memcpy源码及笔试实现

memcpy函数

• memcpy函数指的是C和C++使用的内存拷贝函数，函数原型为void *memcpy(void *destin, void *source, unsigned n)；函数的功能是从源内存地址的起始位置开始拷贝若干个字节到目标内存地址中，即从源source中拷贝n个字节到目标destin中。

memcpy源码

void *memcpy(void *dst, const void *src, size_t len)
{
	if(NULL == dst || NULL == src){
		return NULL;
	}
	
	void *ret = dst;
	
	if(dst <= src || (char *)dst >= (char *)src + len){
		//没有内存重叠，从低地址开始复制
		while(len--){
			*(char *)dst = *(char *)src;
			dst = (char *)dst + 1;
			src = (char *)src + 1;
		}
	}else{
		//有内存重叠，从高地址开始复制
		src = (char *)src + len - 1;
		dst = (char *)dst + len - 1;
		while(len--){
			*(char *)dst = *(char *)src;
			dst = (char *)dst - 1;
			src = (char *)src - 1;
		}
	}
	return ret;
}

重写memcpy函数

• 自己手动实现 memcpy()函数时需要考虑地址重叠的情况。可以看一个简单例子。有 5 个元素组成的数组，设为 int arr = {1，2，3，4，5},考虑两种情况：
  （1）源地址是arr[2]，目标地址是arr[0]，自后向前拷贝3个元素后 arr 为 [3,4,5,1,2]；
  （2）源地址为arr[0]，目标地址为arr[2]，自前先后拷贝3 个元素后 arr 为 {1,2,1,2,3}；
• 第一种情况，由低地址向高地址逐个将源地址的元素拷贝到目标地址就行，容易实现；
• 第二种情况就需要注意，如果是按第一种情况由低地址拷贝到高地址，需要分三个步骤把 arr[0]=1,arr[1]=2,arr[2]=3，三个元素逐个拷贝，重点在于第一步是将arr[0] 拷贝到arr[2]的位置，这样就会把原来的 arr[2]=3改为arr[2]=1，覆盖原来的值，因此在这种情况下，需要自后向前拷贝，也就是高地址向低地址拷贝。也就是第一步将arr[2] 放到arr[4]；第二步将 arr[1]放到arr[3]；第三步将arr[0]放到arr[2]。
• 具体代码实现如下：

void *Memcpy(void *dst,const void *src,size_t size)
{
    char *psrc;  //源地址
    char *pdst;  //目标地址

    if(NULL == dst || NULL == src)
    {
        return NULL;
    }
    //源地址在前，对应上述情况2，需要自后向前拷贝
    if((src < dst)&&(char *)src+size > (char *)dst)
    {
        psrc = (char *)src + size - 1;
        pdst = (char *)dst + size - 1;
        while(size--)
        {
            *pdst-- = *psrc--;
        }
    }
    else    //源地址在后，对应上述第一种情况，直接逐个拷贝*pdst++=*psrc++即可
    {
        psrc = (char *)src;
        pdst = (char *)dst;
        while(size--)
        {
            *pdst++ = *psrc++;
        }
    }
    return pdst;
}

测试

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

void *Memcpy(void *dst,const void *src,size_t size)
{
    char *psrc;  //源地址
    char *pdst;  //目标地址

    if(NULL == dst || NULL == src)
    {
        return NULL;
    }
    //源地址在前，对应上述情况2，需要自后向前拷贝
    if((src < dst)&&(char *)src+size > (char *)dst)
    {
        psrc = (char *)src + size - 1;
        pdst = (char *)dst + size - 1;
        while(size--)
        {
            *pdst-- = *psrc--;
        }
    }
    else    //源地址在后，对应上述第一种情况，直接逐个拷贝*pdst++=*psrc++即可
    {
        psrc = (char *)src;
        pdst = (char *)dst;
        while(size--)
        {
            *pdst++ = *psrc++;
        }
    }
    return pdst;
}

int main()
{
    char s[16] = "aabbcc";
    char d[16] = {0};

    Memcpy(s+2,s,4);
    printf("Memcpy :  %s\n",s);
    strcpy(s,"aabbcc");
    memcpy(s+2,s,4);
    printf("memcpy:   %s\n",s);
    return 0;
}

输出结果：