【C语言】内存函数

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前言

内存函数相关内容，旨在了解并实现各函数功能。

一、memcpy使用和模拟实现

基本类型：
void* memcpy(void* destination, const void* source, size_t num)
功能：
从source位置开始向后复制  num个字节  的数据到destination指向的内存位置。
注意点：
1. 这个函数即使遇到'\0'也不会停下来。
2. 如果source和destination有任何重叠，复制的结果都是未定义的。
3. 函数结束后返回目标空间的起始地址。

1. memcpy的使用

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

int main()
{
         int arr1[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
         int arr2[] = {0};
         memcpy(arr2,arr1,20);
         int i = 0;
         for(i = 0;i<10;i++)
         {
                    printf("%d ", arr2[i]);
         }
         returm 0;
}

示例结果：

1， 2， 3， 4， 5

2.memcpy的模拟实现

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

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{
          void* ret = dest;
          assert(dest);
          assert(src);
          while(num--)
          {
               *(char*)dest = *(char*)src; 
               dest = (char*)dest + 1;//也可以写成((char*)dest)++,但还是更推荐未注释写法
               src = (char*)src + 1;//((char*)src)++
               //强制类型转换是临时的，再次使用的原因
          }
}

int main()
{
         int arr1[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10};
         int arr2[] = {0};
         my_memcpy(arr2,arr1,20);
         int i = 0;
         for(i = 0;i<10;i++)
         {
                    printf("%d ", arr2[i]);
         }
         returm 0;
}

其实这里的模拟实现并不完整：
如执行下面代码：

int main()
{
          int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ,8, 9, 10};
          my_memcpy(arr + 2, arr, 20);
          int i = 0;
          for(i = 0;i<10;i++)
          {
                        printf("%d ", arr[i]);
          }
          return 0;
}

结果如下：

1， 2， 1， 2， 1， 2， 1， 8， 9， 10

这是因为我只简单的用从前往后复制的方式，从而复制到第三个元素的时候，用的是已经复制过来的1，并非原来的元素3。而库函数memcpy却不会，如何解决呢？后续实现memmove时会讲到。

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二、memmove的使用和模拟实现

基本类型：
void* memmove(void* destination, const void* source, size_t num)
功能：
和memcpy基本一致，不过处理源内存块和目标内存块是可以重叠的。
示例代码：

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

结果如下：

1 2 1 2 3 4 5 8 9 10

memmove的模拟实现：

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t count)
{
void* ret = dest;
       assert(dest && src);
       if(dest < src)//目标位置在源位置前，src就从前往后复制
       {
                      wihile(count--)
                      {
                                   *(char*)dest = *(char*)src;
                                   dest = (char*)dest + 1;
                                   src = (char*)src + 1;
                                   
                      }
       }       
       else
       {
                   while(count--)
                   {
                         *((char*)dest + count) = *((char*)src + count);
                   }
       }
       return ret;
}

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三、 memset函数的使用

基本类型：
void* memset(vod* ptr, int value, size_t num)
功能：
用来设置内存，将内存中的值     以字节为单位    设置成想要的内容。

示例代码：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
          char str[] = "hello world";
          memset(str, 'x', 6);
          printf("%s", str);
          return 0;
}

示例结果：

xxxxxx world

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四、memcmp

基本类型：
int memcmp(const void* ptr1, const viod* ptr2,size_t num)
功能：
用于比较从ptr1和ptr2指针指向的位置开始，向后的num个字节的内容。
返回 0：两内存块内容完全相同
返回正值：第一块中首个差异字节的数值大于第二块对应字节
返回负值：第一块中首个差异字节的数值小于第二块对应字节

典型应用场景：

1. 结构体比较

struct Point { int x; int y; };
struct Point a = {1,2}, b = {1,3};
int result = memcmp(&a, &b, sizeof(struct Point)); 

2. 数据校验

unsigned char data1[128], data2[128];
if (memcmp(data1, data2, 128) != 0) 
    printf("数据不一致");

注意事项：

比较含填充字节的结构体时可能因内存对齐导致意外结果
需确保 n 不超过任一内存块的实际长度
比较结果依赖系统字节序（大端/小端存储）

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以上是有关内存函数的相关内容。