C语言——内存操作函数

前言：
本文章会详解C语言进阶内容，有关内存操作函数（memcpy，memmove，memcmp，memset）的使用说明、API文档该类函数原型以及模拟实现内存函数

什么是内存函数

我们前面了解到字符串操作函数（strlen,strcopy等），字符操作函数（tolower等）。这些函数的操作对象都需要符合一种指定类型，比较局限。而内存操作函数，是通过访问地址的方式操作对象，（不用担心地址存的对象类型)，可应用于任何类型的对象。

下面将简单介绍几种常见的内存操作函数。

一、memcpy（内存拷贝）

函数说明

memmcpy，将给定源地址上的内容拷贝到目标地址上，拷贝字节数需自己设定。

可以看出该函数有三个参数，这三个参数的作用分别是什么

参数1：destination, 类型：char ，表示内存拷贝的目的位置*
参数2：source，类型：char ，表示内存拷贝的起始位置*
参数3：count，类型：size_t，表示拷贝内存字节的个数

这个函数在遇到’\0’的时候并不会停下来。如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。

库函数memcpy使用方法

#include 
#include 
int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int arr2[10] = { 0 };
	memcpy(arr2, arr, 20);
	//在这里20，是指要拷贝的字节数！！一个int 类型所占4个字节
	//20个字节，是指5个整型！
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr2[i]);
	}
	return 0;
}

定义了一个 int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; 并将其拷贝到一个arr2[ ]的数组中，但是arr2[ ]这个数组进行了初始化：int arr2[10] = { 0 }; 所以能够很明显的根据结果观察出来该memcpy内存拷贝函数的使用情况！！

模拟实现memcpy

#include 
#include 
#include 
 
void* my_memcpy(void* dest, void* src, size_t num)
{
	void* ret = dest;
	assert(dest);
	assert(src);
	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 };
	int arr2[10] = { 0 };
	my_memcpy(arr2, arr1, 20);
	int i = 0;
	for (i = 0; i<10;i++)
	{
		printf("%d ", arr2[i]);
	}
	return 0;

**

1.在memcpy的语法中，由于num是需要拷贝的字节数，所以在模拟实现的时候，一个字节一个字节的拷贝比较合适！！
2.assert(dest);    assert(src);  断言部分！后面的代码中，涉及对指针dest 及src 的解引用操作！需要确保不为空指针！！
3.(char)dest = (char)src   在定义的时候，使用的是：void* my_memcpy(void* dest, void* src, size_t num)   void * 类型的dest 与 src不能进行解引用操作，必须先强制类型转化为char*类型！！

**

二、memmove

destination, 类型：char ，表示内存移动的目的位置
source，类型：char ，表示内存移动的起始位置
num，类型：size_t，表示移动内存字节的个数
函数返回类型： void*, 实际上就是返回destination（目的地）的起始位置**

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。所以此函数是memcpy的优化函数。
2.如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove函数处理。

使用示例、

#include
int main() {
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
	int arr2[10] = {0};
	memmove(arr1, arr1+3, 20);
	for (int i = 0; i < 10; i++) {
		printf("%d", arr1[i]);
	}
	return 0;
}

模拟实现memmove

#include
#include

void* my_memmove(void* dest, void* src, size_t num)
{
	void* ret = dest;
	assert(dest);
	assert(src);

	if (dest < src)/
	{
		while (num--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else
	{
		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, 16);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);
	}
	return 0;
}

三、memcmp

memcmp：从给定地址开始比较对象大小，第三个参数为一共比较的字节数。

比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节
返回值如下 :

举例：

#include
#include
int main()
{
 int arr1[]={1,2,3,4,5};
 int arr2[]={1,1,3,4,5};
 memcmp(arr1,arr2,8);//8为字节数 即2个整形
 return 0;
}

模拟实现memcmp函数

#include
#include
int memcmp(const void*s1,const void*s2,size_t sum)
{
  assert(s1&&s2);
  char*pa=(char*)s1;
  char*pb=(char*)s2;
  while(sum--)
  {
   if(*pa==*pb)//两者有相同才向后移 没有就等sum减为0 输出 看是大于还是小于
   {
    pa++;//如果两者一直相同 不影响判断条件sum 出循环输出
    pb++;
   }
  }
  return *pa-*pb;
}
int main()
{
 int arr1[]={1,2,3,4,5};
 int arr2[]={1,1,3,4,5};
 int ret= memcmp(arr1,arr2,8);//8为字节数 即2个整形
 printf("%d\n",ret);//1
 return 0;
} 

四、memset

memset函数可以将内存块的某一部分设置为特定的字符。三个参数中，第一个参数是开始设置内存的起始位置，第二个参数是要将内存设置成的字符，第三个参数是从起始位置开始需要设置的内存的字节数。

memset函数设置内存的时候是一个字节一个字节地设置的。

实现：

将 ptr 所指向的内存块的前num个字节数设置为指定值

#include
int main() {
	char arr[] = "hello lililili";
	memset(arr, 'x', 5);
	printf("%s", arr);
	return 0;
}

memset 模拟实现

#include
void* my_memset(void* ptr, int value, size_t num)
{
	while (num--)
	{
		*((char*)ptr) = value + '0';
		ptr = (char*)ptr + 1;
	}
}
int main()
{
	char arr[] = "abcdefghijk";
	my_memset(arr+1, 6, 3);
	printf("进过赋值后的结果->%s\n", arr);
	return 0;

五、总结

以上就是有关C语言进阶的内容，内存操作函数部分的模拟实现和函数使用说明及方法

memcpy函数是用来进行内存拷贝的，但要注意C语言规定：该函数只要能拷贝内存不重叠的内存即可，但在有些编译器中也是可以拷贝内存重叠的内存的。(如VS)

memmove是C语言用来拷贝内存重叠的内存的。

memcmp可以比较两个内存块。

memset函数可能并不一定试用于数组内容的初始

希望该篇文章对大家的学习有所帮助，期待与大家共同进步!!!