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【C】内存操作函数

继字符函数与字符串函数(下)本章来介绍一组内存操作函数,内容如下:

  • 内存操作函数 mon- memory记忆即内存 memcpy
    memmove memset memcmp 这些函数头文件都是#include<string.h>, 与前两篇内容中的函数有所区别也有相似之处,对比学习最好, 下面是前两篇内容的链接: 【C】字符函数和字符串函数(上) 【C】字符函数和字符串函数(下)

1、memcpy内存拷贝函数

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

  • 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。
  • 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。

注: 因为是void类型,所以不管什么类型都可以进行拷贝,这里可以与前面所学的strncpy函数进行比较学习,具体内容见【C】字符函数和字符串函数(上) size_t num指的是拷贝的内容的大小。

int main()
{
	
	/*int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int arr2[10] = { 0 };
	memcpy(arr2, arr1, 20);*/

	float arr3[] = { 1.0f,2.0f,3.0f,4.0f };
	float arr4[5] = { 0.0 };
	memcpy(arr4, arr3, 8);

	return 0;

}

【C】内存操作函数_字符函数

对注释中的代码进行监视,得到如上图,说明函数将arr1中的前5个元素放到了arr2中,int型是4个字节,5个元素字节就是20个,所以后面的num=20。

【C】内存操作函数_#include_02

如上监视:上面代码将arr3中的前两个元素复制到了arr4中 float类型也是4个字节,所以num=8.

那么如果num不变,而将arr2复制到arr1呢?我们得到以下结果:

【C】内存操作函数_#include_03

memcpy函数模拟

要想将一个空间中的内容拷贝到另一个空间,需要一个字节,一个字节地拷贝,效果如下图:

【C】内存操作函数_强制类型转换_04

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
void* my_memcpy(void* dest, void* src, size_t num)
{
	void* ret = dest;
	assert(dest);
	assert(src);//dest和src都不能为空
	while (num--)
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
	//*dest = *src;//void* 类型不能解引用,需要进行强制类型转换
	//*(char*)dest = *(char*)src;//char*的指针解引用,访问的是一个字节
	//(char*)dest++;//++是作用于dest的,而dest是void*类型的,不能++,所以强制类型转换没有用
	//((char*)src)++;//这个代码在某些编译器可以运行,而有些不行,不太规范
		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]);
	}
	/*float arr3[] = { 1.0f,2.0f,3.0f,4.0f };
	float arr4[5] = { 0.0 };
	my_memcpy(arr4, arr3, 8);*/
	return 0;
}

那我们可不可以将12345,拷贝到34567的位置呢?根据需求,我们将主函数部分改为如下:

【C】内存操作函数_字符函数_05

通过监视,我们发现结果不尽如人意:

【C】内存操作函数_强制类型转换_06

产生原因:

【C】内存操作函数_#include_07

接下来我们将进行改进:

【C】内存操作函数_字符函数_08

通过观察,我们可以发现第二种方法更为简单,将src后面用一种方式处理,src前面用一种方式处理。

//改进
#include<stdio.h>
#include<assert.h>
void* my_memcpy(void* dest, void* src, size_t num)
{

	void* ret = dest;
	assert(dest);
	assert(src);//dest和src都不能为空

	if(dest < src)//区域一 前->后
	{ 
		while (num--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			//*dest = *src;//void* 类型不能解引用,需要进行强制类型转换
			//*(char*)dest = *(char*)src;//char*的指针解引用,访问的是一个字节
			//(char*)dest++;//++是作用于dest的,而dest是void*类型的,不能++,所以强制类型转换没有用
			//((char*)src)++;//这个代码在某些编译器可以运行,而有些不行,不太规范
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else //二三区域 后->前
	{
		while (num--)//先使用后-- 先使用num,然后num-1
		{
			*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
		}
	}
	return ret;
}
int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	my_memcpy(arr1 + 2, arr1, 20);
	return 0;
}

【C】内存操作函数_强制类型转换_09

注意: 如上我们实现了代码的改进,实际上是实现了memmove函数的功能 在c语言中规定: memcpy专用于不重叠拷贝的实现,可能有些编译器可以实现memmove的功能,但是不是所有,这种用法不符合标准规定 memmove专用于重叠拷贝的实现,但是不重叠的它也可以拷贝 可以说mememove包含memcpy,但反过来不行

2、 memmove

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

**- 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。

  • 如果源空间和目标空间出现重叠,就得使用memmove函数处理。**举例:

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

【C】内存操作函数_#include_10

3、 memcmp函数

【C】内存操作函数_强制类型转换_11

查看定义我们可以知道此函数用法与strncmp函数相似,区别是定义的类型不同strncmp定义的是char\类型,而memcmp定义void\,可以使用任意类型

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

比较从ptr1和ptr2指针开始的num个字节返回值如下:

【C】内存操作函数_#include_12

示例:这里的数组元素可自行修改来验证

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,0,5 };//01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 00 00 00 00 ..
	int arr2[] = { 1,2,3,4,0 };//01 00 00 00 02 00 00 00 03 00 00 00 04 00 00 00 ..
	int ret = memcmp(arr1, arr2, 13);
	printf("%d\n", ret);

	return 0;
}

4、memset

【C】内存操作函数_#include_13

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5 };
	memset(arr, 1, 9);
	int i = 0;

	for (i = 0; i < 5; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}

	return 0;
}

内存分析

【C】内存操作函数_强制类型转换_14

共修改了9个字节

结语:

这里我们关于初阶指针的内容就介绍完了,如果小伙伴还有不理解的内容,也不要担心,之后还会有指针进阶的介绍。文章中某些内容我们之前有介绍,所以只是一笔带过,还请谅解。希望以上内容对大家有所帮助👀,如有不足望指出🙏

【C】内存操作函数_强制类型转换_15

加油!!

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