探索内存函数的奥秘【memcpy、memmove、memset、memcmp】
目录
一，memcpy函数
1，memcpy函数简介
2，memcpy函数的原理
3，memcpy函数的用法
4，注意事项
5，memcpy函数模拟实现
二，memmove函数
1，memmove函数简介
2，memmove函数的原理
3，memmove函数的用法
4，注意事项
5，memmove函数模拟实现
三，memset函数
1，memset函数简介
2， memset函数的原理
3，memset函数的用法
4，注意事项
四，memcmp函数
1，memcmp函数简介
2，memcmp函数功能
3，memcmp函数的用法
一，memcpy函数
1，memcpy函数简介
memcpy函数的作用是将源内存块的内容复制到目标内存块中。
函数头文件：
#include 函数原型：
void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );
- dest：目标内存块的起始地址。
- src：源内存块的起始地址。
- num：要拷贝的字节数。
- 该函数返回指向目标内存块的指针。
2，memcpy函数的原理
- 它通常采用字节拷贝的方式来实现内存块的复制
- 具体来说，memcpy函数会从源内存块中逐个字节地读取数据，并将其逐个字节地写入目标内存块中，直到拷贝完成为止。
- 由于这种逐字节的拷贝方式，memcpy函数在处理大内存块时可能会比较耗时，因此在一些情况下可能会有更高效的替代方案。
3，memcpy函数的用法
将arr1数组里边的数（在内存中占20个字节）拷贝到arr数组里边去。
#include
#include
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
memcpy(arr, arr1, 20);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
} 运行结果：
4，注意事项
内存重叠： 源内存块和目标内存块通常不应该重叠，否则会导致未定义的行为。
边界检查：需要确保拷贝的字节数不超过源内存块和目标内存块的实际大小，以免发生越界访问。
指针类型：需要注意指针类型的转换，确保传递给memcpy函数的参数类型正确。
5，memcpy函数模拟实现
#include
#include
#include
void* my_memcpy(void* dest, void* src, size_t sz)
{
void* ret = dest;
assert(dest && src);
while (sz--)
{
*(char*)dest = *(char*)src;
dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src + 1;
}
return ret;
}
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
my_memcpy(arr, arr1, 20);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
} 二，memmove函数
1，memmove函数简介
memmove函数的作用是将源内存块的内容移动到目标内存块中。与memcpy函数不同的是，memmove函数能够处理源内存块和目标内存块重叠的情况。
函数头文件：
#include 函数原型：
void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );
- dest：目标内存块的起始地址。
- src：源内存块的起始地址。
- num：要移动的字节数。
- 该函数返回指向目标内存块的指针。
2，memmove函数的原理
- memmove 函数的实现原理会比memcpy稍微复杂一些，因为它需要处理源内存块和目标内存块重叠的情况。
- 通常，memmove函数会采用一种类似于缓冲区的机制，先将源内存块的内容复制到一个临时缓冲区中，然后缓冲区的内容复制到目标内存块中，从而避免了重叠拷贝导致的数据错乱。
- 这种机制使得memmove函数在处理重叠内存块时能够保证正确的移动操作。
3，memmove函数的用法
#include
#include
int main()
{
int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
memmove(arr, arr + 2, 20);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
运行结果：
4，注意事项
内存重叠： 虽然memmove函数能够处理重叠的内存块，但仍需谨慎处理，以免出现意外的情况。
边界检查：确保拷贝的字节数不超过源内存块和目标内存块的实际大小，以免发生越界访问。
指针类型：需要注意指针类型的转换，确保传递给memmove函数的参数类型正确。
5，memmove函数模拟实现
#include
#include
#include
void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t sz)
{
void* ret = dest;
assert(dest && src);
if (dest < src)
{
//前->后
while (sz--)
{
*(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[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
memmove(arr, arr + 2, 20);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr[i]);
}
return 0;
} 三，memset函数
1，memset函数简介
memset函数的作用是将指定内存块的内容设置为指定的值。
函数头文件：
#include 函数原型：
void * memset ( void * ptr, int value, size_t num );
- ptr：指向要设置数值的内存块的指针
- value：要设置的值
- num：要设置的字节数
- 该函数返回值指向内存块的指针
2， memset函数的原理
- 通常使用一个循环来逐个字节地设置内存块的内容为指定的值
- 由于内存的底层表示是字节，因此逐字节设置是一种通用且高效的方法
- 在某些特定的平台上，memset函数可能会进行一些优化，以提高性能
3，memset函数的用法
示例1：初始化数组：
#include
#include
int main()
{
int arr[5];
//将数组所有的元素初始化为0
memset(arr, 0, sizeof(arr));
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
printf("%d", arr[i]);
}
return 0;
} 运行结果：
示例2：清空字符串：
#include
#include
int main()
{
char str[] = "hello world";
//将字符串str的所有字符设置为0
memset(str, 0, sizeof(str));
//输出空字符串
printf("%s\n", str);
return 0;
} 运行结果：
调试时内存中情况：
示例3：内存分配和释放：
#include
#include
#include
int main()
{
char* str = (char*)malloc(10 * sizeof(char));
//对动态分配的内存进行初始化
memset(str, 0, 10 * sizeof(char));
strcpy(str, "hello");
printf("%s\n", str);//输出：hello
free(str);//释放内存
return 0;
}
运行结果：
4，注意事项
内存越界：确保设置的字节数不超过内存块的实际大小，以避免发生越界访问
指针类型：需要注意指针类型的转换，确保传递给memset函数的参数类型正确
对结构体和类的使用：在对结构体和类的内存块进行初始化时，需要谨慎处理，以避免出现意外的情况
四，memcmp函数
1，memcmp函数简介
memcmp函数可以比较两个内存块的内容是否相等，并返回比较结果，通常用于比较字符串、数组或者其它内存块的内容。
函数头文件：
#include 函数原型：
int memcmp ( const void * ptr1, const void * ptr2, size_t num );
- ptr1：要比较的第一个内存块的起始地址。
- ptr2：要比较的第二个内存块的起始地址。
- num：要比较的字节数。
2，memcmp函数功能
按字节逐个比较两个内存块中的内容，直到比较了num个字节或者遇到不相等的字节为止。
如果两个内存块的内容完全相等，则返回0。
如果第一个内存块小于第二个内存块，则返回一个负数。
如果第一个内存块大于第二个内存块，则返回一个正数。
3，memcmp函数的用法
示例1：比较字符串：
#include
#include
int main()
{
char str1[] = "hello";
char str2[] = "world";
if (memcmp(str1, str2, 5) == 0)
{
printf("两个字符串相等\n");
}
else
{
printf("两个字符串不相等\n");
}
return 0;
} 运行结果：
示例2：比较数组：
#include
#include
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
int arr2[] = { 1,2,3,4,6 };
if (memcmp(arr1, arr2, 5 * sizeof(int) == 0))
{
printf("两个数组相等\n");
}
else
{
printf("两个数组不相等\n");
}
return 0;
} 运行结果：
