C语言内存函数

1. memcpy函数

1.1使用规则

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

• 将source指向的源内存区域中指定字节数（num）的数据复制到destination指向的目标内存区域
• 遇 ‘\0’ 不会停下
• 源内存区域和目标内存区域有重叠可能产生未定义行为
  • 当源内存区域和目标内存区域有重叠时，建议使用 memmove 函数，它可以正确处理内存重叠的情况

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int arr2[10] = { 0 };

	memcpy(arr2, arr1, 20);
	// int 类型通常占 4 个字节，所以 20 字节相当于 5 个 int 元素
	// 因此这里将 arr1 的前 5 个元素复制到 arr2 的前 5 个位置

	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr2[i]);
	}
	return 0;
}

1.2memcpy函数的模拟实现

#include <stdio.h>
#include <assert.h>

// 参数 dst 是目标内存区域的起始地址
// 参数 src 是源内存区域的起始地址
// 参数 count 是要复制的字节数
void* memcpy(void* dst, const void* src, size_t count)
{
    void* ret = dst;

    assert(dst);
    assert(src);

    /* 从低地址向高地址复制数据 */
    while (count--) 
    {
        *(char*)dst = *(char*)src;
        dst = (char*)dst + 1;
        src = (char*)src + 1;
    }

    return(ret);
}

int main() 
{
    int arr1[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    int arr2[5];

    memcpy(arr2, arr1, sizeof(arr1));

    for (int i = 0; i < 5; i++) 
    {
        printf("%d ", arr2[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

2.memmove函数

2.1使用规则

当源内存区域和目标内存区域有重叠时，建议使用 memmove 函数

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

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };

	memmove(arr1 + 2, arr1, 20);
	// arr1 的前 5 个元素复制到 arr1 的第 3 个位置开始往后的 5 个位置

	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);
	}
	return 0;
}

2.2memmove函数的模拟实现

#include <stdio.h>
#include <assert.h>

void* memmove(void* dst, const void* src, size_t count)
{
    void* ret = dst;

    assert(dst != NULL);
    assert(src != NULL);

    // 情况一：目标内存区域在源内存区域之前，或者目标内存区域在源内存区域之后且不重叠
    if (dst <= src || (char*)dst >= ((char*)src + count)) 
    {
        /* 从低地址向高地址复制数据 */
        while (count--) 
        {
            *(char*)dst = *(char*)src;
            dst = (char*)dst + 1;
            src = (char*)src + 1;
        }
    }
    // 情况二：目标内存区域和源内存区域存在重叠，且目标内存区域在源内存区域之后
    else 
    {
        /* 从高地址向低地址复制数据 */

        // 将目标内存地址移动到要复制的最后一个字节的位置
        dst = (char*)dst + count - 1;
        // 将源内存地址移动到要复制的最后一个字节的位置
        src = (char*)src + count - 1;

        while (count--) 
        {
            *(char*)dst = *(char*)src;
            dst = (char*)dst - 1;
            src = (char*)src - 1;
        }
    }

    return(ret);
}

int main() 
{
    int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
    
    memmove(arr + 2, arr, 20);

    for (int i = 0; i < 10; i++) 
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }
    printf("\n");

    return 0;
}

3.memset函数

memset 函数用于将指定内存区域的前若干个字节设置为指定的值，常用于初始化内存或清空内存。

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

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main()
{
	char str[] = "hello world";
	memset(str, 'x', 6);   // 将str数组的前 6 个字节填充为字符 'x'
	printf("%s", str);
	return 0;
}

4.memcmp函数

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

• 比较ptr1和ptr2指针指向的位置开始，向后的num个字节
• 根据比较结果返回小于、等于或大于 0 的整数，以此判断两个内存区域内容的大小关系
• 直到比较完 num 个字节或发现不同

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main()
{
	char buffer1[] = "DWgaOtP12df0";
	char buffer2[] = "DWGAOTP12DF0";

	int n;
	n = memcmp(buffer1, buffer2, sizeof(buffer1));

	if (n > 0)
		printf("'%s' is greater than '%s'.\n", buffer1, buffer2);
	else if (n < 0)
		printf("'%s' is less than '%s'.\n", buffer1, buffer2);
	else
		printf("'%s' is the same as '%s'.\n", buffer1, buffer2);

	return 0;
}