c/c++语言开发共享C语言深入详解四大内存函数的使用

1.memcpy与字符串函数 strcpy 类似,也是进行拷贝。但是需要注意的是,strcpy 是针对字符串进行拷贝,而 memcpy 是针对内存进行拷贝。如何理解呢?strcpy 进行拷贝的时候,只

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1.memcpy

与字符串函数 strcpy 类似,也是进行拷贝。但是需要注意的是,strcpy 是针对字符串进行拷贝,而 memcpy 是针对内存进行拷贝。

如何理解呢?strcpy 进行拷贝的时候,只能一个字节一个字节的拷贝,但要实现 整型、浮点型等数据类型拷贝的时候,就不得不用到 memcpy 了。

我们观察 strcpy 的函数声明:

char * strcpy ( char * destination, const char * source );

再观察 memcpy 的函数声明:

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

可以看到 strcpy 的局限在于只能接收 字符型 的指针,但 memcpy 对于类型可以在函数内部实现自定义。

我们浏览cplusplus对参数作出的解释:

C语言深入详解四大内存函数的使用

现在我们要研究如何使用:

#include <stdio.h>  #include <string.h>  int main()  {  	int dest[10] = { 0 };  	int src[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };  	memcpy(dest, src, 20);//拷贝 20 个字节  	return 0;  }

我们从 src 数组中,拷贝 20 个字节的数据放到 dest 数组中。那么我们通过 调试—窗口—监视来观察 dest 数组中的变化:

未经 memcpy 前:

C语言深入详解四大内存函数的使用

经 memcpy 后:

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可以直观地看到, dest 数组中前 20 个字节的内容发生了改变。

使用起来倒是不复杂,那我们能不能用自己的代码去模拟实现一个 memcpy 函数?

#include <stdio.h>  void* analogmemcpy(void* dest, const void* src, unsigned int num)  {  	void* start = dest;//定义一个记录 dest 初始地址的指针  	while (num--)//一个字节一个字节拷贝  	{  		*(char*)dest = *(char*)src;  		dest = (char*)dest + 1;  		src = (char*)src + 1;  	}  	return start;//返回此指针  }  int main()  {  	int dest[10] = { 0 };  	int src[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };  	analogmemcpy(dest, src, 20);  	return 0;  }

我们的实现思路非常简单,因为官方给出第三个参数的定义是:要复制的字节数。那我们顺水推舟一个字节一个字节的拷贝。

但是到这里,可能会存在这样一个问题: char 类型是一个字节,我们使用 memcpy 时也是一个字节一个字节的拷贝,那为什么 strcpy 不能拷贝整型?

在我们自己模拟实现 strcpy 的时候,拷贝的停止条件是什么?是 src 字符串碰到 '' 。默认我们的设备是小端存储模式,那么我们使用 strcpy 进行拷贝的时候就会出现这种情况:

C语言深入详解四大内存函数的使用

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现在我们使用模拟实现的 memcpy 函数来执行这段代码:

#include <stdio.h>  void* analogmemcpy(void* dest, const void* src, unsigned int num)  {  	void* start = dest;//定义一个记录 dest 初始地址的指针  	while (num--)//一个字节一个字节拷贝  	{  		*(char*)dest = *(char*)src;  		dest = (char*)dest + 1;  		src = (char*)src + 1;  	}  	return start;//返回此指针  }  int main()  {  	int dest[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };  	analogmemcpy(dest + 3, dest, 20);  	return 0;  }

这段代码的意思是这样的:

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但事实上真正的结果是:

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这该如何解释呢?其实不难:

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那么我们暂且定下一个结论:

memcpy 只能处理空间不重叠的数据拷贝。

2.memmove

这个函数与 memcpy 的功能相同,都是进行数据拷贝。但是不同的点是:memmove 是用来处理空间重叠的数据拷贝的。

这是 memmove 的函数声明:

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

既然是处理空间重叠的情况,那我们直接对上一个代码进行处理:

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可以看到, memmove 符合我们的预期实现了效果。

我们现在来挑战一下如何模拟实现一个 memmove 函数:

#include <stdio.h>  void* analogmemmove(void* dest, const void* src, unsigned int num)  {  	void* start = dest;//定义一个记录 dest 初始地址的指针     	if (src < dest)//如果 src 在 dst 的左边  	{  		while (num--)  		{  			*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);  		}  	}  	else  	{  		while (num--)  		{  			*(char*)dest = *(char*)src;  			dest = (char*)dest + 1;  			src = (char*)src + 1;  		}  	}  	return start;//返回这个指针  }  int main()  {  	int dest[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };  	analogmemmove(dest + 3, dest, 20);  	return 0;  }

乍一看,这个代码比较复杂,事实上,只有两种情况。

我们来分析一下:

C语言深入详解四大内存函数的使用

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但是!这里要注意了,上面使使用自己模拟的 memcpy 不能实现空间重叠拷贝的,但库函数原装的 memcpy 能够实现空间重叠拷贝吗?

我们来看库函数 memcpy 能否实现空间重叠拷贝:

#include <stdio.h>  #include <string.h>  int main()  {  	int dest[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };  	memcpy(dest + 3, dest, 20);  	return 0;  }

C语言深入详解四大内存函数的使用

这就奇了怪了!既然库函数 memcpy 能够实现空间重叠的拷贝,那还需要 memmove 做什么?

事实上,对于我使用的 visual studio 2022 这款编译器来说,memcpy 是可以实现空间重复拷贝的。也就是说可能在其他的编译器上实现不了空间重叠拷贝,但 visual studio 2022 这款编译器赋予了 memcpy 这项功能。

3.memcmp

与 strcmp 类似的,这个函数也是进行比较的函数,我们观察一下它的函数声明:

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

那么对于这些参数以及返回值的解释是:

C语言深入详解四大内存函数的使用

因为我们学习过 strcmp ,那我们现在直接使用它:

#include <stdio.h>  #include <string.h>  int main()  {  	int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };  	int arr2[10] = { 1,2,3,3,4,5,6,7,8,9 };  	int ret=memcmp(arr1, arr2, 20);  	if (ret > 0)  		printf("arr1 > arr2n");  	else if (ret < 0)  		printf("arr1 < arr2n");  	else  		printf("arr1 == arr2n");  	return 0;  }

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与 strcmp 的原理是一致的,这里就不赘述了。

4.memset

直译过来就是内存设置。事实上也是这么回事。

观察它的函数声明:

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

它的作用是以及参数的意义:

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说白了就是:你需要提供一个指针,这个指针指向的要被填充的内存。然后提供一个值,这个值决定了每个字节要被填充为什么内容。最后提供一个数,这个数指的是你要填充多少个字节。

我们写一个例子:

#include <stdio.h>  #include <string.h>  int main()  {  	int arr[10] = { 0 };  	memset(arr, 1, 4);  	return 0;  }

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这就奇了怪了,我们不是设置四个字节为 1 吗?千万不要么想。我们上面强调过了,这个函数是对每个字节填充。

我们分析一下我们写的例子:

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到此这篇关于c语言深入详解四大内存函数的使用的文章就介绍到这了,更多相关c语言内存函数内容请搜索<计算机技术网>以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持<计算机技术网>!

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