内存函数（memcpy、memmove、memset、memcmp）你真的懂了吗？

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前言

当我们谈论内存函数时，我们在讨论什么呢？简单来说，内存函数是用于处理和操作内存的函数。这些函数在程序运行期间分配、释放和操作内存，对于程序的性能、效率和稳定性至关重要。在编程语言的发展历程中，内存函数始终占据着重要的地位，尤其是在现代编程中，它们的意义更为突出。
本文将深入探讨内存函数的相关知识，旨在帮助读者更好地理解这一领域，并提高在现代编程中的技能。

头文件

1.memcpy 函数

声明

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t num);

参数

• dest - - - 指向用于存储复制内容的目标数组，类型强制转换为 void* 指针。
• src - - - 指向要复制的数据源，类型强制转换为 void* 指针。
• num - - - 要被复制的字节数。

返回值

• 该函数返回一个指向目标存储区 dest 的指针。

1.1【注意事项】：

• C 库函数 void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t num) 从存储区 src 复制 num 个字节到存储区 dest。
• 函数memcpy从src的位置开始向后复制num个字节的数据到dest的内存位置。
• 这个函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来。
• 如果 src 和 dest 有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。

1.2【实例】

/* memcpy example */
#include 
#include 
struct {
	char name[40];
	int age;
} person, person_copy;
int main()
{
	char myname[] = "Pierre de Fermat";
	/* using memcpy to copy string: */
	memcpy(person.name, myname, strlen(myname) + 1);
	person.age = 46;
	/* using memcpy to copy structure: */
	memcpy(&person_copy, &person, sizeof(person));
	printf("person_copy: %s, %d \n", person_copy.name, person_copy.age);
	return 0;
}

memcpy 的模拟实现

//模拟实现memcpy
#include
#include

 //不重叠内存的拷贝可以使用memcpy
void* my_memcpy(void* dest,const void* src, size_t sz)
{
	assert(dest && src);
	void* ret = dest;
	while (sz--)
	{
		//因为不知道要拷贝到数据类型，所以一个字节一个字节的拷贝
		*(char*)dest = *(char*)src;
		//强制类型转换是临时的，不能写成(char*)dest++，且++的优先级更高，void*类型指针不能加减操作
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return dest;
}

int main()
{
	int arr1[10] = { 0 };
	int arr2[] = { 1,2,3,4,5 };
	my_memcpy(arr1, arr2, 20);
	for (int i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]); //结果是 1 2 3 4 5
	}
	printf("\n");
}

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2.memmove 函数

声明

void *memmove(void *dest, const void *src, size_t num);

参数

• dest - - - 指向用于存储复制内容的目标数组，类型强制转换为 void* 指针。
• src - - - 指向要复制的数据源，类型强制转换为 void* 指针。
• num - - - 要被复制的字节数。

返回值

• 该函数返回一个指向目标存储区 dest 的指针。

2.1【注意事项】：

• C 库函数 void *memmove(void *dest, const void *src, size_t num) 从 src 复制 num 个字符到 dest，但是在重叠内存块这方面，memmove() 是比 memcpy() 更安全的方法。如果目标区域和源区域有重叠的话，memmove() 能够保证源串在被覆盖之前将重叠区域的字节拷贝到目标区域中，复制后源区域的内容会被更改。如果目标区域与源区域没有重叠，则和 memcpy() 函数功能相同。

2.2【实例】

/* memmove example */
#include 
#include 
int main()
{
	char str[] = "memmove can be very useful......";
	memmove(str + 20, str + 15, 11);
	puts(str);
	return 0;
}

memmove 的模拟实现

//模拟实现memmove
#include
#include

//重叠内存的拷贝，使用memmove
void* my_memmove(void* dest, void* src, size_t sz)
{
	assert(dest && src);
	void* ret = dest;
	if (dest < src)
	{
		//前 -> 后
		while (sz--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
		/*for (int i = 0; i < sz; i++)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}*/
	}
	else
	{
		//后 -> 前
		while (sz--)
		{
			*((char*)dest + sz) = *((char*)src + sz);
		}
	}
	return ret;
}

int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	my_memmove(arr, arr + 2, 20);
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	printf("\n");
}

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3.memset 函数

声明

void *memset(void *ptr, int value, size_t num);

参数

• ptr - - - 指向要填充的内存块。
• value - - - 要被设置的值。该值以 int 形式传递，但是函数在填充内存块时是使用该值的无符号字符形式。
• num - - - 要被设置为该值的字符数。

返回值

• 该值返回一个指向存储区 ptr 的指针。

3.1【注意事项】：

-C 库函数 void *memset(void *ptr, int value, size_t num) 复制字符 value（一个无符号字符）到参数 ptr 所指向的字符串的前 num 个字符。

3.2【实例】

#include 
#include 
 
int main ()
{
   char str[50];
 
   strcpy(str,"This is string.h library function");
   puts(str);
 
   memset(str,'$',7);
   puts(str);
   
   return(0);
}

4.memcmp 函数

声明

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

参数

• ptr1 - - - 指向内存块的指针。
• ptr2 - - - 指向内存块的指针。
• num - - - 要被比较的字节数。

返回值

• 如果返回值 < 0，则表示 ptr1 小于 ptr2。
• 如果返回值 > 0，则表示 ptr1 大于 ptr2。
• 如果返回值 = 0，则表示 ptr1 等于 ptr2。

4.1【注意事项】：

• C 库函数 int memcmp(const void *ptr1, const void *ptr2, size_t num)) 把存储区 ptr1 和存储区 ptr2 的前 num 个字节进行比较。

4.2【实例】

代码1：

/* memcmp example */
#include 
#include 
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;
}

代码2：

#include 
#include 

int main()
{
	char str1[15];
	char str2[15];
	int ret;

	memcpy(str1, "abcdef", 6);
	memcpy(str2, "ABCDEF", 6);

	ret = memcmp(str1, str2, 5);

	if (ret > 0)
	{
		printf("str1 大于 str2\n");
	}
	else if (ret < 0)
	{
		printf("str1 小于 str2\n");
	}
	else
	{
		printf("str1 等于 str2\n");
	}

	return(0);
}

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