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避免内存陷阱:掌握memcpy和memmove的正确用法

引言

作为一名C开发人员,在日常工作中碰到的最多的问题大概就是与内存相关的。例如内存泄露、指针异常、堆栈溢出等,今天所说的主题也是与内存相关的,在接下来的内容中,我们将详细介绍memcpy和memmove在操作内存的区别,让大家能更好地理解和应对这些常见的内存相关问题,从而编写出更高质量的C代码。

抛出问题

在使用一个UI库提供的多行文本控件时,当修改数据时,数据会出现异常。多行文本控件可以理解成我们电脑中的记事本,不过只能做一些简单的删除修改操作。然后就开始会调试这个库,监控数据在何时变化的,最终定位到是在调用memcpy出现了问题,先简介下这个函数的作用。

memcpy简介

  • 功能
    • 从 src 所指向的对象复制 count 个字符到 dest 所指向的对象
  • 原型
    • void* memcpy( void* dest, const void* src, std::size_t count )
  • 参数
    • dest - 指向复制目的对象的指针
    • src - 指向复制来源对象的指针
    • count - 复制的字节数
  • 返回值
    • dest

memcpy内存拷贝问题

memcpy在进行数据拷贝时,如果源地址和目的地址对应的内存中有部分空间是有重叠的,会导致数据异常。

假如下方为memcpy在进行数据拷贝时的内存空间示意图:

  [--------src--------][--------dest--------]          

在进行内存拷贝时,源地址和目的地址对应的内存中有部分空间是有重叠的,当进行第一个字节的数据拷贝时,源地址中的dest地址数据也会遭到破坏,从而导致数据异常。

解决问题

解决内存重叠的问题其实很简单,memmove可以解决这个问题。

memmove简介

  • 功能:与memcpy类似,但可以处理内存重叠的情况。
  • 原型:void* memmove( void* dest, const void* src, std::size_t count )

memcpy&memmove源码分析

上网查找了一下Linux内核中这两个函数的源码,如下所示:

  599 void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t count)600 {601     char *tmp = dest;602     const char *s = src;603 604     while (count--)605         *tmp++ = *s++;606     return dest;607 }

分析memcpy源码可知,memcpy内存拷贝时从低地址向高地址(从左往右)复制

  620 void *memmove(void *dest, const void *src, size_t count)621 {622     char *tmp;623     const char *s;624 625     if (dest <= src) {626         tmp = dest;627         s = src;628         while (count--)629             *tmp++ = *s++;630     } else {631         tmp = dest;632         tmp += count;633         s = src;634         s += count;635         while (count--)636             *--tmp = *--s;637     }638     return dest;639 }

分析memmove源码可知,当源地址大于等于目的地址时,如下所示:

          [--------src--------][--------dest--------]    

从低地址向高地址(从左往右)复制,即使有内存重叠也不影响结果。

当源地址小于目的地址时,如下所示:

  [--------src--------][--------dest--------]    

如果使用memcpy方法复制就会破坏源数据的正确性,所以需要从高地址向低地址(从右往左)复制

为什么有memmove还要memcpy?

我在网上搜集了几个点:

  1. 效率:memcpy在非重叠的内存复制任务中通常比memmove更快。
  2. 可移植性:memcpy的实现是标准化的,保证了在不同平台间的可移植性。
  3. 历史遗留问题:有些库就是这么做的,memcpy其实只是memmove取了个别名。

总结

  • memcpy:内存拷贝时从低地址向高地址(从左往右)复制,没有考虑内存重叠。
  • memmove:当源地址大于等于目的地址时,从低地址向高地址(从左往右)复制;反之从高地址向低地址(从右往左)复制,考虑了内存重叠。

Linux内核源码

https://docs.huihoo.com/doxygen/linux/kernel/3.7/lib_2string_8c_source.html

最后

道理都懂了,您更倾向于使用哪一种内存拷贝函数?文末留言说出您的看法,让我们一起探讨!

原文链接

来源:typedef 公众号
避免内存陷阱:掌握memcpy和memmove的正确用法


http://www.mrgr.cn/news/70691.html

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