memcpy(arr1 + 2, arr1, 28);
    return 0;
}

我们来一下调试结果与你自己想的是否相同：

我们发现对于内部自己重叠拷贝是搞不定的。memcpy负责拷贝两块独立空间中的数据。

在这里，有人会说了，这是使用自己的my_memcpy,那库函数呢？结果是不是也是一样的❓

居然成功了，难道是我们说错了❓不是哦，对于memcpy——只要实现了不重叠拷贝就可以了，在VS中的实现既可以拷贝不重叠，也可以拷贝重叠内存！！！！在其他平台就不一定了！！

对于重叠内存的拷贝，我们需要介绍memmove

memmove

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

1. 和memcpy的差别就是memmove函数处理的源内存块和目标内存块是可以重叠的。
2. 如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove函数处理。

简单来说，memmove可以处理内存重叠的情况：

还是上面的代码，把memcpy换成memmove我们来看一看效果是怎么样的：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
    int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	memmove(arr1 + 2, arr1, 28);
    return 0;
}

同样的，我们进行调试看看是怎么样子的：

我们可以看到，这里可以进行处理内存重叠的情况的。理解使用并不难，接下来，我们要进行的是模拟实现！

先来分析一波：

假设有一组数组：1 2 3 4 5
拷贝到另一组数组：3 4 5 6 7
从前往后拷贝，我们可以看到1拷贝到3,2拷贝4，而此时的3和4已经被覆盖掉了。
所以我们换另一种方式拷贝，从后往前拷贝：5拷贝7,4拷贝6,3拷贝5,2拷贝4,1拷贝3。至此，顺利完成拷贝！！！

问题来了：什么时候从前向后拷贝，什么时候从后向前拷贝呢❓一张图解决这个问题

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
void* my_memmove(void* dest, void* src, size_t num)
{
	void* ret = dest;
	assert(dest && src);
	if (dest < src)
	{
		//从前向后
		while (num--)
		{
			(char*)dest = (char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else
	{
		//从后向前
		while (num--)
		{
			*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
		}
	}
	return ret;
}

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	my_memmove(arr1 + 2, arr1, 20);
 	return 0;
}

我们调试起来看一看结果是怎么样的：

至此，成功模拟实现！！！

memcmp

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

比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节

返回值如上

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

其实比较形式与strcmp类似

memset

以字节为单位设置内存

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	memset(arr, 1, 20);
	return 0;
}