【进阶C语言】内存函数(详解)

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【进阶C语言】内存函数(详解)
前言

上一期讲的函数都是和字符串相关的,但是我们在操作数据的时候,不仅仅是操作字符串的数据,还得需要内存函数的应用


1. memcpy

1.1 memcpy的介绍

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。

1.2 memcpy的使用

用代码举例:

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int arr2[8] = { 0 };
	//把arr1中的前5个数据拷贝到arr2中
	memcpy(arr2, arr1, 20);//strcpy不能用,它只针对字符串拷贝,而上面的是整型数据
	return 0; 
}

【进阶C语言】内存函数(详解)
试试浮点型看看可不可以:

int main()
{
	float arr1[] = { 1.0f, 2.0f, 3.0f, 4.0f, 5.0f };
	float arr2[8] = { 0 };
	//把arr1中的前5个数据拷贝到arr2中
	memcpy(arr2, arr1, 12);
	return 0; 
}

【进阶C语言】内存函数(详解)

从中发现memcpy它并不在乎整型还是浮点型,所以叫他内存拷贝

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

在分析一下上面的信息:
void* – 通用类型的指针,可以接受任意类型数据的地址,但是这种指针不能直接解引用和加减运算!
memcpy函数的设计者,不知道未来程序员使用memcpy拷贝什么类型的数据!
size_t num 表示拷贝多少个字节

1.3 模拟实现memcpy库函数

//memcpy函数返回的是目标空间的起始地址
#include <assert.h>

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{
	void* ret = dest;
	assert(dest && 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[8] = { 0 };
	//把arr1中的前5个数据拷贝到arr2中
	my_memcpy(arr2, arr1, 20);
	return 0; 
}

调试监视结果如下:

【进阶C语言】内存函数(详解)

1.4 我想在1,2后面打印1,2,3,4,5会怎么样?

#include <assert.h>

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{
	void* ret = dest;
	assert(dest && 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 };
	//   你先打印  1 2 1 2 3 4 5 8 9 10
	//   结果却是  1 2 1 2 1 2 1 8 9 10
	
	my_memcpy(arr1 + 2, arr1, 20);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);
	}
}

【进阶C语言】内存函数(详解)
红色框框:目标空间
绿色框框:想要拷贝的原数据

结论:
所以我们发现:在内存重叠的时候,使用memcpy可能会出现意想不到的结果
建议在内存重叠的情况,使用memmove函数.

2. memmove

2.1 memmove的介绍

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。

2.2 memmove的使用

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	//   你先打印  1 2 1 2 3 4 5 8 9 10
	//   结果却是  1 2 1 2 3 4 5 8 9 10
	//说明没有问题
	
	memmove(arr1 + 2, arr1, 20);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);
	}
}

代码结果:
【进阶C语言】内存函数(详解)

2.3 模拟实现memmove库函数

【进阶C语言】内存函数(详解)
红色框框:目标空间
蓝色框框:想要拷贝的原数据
【进阶C语言】内存函数(详解)
当dest在src前面,也就是dest的地址更低,src的地址更高的时候
【进阶C语言】内存函数(详解)
整个图片概念图:
【进阶C语言】内存函数(详解)
从而有两种方案,综合比较,B方案效果更好
【进阶C语言】内存函数(详解)
B方案图片解释:
【进阶C语言】内存函数(详解)
代码样子:

if (dest < src)
{


	//前->后



}
else
{

	//后->前


}

完整版代码:

//memcpy函数返回的是目标空间的起始地址
#include <assert.h>

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
{
	void* ret = dest;
	assert(dest && src);
	if (dest < src)
	{
		//前->后
		while (num--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else
	{
		//后->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 };
	//             1 2 1 2 3 4 5 8 9 10
	my_memmove(arr1 + 2, arr1, 20);
	//my_memmove(arr1, arr1+2, 20);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);
	}
}

总结:
C语言:memcpy拷贝不重叠的内存
重叠的就交给memmove
memmove > memcpy 100 60
VS:100 100

3. memcmp

3.1 memcmp的介绍

int memcmp ( const void * ptr1,  const void * ptr2,  size_t num );
  1. 比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节
  2. 返回值如下:【进阶C语言】内存函数(详解)

3.2 memcmp的使用

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };//01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 04 00 00 00 05 00 00 00
	int arr2[] = { 1,2,3,4,6 };//01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 04 00 00 00 06 00 00 00
	int ret = memcmp(arr1, arr2, 17);
	printf("%d\n", ret);
}

代码结果:
【进阶C语言】内存函数(详解)

4. memset

4.1 memset的介绍

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

将 ptr 指向的内存块的第一个字节数设置为指定值(解释为无符号字符)。

4.2 memset的使用

int main()
{
	char arr[] = "hello world";//以字节为单位来进行设置的
		memset(arr, 'x', 5);
		printf("%s\n", arr);
}

代码结果:
【进阶C语言】内存函数(详解)
注意:memset是以字节为单位来进行设置的!!
什么意思呢?

int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	//01 01 01 01
	memset(arr, 1, sizeof(arr));//这种写法无法将数据的每个元素设置为1
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%x ", arr[i]);
	}
}

体会代码结果:

这种写法无法将数据的每个元素设置为1

【进阶C语言】内存函数(详解)

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