探索内存函数的奥秘【memcpy、memmove、memset、memcmp】

奥秘【memcpy、memmove、memset、memcmp】"/>

探索内存函数的奥秘【memcpy、memmove、memset、memcmp】

目录

一，memcpy函数

1，memcpy函数简介

2，memcpy函数的原理

3，memcpy函数的用法

4，注意事项

5，memcpy函数模拟实现

二，memmove函数

1，memmove函数简介

2，memmove函数的原理

3，memmove函数的用法

4，注意事项

5，memmove函数模拟实现

三，memset函数

1，memset函数简介

2， memset函数的原理

3，memset函数的用法

4，注意事项

四，memcmp函数

1，memcmp函数简介

2，memcmp函数功能

3，memcmp函数的用法 

---

一，memcpy函数

1，memcpy函数简介

memcpy函数的作用是将源内存块的内容复制到目标内存块中。

🌴函数头文件： 

#include <string.h>

 🌴函数原型：

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

• dest：目标内存块的起始地址。
• src：源内存块的起始地址。
• num：要拷贝的字节数。
• 该函数返回指向目标内存块的指针。

2，memcpy函数的原理

• 它通常采用字节拷贝的方式来实现内存块的复制
• 具体来说，memcpy函数会从源内存块中逐个字节地读取数据，并将其逐个字节地写入目标内存块中，直到拷贝完成为止。
• 由于这种逐字节的拷贝方式，memcpy函数在处理大内存块时可能会比较耗时，因此在一些情况下可能会有更高效的替代方案。

3，memcpy函数的用法

将arr1数组里边的数（在内存中占20个字节）拷贝到arr数组里边去。

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{int arr[10] = { 0 };int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };memcpy(arr, arr1, 20);for (int i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

 🌴运行结果：

4，注意事项

1. 内存重叠： 源内存块和目标内存块通常不应该重叠，否则会导致未定义的行为。

2. 边界检查：需要确保拷贝的字节数不超过源内存块和目标内存块的实际大小，以免发生越界访问。

3. 指针类型：需要注意指针类型的转换，确保传递给memcpy函数的参数类型正确。

5，memcpy函数模拟实现

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>void* my_memcpy(void* dest, void* src, size_t sz)
{void* ret = dest;assert(dest && src);while (sz--){*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}return ret;
}int main()
{int arr[10] = { 0 };int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };my_memcpy(arr, arr1, 20);for (int i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

二，memmove函数

1，memmove函数简介

memmove函数的作用是将源内存块的内容移动到目标内存块中。与memcpy函数不同的是，memmove函数能够处理源内存块和目标内存块重叠的情况。

 🌴函数头文件：

#include <string.h>

 🌴函数原型：

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

• dest：目标内存块的起始地址。
• src：源内存块的起始地址。
• num：要移动的字节数。
• 该函数返回指向目标内存块的指针。

2，memmove函数的原理

• memmove 函数的实现原理会比memcpy稍微复杂一些，因为它需要处理源内存块和目标内存块重叠的情况。
• 通常，memmove函数会采用一种类似于缓冲区的机制，先将源内存块的内容复制到一个临时缓冲区中，然后缓冲区的内容复制到目标内存块中，从而避免了重叠拷贝导致的数据错乱。
• 这种机制使得memmove函数在处理重叠内存块时能够保证正确的移动操作。

3，memmove函数的用法

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };memmove(arr, arr + 2, 20);for (int i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;

  🌴运行结果：

4，注意事项

1. 内存重叠： 虽然memmove函数能够处理重叠的内存块，但仍需谨慎处理，以免出现意外的情况。

2. 边界检查：确保拷贝的字节数不超过源内存块和目标内存块的实际大小，以免发生越界访问。

3. 指针类型：需要注意指针类型的转换，确保传递给memmove函数的参数类型正确。

5，memmove函数模拟实现

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t sz)
{void* ret = dest;assert(dest && src);if (dest < src){//前->后while (sz--){*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}}else{//后->前while (sz--){*((char*)dest + sz) = *((char*)src + sz);}}return ret;
}int main()
{int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };memmove(arr, arr + 2, 20);for (int i = 0; i < 10; i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

三，memset函数

1，memset函数简介

memset函数的作用是将指定内存块的内容设置为指定的值。

 🌴函数头文件：

#include <string.h>

  🌴函数原型：

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

•  ptr：指向要设置数值的内存块的指针
• value：要设置的值
• num：要设置的字节数
• 该函数返回值指向内存块的指针

2， memset函数的原理

•  通常使用一个循环来逐个字节地设置内存块的内容为指定的值
• 由于内存的底层表示是字节，因此逐字节设置是一种通用且高效的方法
• 在某些特定的平台上，memset函数可能会进行一些优化，以提高性能

3，memset函数的用法

🍁示例1：初始化数组：

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{int arr[5];//将数组所有的元素初始化为0memset(arr, 0, sizeof(arr));for (int i = 0; i < 5; i++){printf("%d", arr[i]);}return 0;
}

   🌴运行结果：

---

🍁示例2：清空字符串： 

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char str[] = "hello world";//将字符串str的所有字符设置为0memset(str, 0, sizeof(str));//输出空字符串printf("%s\n", str);return 0;
}

    🌴运行结果：

🌴调试时内存中情况： 

---

🍁示例3：内存分配和释放： 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>int main()
{char* str = (char*)malloc(10 * sizeof(char));//对动态分配的内存进行初始化memset(str, 0, 10 * sizeof(char));strcpy(str, "hello");printf("%s\n", str);//输出：hellofree(str);//释放内存return 0;
}

     🌴运行结果：

4，注意事项

• 内存越界：确保设置的字节数不超过内存块的实际大小，以避免发生越界访问

• 指针类型：需要注意指针类型的转换，确保传递给memset函数的参数类型正确

• 对结构体和类的使用：在对结构体和类的内存块进行初始化时，需要谨慎处理，以避免出现意外的情况 

四，memcmp函数

1，memcmp函数简介

memcmp函数可以比较两个内存块的内容是否相等，并返回比较结果，通常用于比较字符串、数组或者其它内存块的内容。

  🌴函数头文件：

#include <string.h>

  🌴函数原型：

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

• ptr1：要比较的第一个内存块的起始地址。
• ptr2：要比较的第二个内存块的起始地址。
• num：要比较的字节数。

2，memcmp函数功能

• 按字节逐个比较两个内存块中的内容，直到比较了num个字节或者遇到不相等的字节为止。

• 如果两个内存块的内容完全相等，则返回0。

• 如果第一个内存块小于第二个内存块，则返回一个负数。

• 如果第一个内存块大于第二个内存块，则返回一个正数。 

3，memcmp函数的用法 

🍂示例1：比较字符串：

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{char str1[] = "hello";char str2[] = "world";if (memcmp(str1, str2, 5) == 0){printf("两个字符串相等\n");}else{printf("两个字符串不相等\n");}return 0;
}

   🌴运行结果：

---

🍂示例2：比较数组：

#include <stdio.h>
#include <string.h>int main()
{int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };int arr2[] = { 1,2,3,4,6 };if (memcmp(arr1, arr2, 5 * sizeof(int) == 0)){printf("两个数组相等\n");}else{printf("两个数组不相等\n");}return 0;
}

   🌴运行结果：