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字符串函数的使用与模拟(2)——C语言内存函数

news 来源：原创 2024/9/20 14:52:39

1. memcpy函数的使用与模拟

2. memmove函数的使用与模拟

3. memset函数的使用

4. memcmp函数的使用

5. memchr函数的使用

前言：C语言内存函数是一组用于直接操作计算机内存的内置函数。使用时要包含头文件<string.h>

1. memcpy函数的使用与模拟

函数原型：

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

（适用于所有数据类型）

使用规则：

复制source所指向的内存数据到内存块destination中。(destination和source是两个内存块的首地址)
复制的数据量是num个字节。
该函数不会检查source中是否有终止字符\0，它始终精确复制 num 个字节。
所以num尽量不要超过source的内存大小，避免越界访问。
source和destination的内存块不能有重叠，复制的结果都是未定义的。

memcpy函数的模拟实现：

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)	//内存数据复制函数
{for (int i = 0; i < num; i++){*((char*)dest + i) = *((char*)src + i);}return dest;
}

解析：

因为dest与src都是void*型的指针，在进行“指针+-整数”操作时要先进行强制类型转换。
因为num代表的是字节数，所以要强制转换成char*(char的大小是1个字节)

模拟函数的代码验证：

void test(void)
{int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };int arr2[10];my_memcpy(arr2, arr1, 7 * sizeof(int));
}

my_memcpy前arr2内部的数据如下：

my_memcpy运行后：

2. memmove函数的使用与模拟

函数原型：

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

（适用于所有数据类型）

使用规则：

把source内存块的数据向destination移动复制
向左(或向右)移动，移动的距离是(dest - src)的绝对值
复制的规则与memcpy一样，但在memmove函数中，源内存块和目标内存块是可以重叠的。
如果两个内存块是重叠的，dest内存块的数据被source的数据覆盖。

memmove函数的模拟实现：

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)	//8.内存块移动复制（移动的格数是dest-src的绝对值）
{if (dest > src && dest < (char*)src + num)	//情况1：dest位于内存块(src,src+num)中,即dest的值属于该区间{//从右往左复制		for (int i = num - 1; i >= 0; i--) {*((char*)dest + i) = *((char*)src + i);}}else      //情况2：dest位于内存块外，即dest < src或dest > src+num（等于的话两种方向都可以，这里我放在了从左往右）{//从左往右复制for (int i = 0; i < num; i++)	{*((char*)dest + i) = *((char*)src + i);}}return dest;
}

解析：

当dest位于区间src与src+num之间时（情况1）：如果是从左往右复制，因为是dest和src都是对同一个数组进行操作，左边被覆盖过的数据会再次被用来覆盖右边的数据。所以要从右往左复制。
当dest位于src左边，且内存块重叠时（情况2）：同理，为了避免重复覆盖，要从左往右复制。
当dest位于src左边，但内存块无重叠时（情况3）：怎样复制都可以。
当dest位于src右边（情况4：也没有重叠）：怎样复制都可以。
当dest等于src时：怎样复制都可以。

模拟函数的代码验证：

void test(void)
{int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };my_memmove(arr1+3, arr1 , 5 * sizeof(int));
}

my_memove运行前：

运行后：

3. memset函数的使用

函数原型：

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

（适用于所有数据类型）

使用规则：

memset是内存块初始化函数。
memset可以把ptr指向的内存块中的num个字节都初始化为value。
因为是对每个字节进行初始化，所以value的有效范围是-128~127。
memset常用来把数据初始化为0。

我们把两个整型数组分别用memset初始化为“0”和“1”会怎么样？

void test(void)
{int arr1[5];int arr2[5];memset(arr1, 0, 5*sizeof(int));memset(arr2, 1, 5 * sizeof(int));
}

为什么value设成1，初始化结果是16843009 ？

因为memset是把每个字节都设置成value。

(1）当value为0时，这里40个字节的二进制数据是：

00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 ……

int型的数据读取4个字节，即00000000 00000000 00000000 00000000，也就是十进制的0。

(2）当value为1时，这里40个字节的二进制数据是：

00000001 00000001 00000001 00000001 00000001 ……

int型的数据读取4个字节，即00000001 00000001 00000001 00000001，也就是十进制的16843009

所以memset常用来把数据初始化为0.