1.memcpy

與字符串函數(shù) strcpy 類似，也是進(jìn)行拷貝。但是需要注意的是，strcpy 是針對(duì)字符串進(jìn)行拷貝，而 memcpy 是針對(duì)內(nèi)存進(jìn)行拷貝。

如何理解呢？strcpy 進(jìn)行拷貝的時(shí)候，只能一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)的拷貝，但要實(shí)現(xiàn) 整型、浮點(diǎn)型等數(shù)據(jù)類型拷貝的時(shí)候，就不得不用到 memcpy 了。

我們觀察 strcpy 的函數(shù)聲明：

char * strcpy ( char * destination, const char * source );

再觀察 memcpy 的函數(shù)聲明：

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

可以看到 strcpy 的局限在于只能接收 字符型 的指針，但 memcpy 對(duì)于類型可以在函數(shù)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)自定義。

我們?yōu)g覽cplusplus對(duì)參數(shù)作出的解釋：

現(xiàn)在我們要研究如何使用：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	int dest[10] = { 0 };
	int src[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	memcpy(dest, src, 20);//拷貝 20 個(gè)字節(jié)
	return 0;
}

我們從 src 數(shù)組中，拷貝 20 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)放到 dest 數(shù)組中。那么我們通過 調(diào)試—窗口—監(jiān)視來觀察 dest 數(shù)組中的變化：

未經(jīng) memcpy 前：

經(jīng) memcpy 后：

可以直觀地看到， dest 數(shù)組中前 20 個(gè)字節(jié)的內(nèi)容發(fā)生了改變。

使用起來倒是不復(fù)雜，那我們能不能用自己的代碼去模擬實(shí)現(xiàn)一個(gè) memcpy 函數(shù)？

#include <stdio.h>
void* AnalogMemcpy(void* dest, const void* src, unsigned int num)
{
	void* start = dest;//定義一個(gè)記錄 dest 初始地址的指針
	while (num--)//一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)拷貝
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return start;//返回此指針
}
int main()
{
	int dest[10] = { 0 };
	int src[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	AnalogMemcpy(dest, src, 20);
	return 0;
}

我們的實(shí)現(xiàn)思路非常簡(jiǎn)單，因?yàn)楣俜浇o出第三個(gè)參數(shù)的定義是：要復(fù)制的字節(jié)數(shù)。那我們順?biāo)浦垡粋€(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)的拷貝。

但是到這里，可能會(huì)存在這樣一個(gè)問題： char 類型是一個(gè)字節(jié)，我們使用 memcpy 時(shí)也是一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)的拷貝，那為什么 strcpy 不能拷貝整型？

在我們自己模擬實(shí)現(xiàn) strcpy 的時(shí)候，拷貝的停止條件是什么？是 src 字符串碰到 '\0' 。默認(rèn)我們的設(shè)備是小端存儲(chǔ)模式，那么我們使用 strcpy 進(jìn)行拷貝的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)這種情況：

現(xiàn)在我們使用模擬實(shí)現(xiàn)的 memcpy 函數(shù)來執(zhí)行這段代碼：

#include <stdio.h>
void* AnalogMemcpy(void* dest, const void* src, unsigned int num)
{
	void* start = dest;//定義一個(gè)記錄 dest 初始地址的指針
	while (num--)//一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)拷貝
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return start;//返回此指針
}
int main()
{
	int dest[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	AnalogMemcpy(dest + 3, dest, 20);
	return 0;
}

這段代碼的意思是這樣的：

但事實(shí)上真正的結(jié)果是：

這該如何解釋呢？其實(shí)不難：

那么我們暫且定下一個(gè)結(jié)論：

memcpy 只能處理空間不重疊的數(shù)據(jù)拷貝。

2.memmove

這個(gè)函數(shù)與 memcpy 的功能相同，都是進(jìn)行數(shù)據(jù)拷貝。但是不同的點(diǎn)是：memmove 是用來處理空間重疊的數(shù)據(jù)拷貝的。

這是 memmove 的函數(shù)聲明：

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

既然是處理空間重疊的情況，那我們直接對(duì)上一個(gè)代碼進(jìn)行處理：

可以看到， memmove 符合我們的預(yù)期實(shí)現(xiàn)了效果。

我們現(xiàn)在來挑戰(zhàn)一下如何模擬實(shí)現(xiàn)一個(gè) memmove 函數(shù)：

#include <stdio.h>
void* AnalogMemmove(void* dest, const void* src, unsigned int num)
{
	void* start = dest;//定義一個(gè)記錄 dest 初始地址的指針
 
	if (src < dest)//如果 src 在 dst 的左邊
	{
		while (num--)
		{
			*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
		}
	}
	else
	{
		while (num--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	return start;//返回這個(gè)指針
}
int main()
{
	int dest[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	AnalogMemmove(dest + 3, dest, 20);
	return 0;
}

乍一看，這個(gè)代碼比較復(fù)雜，事實(shí)上，只有兩種情況。

我們來分析一下：

但是！這里要注意了，上面使使用自己模擬的 memcpy 不能實(shí)現(xiàn)空間重疊拷貝的，但庫函數(shù)原裝的 memcpy 能夠?qū)崿F(xiàn)空間重疊拷貝嗎？

我們來看庫函數(shù) memcpy 能否實(shí)現(xiàn)空間重疊拷貝：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	int dest[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	memcpy(dest + 3, dest, 20);
	return 0;
}

這就奇了怪了！既然庫函數(shù) memcpy 能夠?qū)崿F(xiàn)空間重疊的拷貝，那還需要 memmove 做什么？

事實(shí)上，對(duì)于我使用的 Visual Studio 2022 這款編譯器來說，memcpy 是可以實(shí)現(xiàn)空間重復(fù)拷貝的。也就是說可能在其他的編譯器上實(shí)現(xiàn)不了空間重疊拷貝，但 Visual Studio 2022 這款編譯器賦予了 memcpy 這項(xiàng)功能。

3.memcmp

與 strcmp 類似的，這個(gè)函數(shù)也是進(jìn)行比較的函數(shù)，我們觀察一下它的函數(shù)聲明：

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

那么對(duì)于這些參數(shù)以及返回值的解釋是：

因?yàn)槲覀儗W(xué)習(xí)過 strcmp ，那我們現(xiàn)在直接使用它：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	int arr2[10] = { 1,2,3,3,4,5,6,7,8,9 };
	int ret=memcmp(arr1, arr2, 20);
	if (ret > 0)
		printf("arr1 > arr2\n");
	else if (ret < 0)
		printf("arr1 < arr2\n");
	else
		printf("arr1 == arr2\n");
	return 0;
}

與 strcmp 的原理是一致的，這里就不贅述了。

4.memset

直譯過來就是內(nèi)存設(shè)置。事實(shí)上也是這么回事。

觀察它的函數(shù)聲明：

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

它的作用是以及參數(shù)的意義：

說白了就是：你需要提供一個(gè)指針，這個(gè)指針指向的要被填充的內(nèi)存。然后提供一個(gè)值，這個(gè)值決定了每個(gè)字節(jié)要被填充為什么內(nèi)容。最后提供一個(gè)數(shù)，這個(gè)數(shù)指的是你要填充多少個(gè)字節(jié)。

我們寫一個(gè)例子：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	memset(arr, 1, 4);
	return 0;
}

這就奇了怪了，我們不是設(shè)置四個(gè)字節(jié)為 1 嗎？千萬不要么想。我們上面強(qiáng)調(diào)過了，這個(gè)函數(shù)是對(duì)每個(gè)字節(jié)填充。

我們分析一下我們寫的例子：