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C-内存函数(大量图解，函数实现)

news 来源：原创 2024/5/19 14:48:01

一.memcpy

二.memmove

三.memcmp

四.memset

一.memcpy

头文件:

#include<string.h>

函数原型:

功能解析:

目的地址和源头地址，类型是void*可以接收任意类型
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(在VS2022中，是不会出现重叠的

函数模拟实现:

在实现函数前我们需要测试一下，几种常见的异常情况:

1.拷贝0字符

2.传入空指针

我们再来看这个代码正常运行情况：

程序居然没有崩溃什么都没有发生

3.拷贝数传入负数

小数就不用多说了，类型都完全不同

实现:

异常判断

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{	
	//异常判断

	if ((dest == NULL) || (src == NULL))
	{
		perror("my_memcpy");
		return NULL;//结束函数
	}
	if (num == 0)//如果拷贝0个直接返回目的地地址，就不用浪费时间了
	{
		return dest;
	}
}

模拟实现:

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{	
	//异常判断
	if ((dest == NULL) || (src == NULL))
	{
		perror("my_memcpy");
		return NULL;
	}
	if (num == 0)
	{
		return dest;
	}
	//正常拷贝
	void* str = dest;
	while (num--)
	{
		*(char*)str = *(char*)src;
		src = (char*)src + 1;
		str = (char*)str + 1;
	}

	return dest;
}

运行结果：

补充：！！！

这个时候可能就有朋友会说，啊！你负数都没有处理，我也想过去处理发现各种方式都不行，后来才知道，有的时候就不用去处理，库里面的函数num是siz_t类型，你要传负数可以，那他就会变成一个很大的数，大不了就是栈溢出，栈溢出是你使用函数不当，我函数没有问题

还有一种情况，重合的空间:

1.前到后地址

2.后到前地址

我们得出结论：

从前(低地址) -> 后(高地址)反方向拷贝
从后(高地址) -> 前(低地址)从前拷贝

在C语言中用memmove函数就可以实现

二.memmove

函数头文件:

#include<string.h>

函数原型：

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

模拟实现:

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
{
	//异常判断
	if ((dest == NULL) || (src == NULL))
	{
		perror("my_memcpy");
		return NULL;
	}
	if (num == 0)
	{
		return dest;
	}
	//正常拷贝
	void* str = dest;
	if (str < src)
	{
		while (num--)
		{
			*(char*)str = *(char*)src;
			src = (char*)src + 1;
			str = (char*)str + 1;
		}

	}
	else
	{
		while (num--)
		{
			*((char*)str + num) = *((char*)src + num);
		}
	}

	return dest;
}

代码段解析:

代码结果：

memmove:

memcpy:

但是在vs2022中memcpy也是可以完成重叠空间的拷贝的，这就得取决于编译器了

三.memcmp

函数头文件:

#include<string.h>

函数原型:

返回值解析：

函数细节：

1.他是一个一个字节比较的，两个地址的字节相同，就比较下一个字节，一直比较到不同的，根据规定返回，或者到末尾返回0

函数实现准备：

老样子先去测试一下常见的一些意外情况

1.空指针

2.

3.num传入0

4.num传入负数和上面的memcpy不处理就好

模拟实现：

1.意外判断

int my_memcmp(const void* ptr1, const void* ptr2, size_t num)
{
    //异常判断
	if ((ptr1 == NULL) || (ptr2 == NULL))
	{
		perror("my_memcmp:");
		return NULL;//结束函数
	}
	if (num == 0)
	{
		return -1;
	}
}

2. 正确实现

int my_memcmp(const void* ptr1, const void* ptr2, size_t num)
{
	//意外判断
	if ((ptr1 == NULL) || (ptr2 == NULL))
	{
		perror("my_memcmp:");
		return NULL;//结束函数
	}
	if (num == 0)//如果没有这个if下面的返回值任然会计算
	{
		return -1;
	}
	//正常运转
	const char* str1 = (const char*)ptr1;
	const char* str2 = (const char*)ptr2;
	while ((*str1 == *str2) && (num > 0))//不大于0为假
	{
		str1++;
		str2++;
		num--;
	}
	
	if (*str1 - *str2 > 0) 
		return 1;
	else if (*str1 == *str2) 
		return 0;
	return -1;

	//也可以直接 return (*str1 - *str2);
}

运行结果：