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wzjs 2025/8/26 8:08:06

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大家好，很高兴又和大家见面了！！！

在C语言标准库中，有一些直接对内存进行操作的函数，我们将其称之为内存函数，这些函数位于头文件<string.h>，在网站https://cplusplus.com/reference/cstring/https://cplusplus.com/https://cplusplus.com/reference/cstring/中我们可以看到这些函数：（ps：这个链接是C语言官网，大家可以打开看一下，十分的详细，包括函数原型等等）

一·必备头文件

所有内存操作函数都声明在<string.h>头文件中，使用前请确保包含：

#include <string.h>

二·五大内存操作函数详解

1. memcpy - 内存复制专家

1.1函数原型：

void* memcpy(void* dest, const void* src, size_t n);

1.2功能：将`src`指向的地址开始的`n`个字节，原样复制到`dest`指向的地址。

函数有三个参数：第一个参数为拷贝的目的地地址，第二个参数为拷贝的源对象的地址，第三个参数为拷贝的大小，单位为字节。
在拷贝的过程中，函数不会受终止符的影响，只会根据字节数量n来进行拷贝；
在拷贝前需要注意，目的地的空间大小和源对象的空间大小都应该至少是n个字节，并且拷贝的目标空间与源空间不能有重叠。

这里提出一个问题，如下：

碰到如下的代码，如何将arr1中的代码拷贝的arr2中？

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

1.3 可以考虑运用下标的方法来进行拷贝，如下：

先将arr1中的值赋给arr2，在进行打印。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6 };//             0 1 2 3 4 5int arr2[10] = { 0 };for (int i = 0; i < sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]); i++){arr2[i] = arr1[i];}for (int i = 0;i < 6;i++){printf("%d ", arr2[i]);}return 0;}

1.4 strcpy函数

这时可能就有同学想到strcpy函数来进行拷贝了，nonononono！！！！

strcpy函数是字符函数，只能用来处理字符，字符串，这里是数组，所以不可以的。

1.5memcpy函数

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6 };int arr2[10] = { 0 };memcpy(arr2, arr1, 24);for (int i = 0;i < 6;i++){printf("%d ", arr2[i]);}return 0;}

1.6 memcpy的模拟实现

从memcpy的函数原型可知，其返回类型为无返回指针型，所以我们直接按照函数的原型来实现memcpy，这里我们将自己实现的memcpy命名为my_memcpy。

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num) 
{while (num--) 
{*(char*)dest = *(char*)src;  //进行拷贝//移动指针dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;
}
}

这里大家是否觉得自定义函数已经完成了呢？是否有疑问呢？

比如 dest = (char*)dest + 1; 为什莫不写成++的形式？

为什莫要强制转化成char*的形式？

如果有这样疑问的朋友，那你就忘记指针中的一个重要知识点了，void*类型的指针不能进行+-整数的运算。因此我们如果要一个字节一个字节的移动地址，那此时就需要将void*的指针强转成char*的指针之后再对其进行+-整数的操作。

那这个函数完成了嘛，实践出结果！请看！！

尽管运行结果的正确的，但这个是因为我使用的是VS2020版本，强行的运行的结果，所以这个函数还是不完整的，根据提示我们短缺一个返回值（对于void类型的函数而言，它和void类型还是有区别的，void函数不需要返回值，但是void类型的函数是需要返回值的。）

那返回值是什么呢？

从memcpy函数介绍中我们不难发现，在memcpy中，函数的返回值是目标空间地址，所以在我们模拟实现的my_memcpy函数中同样可以将目标空间地址返回。为了确保返回的是目标空间的其实地址，我们可以在开始拷贝前，先将目标空间的起始地址记录下来，最后在拷贝结束后将起始地址返回给函数。修改后的如下

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{assert(dest && src);void* ret = dest;while (num--){*(char*)dest = *(char*)src;  //进行拷贝//移动指针dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}return ret;
}

1.7 my_memcpy与memcpy的区别

在memcpy函数中，C语言规定它是无法对函数重叠部分进行拷贝的，在我们实现的my_memcpy中可以很好的印证这一点，当有空间重叠的情况存在时，my_memcpy在拷贝时输出的结果会出错，但是在我们在VS中测试memcpy对空间重叠的拷贝时，却能正常拷贝，这说明VS的功能强大。但是在其他的编译器中不一定可以实现了。

如下：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
void* my_memcpy(void* dest, void* src, size_t n)
{assert(dest && src);void* ret = dest;while (n--){*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}return ret;
}
int main()
{int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };//     目标：  1 2 1 2 3 4 5 8 9 10// 这里想将12345拷贝到34567my_memcpy(arr + 2, arr, 20);for (int i = 0;i < 10;i++){printf("%d ", arr[i]);}return 0;
}

所以 memcpy只负责拷贝空间无重叠的情况。

当空间出现重叠时的拷贝则需要调用我们接下来的函数——memmove 内存移动函数

2.memmove - 安全搬运工

2.1函数原型：

void* memmove(void* dest, const void* src, size_t n);

与memcpy的区别是memmove处理的源内存块和目标存快内存可以重叠。

从memmove函数中我们不难发现，它与memcpy的功能是一样的，只不过相较于memcpy，memmove可以实现重叠部分的拷贝。函数的使用我就不再过多赘述，与memcpy相同。接下来我们就来重点介绍一下如何实现memmove这个函数。

2.2 `memmove`的模拟实现

当来源代码在前时，目标空间在后时，重叠空间为源空间的后侧与目标空间的前侧；

当目标空间在后，源空间在前时，重叠空间则为源空间的前侧与目标空间的后侧。

因此我们如果想要在拷贝时不会改变重叠空间的内容，那我们只能先处理重叠空间的内容，再来处理不重叠空间的内容，因此拷贝的方式就有两种情况：

void* my_memmove(void* dest, void* src, size_t num)
{assert(dest && src);void* ret = dest;if (dest > src) {//当源空间在前，重叠空间在后，从后往前拷贝while (num--) {*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);}}else{//当源空间在后，重叠空间在前，从前往后拷贝while (num--){*(char*)dest = *(char*)src;dest = (char*)dest + 1;src = (char*)src + 1;}}return ret;
}