内存函数中的拷贝、比较和设置内存函数(memcpy,memmove,memcmp,memset)

一、memcpy - 内存拷贝1

1.函数介绍

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

memcpy函数是一个用于拷贝两个不相关的内存块的函数。memcpy函数会从src的位置开始向后复制count个字节的数据到dest的内存位置，并返回dest的首地址。
注意：

• memcpy函数在遇到’\0’的时候并不会停下来。
• 若dest和src有任意重叠，复制的结果都是未定义的（未拷贝内容被覆盖）。
• memcpy函数在实现的时候，不知道未来会被用来拷贝什么样的数据，所以参数的指针类型为void*（可接收任意类型指针）。

举个例子，比如我们要将arr1数组中的1，2，3，4拷贝到arr2数组中。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	int arr1[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
	int arr2[10] = { 0 };
	memcpy(arr2, arr1, 16);
	return 0;
}

因为一个整型的大小是4个字节，而我们要拷贝4个整型到arr2中，所以传参的时候第三个参数count的大小为16。

2.模拟实现

进入函数体首先保存dest的起始位置，便于之后返回。然后循环count次，每次将src中的一个字节的内存数据拷贝到dest中的对应位置，然后dest和src指针后移继续拷贝，拷贝结束后返回dest原来的首地址即可。

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t count)
{
	assert(dest != NULL);//断言，当dest为空指针时报错
	assert(src != NULL);//断言，当src为空指针时报错
	void* ret = dest;//保存dest，便于之后返回
	while (count--)//循环count次，每次拷贝1个字节
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
		++(char*)dest;
		++(char*)src;
	}
	return ret;
}

注意：在对dest和src指针进行操作时，要先将它们强制类型转换为char* 类型的指针。(char* 类型的指针可以向后访问一个字节的内容)

二、memmove - 内存拷贝2

1.函数介绍（与memcpy函数的区别）

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

我们发现memmove函数的参数和返回值与memcpy函数一模一样。没错，memmove函数和memcpy函数的功能一样，也是从src的位置开始向后复制count个字节的数据到dest的内存位置，并返回dest的首地址。
那么它们有什么不同呢？
memmove函数和memcpy函数的差别就是，memmove函数的源内存块和目标内存块是可以重叠的，而memcpy函数的源内存块和目标内存块是不可以重叠的。
举个例子，比如我们要将arr数组中的1，2，3，4拷贝到3，4，5，6的位置上去，让arr数组变为1，2，1，2，3，4，7，8，9，10。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
	memcpy(arr + 2, arr, 16);
	return 0;
}

但结果操作后arr数组中的数据变为1，2，1，2，1，2，7，8，9，10。

我们可以看到，此时源内存块和目标内存块就发生了重叠。我们先把1，2拷贝放到了3，4的位置，但当我们想把3，4拷贝放到5，6的位置的时候发现3，4位置上放的数字变成了1，2，所以就把1，2拷贝放到了5，6的位置，于是数组就变成了1，2，1，2，1，2，7，8，9，10。
memmove函数便可以很好的解决这个问题。所以当源内存块和目标内存块发生重叠的时候，就得使用memmove函数处理。

2.模拟实现

我们发现，当源内存块和目标内存块发生重叠的时候，我们不能像memcpy函数一样直接从前向后依次拷贝，我们需要分情况讨论。

通过画图，我们可以根据dest指针和src指针的相对位置将情况分为三类：
第一类：dest指针位于src内存块左边，采用从前向后拷贝。
第二类：dest指针位于src内存块内，采用从后向前拷贝。
第三类：dest指针位于src内存块右边，采用从前向后和从后向前均可以。
注：当dest指针与src指针位于同一位置时不用拷贝。

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t count)
{
	assert(dest != NULL);//断言，当dest为空指针时报错
	assert(src != NULL);//断言，当src为空指针时报错
	void* ret = dest;
	if (dest < src)//从前往后拷贝
	{
		while (count--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			++(char*)dest;
			++(char*)src;
		}
	}
	else if (dest>src)//从后往前拷贝
	{
		while (count--)
		{
			*((char*)dest + count) = *((char*)src + count);
		}
	}
	return ret;
}

三、memcmp - 内存比较

int memcmp( const void *buf1, const void *buf2, size_t count );

memcmp函数是一个用于比较两个内存块大小的函数。它会比较从buf1和buf2指针开始的count个字节，当buf1大于buf2的时候返回一个大于0的数；当buf1等于buf2的时候返回0；当buf1小于buf2的时候返回一个小于0的数。
举个例子：

#include<stdio.h>
#include<string.h> );
int main()
{
	int arr1[] = { 1, 2, 3, 4 };
	int arr2[] = { 1, 2, 4, 5 };
	int ret1 = memcmp(arr1, arr2, 8);
	int ret2 = memcmp(arr1, arr2, 9);
	return 0;
}

在VS编译器下，内存采用的是小端存储方式，arr1和arr2在内存中的存储形式如图所示：

所以，当比较字节数为8时，返回值为0；当比较字节数为9时，返回值为一个负数。

四、memset - 内存设置

void *memset( void *dest, int c, size_t count );

memset函数可以将内存块的某一部分设置为特定的字符。三个参数中，第一个参数是开始设置内存的起始位置，第二个参数是要将内存设置成的字符，第三个参数是从起始位置开始需要设置的内存的字节数。
注意：

• memset函数设置内存的时候是一个字节一个字节地设置的。

举个例子，比如我们要将"hello world!"字符串的前5个字符设置为’*’。

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	char arr[] = "hello world!";
	memset(arr, '*', 5);
	return 0;
}