c++ 内存处理函数

在 C 语言的 头文件中，memcpy 和 memmove 函数都用于复制内存块，但它们在处理内存重叠方面存在关键区别：

1. 内存重叠:

• memcpy 函数不保证在源内存和目标内存区域重叠时能够正确复制数据。如果内存区域重叠，memcpy 的行为是未定义的，可能会导致数据损坏或程序崩溃。
• memmove 函数能够安全地处理源内存和目标内存区域重叠的情况。它会确保在复制过程中不会覆盖尚未复制的数据，从而保证数据的完整性。

2. 效率:

• memcpy 函数通常比 memmove 函数更高效，因为它不需要考虑内存重叠的情况，可以直接进行复制操作。
• memmove 函数需要进行额外的检查和处理来确保在内存重叠时能够正确复制数据，因此效率略低。

3. 使用场景:

• 如果可以保证源内存和目标内存区域不重叠，则可以使用 memcpy 函数，因为它更高效。
• 如果无法保证源内存和目标内存区域是否重叠，或者已知它们会重叠，则必须使用 memmove 函数，以确保数据的完整性。

总结:

特性	memcpy	memmove
内存重叠	未定义行为	安全处理
效率	较高	略低
使用场景	源内存和目标内存区域不重叠	源内存和目标内存区域可能重叠

示例:

#include 
#include 

int main() {
 char src[] = "abcdefgh";
 char dest[10];

 // 安全复制，即使内存区域重叠
 std::memmove(dest, src + 2, 5);
 std::cout << dest << std::endl; // 输出 "cdefg"

 // 危险复制，内存区域重叠，结果不可预测
 std::memcpy(src + 2, src, 5);
 std::cout << src << std::endl; // 输出结果不确定

 return 0;
}

建议:

除非能够完全确定源内存和目标内存区域不重叠，否则始终使用 memmove 函数，以避免潜在的数据损坏或程序崩溃。

。

memmove 函数的行为类似于以下步骤：

1. 分配一块临时缓冲区，大小与要复制的内存块相同。
2. 将源地址处的数据复制到临时缓冲区。
3. 将临时缓冲区中的数据复制到目标地址处。
4. 释放临时缓冲区。

在这个过程中，源地址处的数据始终保持不变，只有目标地址处的数据会被修改。

示例：

#include 
#include 

int main() {
 char src[] = "abcdefgh";
 char dest[10];

 // 复制数据
 std::memmove(dest, src, 5);

 // 输出源地址和目标地址处的数据
 std::cout << "src: " << src << std::endl;  // 输出 "abcdefgh"
 std::cout << "dest: " << dest << std::endl; // 输出 "abcde"

 return 0;
}

在 C++ 中， 头文件（它是 C 语言 头文件的 C++ 版本）提供了一组用于处理 C 风格字符串（以空字符 ‘\0’ 结尾的字符数组）和内存块的函数。这些函数在 C++ 中仍然可用，并且在处理底层操作或与 C 代码交互时非常有用。

1. 字符串操作函数:

函数	描述
strlen(const char* str)	计算字符串 str 的长度（不包括空字符）。
strcpy(char* dest, const char* src)	将字符串 src 复制到 dest（包括空字符）。需要确保 dest 有足够的空间容纳 src。
strncpy(char* dest, const char* src, size_t n)	复制 src 的最多 n 个字符到 dest。如果 src 的长度小于 n，则 dest 将用空字符填充到 n 个字符。注意： 如果 src 的长度大于等于 n，则 dest 可能不会以空字符结尾。
strcat(char* dest, const char* src)	将字符串 src 连接到 dest 的末尾（覆盖 dest 的空字符）。需要确保 dest 有足够的空间容纳连接后的字符串。
strncat(char* dest, const char* src, size_t n)	连接 src 的最多 n 个字符到 dest 的末尾（覆盖 dest 的空字符）。如果 src 的长度大于 n，则只连接 n 个字符，并添加一个空字符。
strcmp(const char* str1, const char* str2)	比较字符串 str1 和 str2。如果 str1 等于 str2，则返回 0；如果 str1 小于 str2，则返回负值；如果 str1 大于 str2，则返回正值。
strncmp(const char* str1, const char* str2, size_t n)	比较 str1 和 str2 的前 n 个字符。
strchr(const char* str, int c)	在字符串 str 中查找字符 c 的第一次出现。如果找到，则返回指向该字符的指针；否则返回 nullptr。
strrchr(const char* str, int c)	在字符串 str 中反向查找字符 c 的最后一次出现。
strstr(const char* haystack, const char* needle)	在字符串 haystack 中查找子字符串 needle 的第一次出现。如果找到，则返回指向 needle 在 haystack 中第一次出现的指针；否则返回 nullptr。
strtok(char* str, const char* delimiters)	将字符串 str 分割成多个标记，使用 delimiters 中的字符作为分隔符。第一次调用时，str 指向要分割的字符串；后续调用时，str 应设置为 nullptr。
strerror(int errnum)	将错误代码 errnum 转换为错误消息字符串。

2. 字符操作函数:

函数	描述
isalpha(int c)	判断字符 c 是否为字母。
isdigit(int c)	判断字符 c 是否为数字。
isalnum(int c)	判断字符 c 是否为字母或数字。
isspace(int c)	判断字符 c 是否为空格字符（包括空格、制表符、换行符等）。
isupper(int c)	判断字符 c 是否为大写字母。
islower(int c)	判断字符 c 是否为小写字母。
toupper(int c)	将字符 c 转换为大写字母。
tolower(int c)	将字符 c 转换为小写字母。

3. 内存操作函数:

函数	描述
memcpy(void* dest, const void* src, size_t n)	复制 src 指向的内存块的前 n 个字节到 dest 指向的内存块。注意： dest 和 src 不应重叠。
memmove(void* dest, const void* src, size_t n)	安全地复制 src 指向的内存块的前 n 个字节到 dest 指向的内存块。可以处理 dest 和 src 重叠的情况。
memset(void* dest, int c, size_t n)	将 dest 指向的内存块的前 n 个字节设置为值 c。
memcmp(const void* ptr1, const void* ptr2, size_t n)	比较 ptr1 和 ptr2 指向的内存块的前 n 个字节。
memchr(const void* ptr, int c, size_t n)	在 ptr 指向的内存块的前 n 个字节中查找字符 c 的第一次出现。

注意：

• C++ 中， 提供了 C 风格字符串函数的对应版本，例如 std::strlen 对应 strlen，std::strcpy 对应 strcpy 等。
• 使用 C 风格字符串函数时，需要小心处理内存分配和缓冲区溢出问题，因为这些函数不会自动检查数组边界。
• 在 C++ 中，更推荐使用 std::string 类来处理字符串，因为它提供了更安全、更方便的字符串操作功能。

示例：

#include 
#include 

int main() {
 char str1[] = "Hello";
 char str2[10];

 // 计算字符串长度
 std::cout << "Length of str1: " << std::strlen(str1) << std::endl;

 // 复制字符串
 std::strcpy(str2, str1);
 std::cout << "str2: " << str2 << std::endl;

 // 连接字符串
 std::strcat(str2, ", world!");
 std::cout << "str2: " << str2 << std::endl;

 return 0;
}