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椋鸟C语言笔记#25

内存函数

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萌新的学习笔记，写错了恳请斧正。

在 string.h 头文件中有一些用于内存操作的函数

memcpy

#include <string.h>
void* memcpy(void* dest, const void* src, size_t n);

memcpy 是内存层面的复制，也即把一节内存的内容拷贝到另外一个位置

memcpy 从 src 指向的位置开始向后复制 n 个字节的数据到 dest 所指向的内存位置，并返回 dest 开始指向的位置

注意：

例子

比如，下述代码的运行结果为：1 2 3 4 5 0 0 0 0 0 

#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);
	for (int i = 0; i < 10; i++)
		printf("%d ", arr2[i]);
	return 0;
}
模拟实现
void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t n)
{
	assert(dest && src);
	void* ret = dest;
	while (n--)
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
		((char*)dest)++, ((char*)src)++;
	}
	return ret;
}

memmove

#include <string.h>
void* memmove(void* dest, const void* src, size_t n);

memmove 就是进阶版的 memcpy，它可以在 dest 与 src 的空间发生重叠时完成复制

其他的 memmove 与 memcpy 完全一致

例子

比如，下述代码的运行结果为：1 2 1 2 3 4 5 8 9 10

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
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]);
	return 0;
}
模拟实现

以上述代码为例，我们想要将 1 2 3 4 5 拷贝到 3 4 5 6 7 所在的位置。我们发现，如果从前往后一个一个字符去拷贝，1 和 2 拷贝完后就已经覆盖了 3 和 4，导致 5 6 和 7 也被覆盖为 1 2 和 1。而我们从后往前一个一个字符去拷贝就能正确的拷贝为 1 2 1 2 3 4 5 8 9 10。

但是从后向前拷贝就解决问题了吗？

不，如果我们要把 3 4 5 6 7 拷贝到 1 2 3 4 5 所在的位置，就又会遇到同样的问题了，会把字符串拷贝成 7 6 7 6 7 6 7 8 9 10。

所以，要解决问题，我们需要分类讨论。当 dest 在 src 指针前时，我们从前向后拷贝；当 dest 在 src 指针后时，我们从后向前拷贝。

代码如下：

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t n)
{
    assert(dest && src);
	void* ret = dest;
	if (dest <= src)
	{
		while (n--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			((char*)dest)++, ((char*)src)++;
		}
	}
	else
	{
		dest = (char*)dest + n - 1;
		src = (char*)src + n - 1;
		while (n--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			((char*)dest)--, ((char*)src)--;
		}
	}
	return ret;
}

memset

#include <string.h>
void* memset (void* p, int val, size_t n);

mem 就是用来批量的设置内存的，可以将内存中的值以字节为单位设置成想要的内容

例子

比如下述代码的运行结果为：My name is xxxxx.

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
int main()
{
	char str[] = "My name is LiHua.";
	memset(str + 11, 'x', 5);
	printf("%s", str);
	return 0;
}
模拟实现
void* my_memset(void* p, int val, size_t n)
{
	assert(p && val);
	while (n--)
	{
		*(char*)p = val;
		((char*)p)++;
	}
}

memcmp

#include <string.h>
int memcmp(const void* p1, const void* p2, size_t n);

memcmp 就是升级版 strcmp，它逐字节比较从 p1 和 p2 指向的位置开始的后续 n 个字节的内存

同样的，如果 p1 更大则返回大于 0 的数，反之返回小于 0 的数，相等返回 0

例子

比如下述代码的运行结果为：1（大于 0 的数）

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
int main()
{
	char s1[] = "QWERtyuIOP";
	char s2[] = "QWERtYuIoP";
	printf("%d", memcmp(s1, s2, sizeof(s1)));
	return 0;
}
模拟实现
int my_memcmp(const void* p1, const void* p2, size_t n)
{
	assert(p1 && p2);
	while (n--)
	{
		if (*(char*)p1 > *(char*)p2)
			return 1;
		if (*(char*)p1 < *(char*)p2)
			return -1;
		((char*)p1)++, ((char*)p2)++;
	}
	return 0;
}