【C语言】标准库中常用内存操作函数大全（memcpy memset）

以下是 C 标准库中常用的 内存操作函数 的详细说明，
这些函数定义在头文件 <string.h> 中。

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1. memcpy

原型：

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

功能：

将 src 所指向的内存区域的前 n 个字节复制到 dest 所指向的内存区域。
⚠️ 注意：不能用于重叠内存区域（使用 memmove 替代）。

参数：

• dest：目标内存地址。
• src：源内存地址。
• n：要复制的字节数。

返回值：

返回指向 dest 的指针。
memcpy 函数不能用于重叠的内存区域的原因主要在于其底层实现机制。为了更好地理解这个问题，我们需要了解 memcpy 是如何工作的。

memcpy 的工作原理

memcpy 函数通常按照从低地址到高地址的方向进行复制操作。这意味着它会从源内存块 (src) 的起始位置开始读取数据，并将这些数据写入目标内存块 (dest) 的起始位置，然后逐步向后移动指针直到完成指定字节数 (n) 的复制。

如果源和目标内存区域存在重叠，目标地址在源地址之后（目标地址 > 源地址），那么在复制过程中，还未被复制的数据可能会被覆盖，从而导致数据丢失或复制结果不正确。

示例：

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

int main() {
    char src[] = "Hello World";
    char dest[20];

    memcpy(dest, src, strlen(src) + 1); // 包括 '\0'
    printf("dest: %s\n", dest);

	memcpy(src + 2, src, 10); // 不符合预期
    return 0;
}

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2. memmove

原型：

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

功能：

与 memcpy 相同，但可以安全地处理重叠内存区域。
它会根据源和目标地址的关系选择适当的复制方向（从前向后或从后向前），从而避免数据丢失。

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3. memset

原型：

void *memset(void *str, int c, size_t n);

功能：

将 str 指向的内存块的前 n 个字节设置为值 c（按字节设置）。

参数：

• str：要填充的内存地址。
• c：要设置的值（以 int 形式传入，实际使用其低8位）。
• n：要设置的字节数。

返回值：

返回指向 str 的指针。

示例：

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

int main() {
    char buffer[20];
    memset(buffer, 'A', 10); // 前10个字节设为 'A'
    buffer[10] = '\0';       // 手动添加终止符
    printf("buffer: %s\n", buffer);

    return 0;
}

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4. memcmp

原型：

int memcmp(const void *s1, const void *s2, size_t n);

功能：

比较两个内存块的前 n 个字节内容。

参数：

• s1, s2：要比较的两个内存块。
• n：要比较的字节数。

返回值：

• 小于 0：如果 s1 小于 s2
• 等于 0：如果 s1 等于 s2
• 大于 0：如果 s1 大于 s2

示例：

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

int main() {
    char a[] = "abcde";
    char b[] = "abXde";

    int result = memcmp(a, b, 5);
    if (result < 0)
        printf("a is less than b\n");
    else if (result == 0)
        printf("a equals b\n");
    else
        printf("a is greater than b\n");

    return 0;
}

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5. memchr

原型：

void *memchr(const void *str, int c, size_t n);

功能：

在内存块 str 的前 n 个字节中查找字符 c（作为无符号字符）第一次出现的位置。

参数：

• str：要搜索的内存块。
• c：要查找的字符（以 int 形式传入）。
• n：要检查的最大字节数。

返回值：

• 成功：返回指向找到字符的指针。
• 失败：返回 NULL。

示例：

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

int main() {
    char data[] = "This is a sample string.";
    char *found = memchr(data, 's', strlen(data));
    if (found)
        printf("Found 's' at position: %ld\n", found - data);

    return 0;
}

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