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关于我、重生到500年前凭借C语言改变世界科技vlog.18——内存函数

news 2024/11/14 14:42:56

文章目录

1. memcpy函数
2. memmove函数
3. memset函数
4. memcmp函数
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内存函数是用于 操作内存块的一组函数，它们可以对内存进行复制、移动、设置和比较等操作。这些函数主要在 <string.h> 头文件中声明，其操作对象通常是字节序列，不管这些字节代表的是字符、整数还是其他数据类型

1. memcpy函数

memcpy 主要用于将一段内存中的数据完整地复制到另一段内存中，在很多场景下都非常有用，例如在处理数组、结构体等数据结构时，从源内存地址 src 复制 n 个字节的数据到目标内存地址 destination

在这里插入图片描述

传送门：memcpy-C++参考

参数：destination-目标内存地址，它是一个 void* 类型的指针，source-源内存地址，同样是 void* 类型(不可修改)，num-要复制的字节数

返回值：返回指向目标内存地址 destination 的指针

值得注意的是：函数 memcpy 从 source 的位置开始向后复制 num 个字节的数据 destination 指向的内存位置，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

eg：

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char src[] = "Hello, World!";char dest[20];memcpy(dest, src, strlen(src)+1);printf("%s\n", dest);return 0;
}

memcpy 函数将 src 数组中的字符串（包括字符串结束符 \0 ）复制到 dest 数组中 strlen(src)+1 是为了把 \0 也复制过去

memcpy 的模拟实现：

void* memcpy(void* dst, const void* src, size_t count)
{void* ret = dst;assert(dst);assert(src);/** copy from lower addresses to higher addresses*/while (count--) {*(char*)dst = *(char*)src;dst = (char*)dst + 1;src = (char*)src + 1;}return(ret);
}

将dst和src先强制转换为char*类型，实现了以字节为单位的访问和赋值操作，因为 char类型在内存中占用一个字节，所以这样可以逐个字节地复制数据，而不管原始数据的类型是什么，分别将目标地址 dst 和源地址 src 向后移动一个字节的位置，以便在下一次循环中复制下一个字节的数据

2. memmove函数

memmove 和 memcpy 类似，也是从源内存地址 source 复制 num 个字节的数据到目标内存地址destination ，但是 memmove 函数能够处理源内存区域和目标内存区域重叠的情况

在这里插入图片描述

传送门：memmove-C++参考

参数：destination-目标内存地址，它是一个 void* 类型的指针，source-源内存地址，同样是 void* 类型(不可修改)，num-要复制的字节数

返回值：返回指向目标内存地址 destination 的指针

值得注意的是：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

eg：

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char str[] = "abcdef";// 将字符串中的后3个字符向前移动2个位置memmove(str + 2, str + 3, 3);printf("%s\n", str);return 0;
}

str + 3 是源地址，str + 2 是目标地址，存在重叠部分，memmove 函数可以正确地完成复制操作，而 memcpy 函数不能完成有重叠的操作

mememove 的模拟实现：

void* memmove(void* dst, const void* src, size_t count)
{void* ret = dst;if (dst <= src || (char*)dst >= ((char*)src + count)) {/** Non-Overlapping Buffers* copy from lower addresses to higher addresses*/while (count--) {*(char*)dst = *(char*)src;dst = (char*)dst + 1;src = (char*)src + 1;}}else {/** Overlapping Buffers* copy from higher addresses to lower addresses*/dst = (char*)dst + count - 1;src = (char*)src + count - 1;while (count--) {*(char*)dst = *(char*)src;dst = (char*)dst - 1;src = (char*)src - 1;}}return(ret);
}

首先判断源内存区域和目标内存区域是否有重叠情况，然后就是分为非重叠和重叠的情况和 memcpy 模拟实现类似的操作

3. memset函数

memset 能将指定内存区域 ptr 的前 num 个字节设置为指定的值 value

在这里插入图片描述

传送门：memset-C++参考

参数：ptr-要设置的内存区域的起始地址，是 void* 类型，value-要设置的值，这个值会被转换为 unsigned char 类型后进行设置，num-要设置的字节数

返回值：返回指向设置后的内存区域 ptr 的指针

值得注意的是：设置完内容后，记得在后面加上 \0

eg：

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char buffer[10];memset(buffer, 'A', 5);buffer[5]='\0';printf("%s\n", buffer);return 0;
}

memset 将 buffer 数组的前 5 个字节设置为字符A，然后手动添加字符串结束符 \0 ，以便能够正确地使用 printf 输出字符串

4. memcmp函数

memcmp 用于比较两个内存区域 ptr1 和 ptr2 的前 num 个字节
在这里插入图片描述

传送门：memcmp-C++参考

参数：ptr1、ptr2-要比较的两个内存区域的起始地址，都是 const void* 类型，num-要比较的字节数

返回值：
• 如果 ptr1 所指向的内存区域的前 num 个字节大于 ptr2 所指向的内存区域的前 num 个字节，返回一个大于 0 的值
• 如果 ptr1 所指向的内存区域的前 num 个字节小于 ptr2 所指向的内存区域的前 num 个字节，返回一个小于 0 的值
• 如果 ptr1 所指向的内存区域的前 num 个字节等于 ptr2 所指向的内存区域的前 num 个字节，返回 0

值得注意的是：比较从 ptr1 和 ptr2 指针指向的位置开始，向后的 num 个字节，遇到第一个不一样的比较就行了

eg：

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char str1[] = "abc";char str2[] = "abd";int result = memcmp(str1, str2, 3);printf("%d\n", result);return 0;
}