memmove 和 memcpy的区别以及处理内存重叠问题

本文详细解释了C语言中memcpy和memmove函数的功能与用法。memcpy用于非重叠内存区域的数据复制,而memmove即使在源和目标内存区域重叠的情况下也能正确复制数据。

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区别:

memcpy和memmove()都是C语言中的库函数,在头文件string.h中,作用是拷贝一定长度的内存的内容,原型分别如下:

void *memcpy(void *dst, const void *src, size_t count);
void *memmove(void *dst, const void *src, size_t count);
他们的作用是一样的,唯一的区别是,当内存发生局部重叠的时候,memmove保证拷贝的结果是正确的,memcpy不保证拷贝的结果的正确。

一、memcpy函数

Memcpy原型:     

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);
描述:
        memcpy()函数从src内存中拷贝n个字节到dest内存区域,但是源和目的的内存区域不能重叠。
返回值:
        memcpy()函数返回指向dest的指针。
二、memmove函数

memmovey原型:

void *memmove(void *dest, const void *src, size_t n);
描述:
       memmove() 函数从src内存中拷贝n个字节到dest内存区域,但是源和目的的内存可以重叠。
返回值:
        memmove函数返回一个指向dest的指针。

从上面的描述中可以看出两者的唯一区别就是在对待重叠区域的时候,memmove可以正确的完成对应的拷贝,而memcpy不能。

内存覆盖的情形有以下两种,

先看memcpy()和memmove()这两个函数的实现:

void* my_memcpy(void* dst, const void* src, size_t n)
{
    char *tmp = (char*)dst;
    char *s_src = (char*)src;

    while(n--) {
        *tmp++ = *s_src++;
    }
    return dst;
}
从实现中可以看出memcpy()是从内存左侧一个字节一个字节地将src中的内容拷贝到dest的内存中,这种实现方式导致了对于图中第二种内存重叠情形下,最后两个字节的拷贝值明显不是原先的值了,新的值是变成了src的最开始的2个字节了。

而对于第一种内存覆盖情况,memcpy的这种拷贝方式是可以的。

而memmove就是针对第二种内存覆盖情形,对memcpy进行了改进,改进代码如下:

void* my_memmove(void* dst, const void* src, size_t n)
{
    char* s_dst;
    char* s_src;
    s_dst = (char*)dst;
    s_src = (char*)src;
    if(s_dst>s_src && (s_src+n>s_dst)) {      //-------------------------第二种内存覆盖的情形。
        s_dst = s_dst+n-1;
        s_src = s_src+n-1;
        while(n--) {
            *s_dst-- = *s_src--;
        }
    }else {
        while(n--) {
            *s_dst++ = *s_src++;
        }
    }
    return dst;
}

在第二种内存覆盖的情形下面,memcpy会出错,但是memmove是能正常工作的。

赐教!

转载于:https://www.cnblogs.com/melons/p/5791840.html

<think>好的,我现在需要详细分析memmovememcpy区别。首先,我要回忆这两个函数的基本用途,它们都是C语言中的内存操作函数,用于复制内存块的内容。但用户想知道它们的区别,所以我要深入比较两者的不同之处。 首先,我应该从函数原型入手。两者的函数原型看起来一样,都是接受目标指针、源指针要复制的字节数。那它们的区别可能不在于参数,而在于内部实现或处理内存重叠的方式。 接下来,内存重叠问题。我记得memcpy可能存在源目标内存区域重叠时的问题,而memmove能够正确处理这种情况。这时候需要具体说明什么是内存重叠,比如源缓冲区的某部分在目标缓冲区的范围内,这时候复制可能会导致数据被覆盖。例如,当源地址在目标地址之前,并且有部分重叠时,如果直接按字节复制,可能会在复制过程中覆盖尚未复制的数据。此时,memmove可能会采用从后向前复制的方式,避免数据被破坏,而memcpy可能只是简单地从前往后复制,导致数据错误。 然后,性能方面。由于memmove需要处理内存重叠的情况,可能在实现时会有额外的检查,比如判断源目标的地址关系,从而决定复制的方向(从前往后还是从后往前)。而memcpy可能假设不存在重叠,因此可以更高效地执行,比如使用更快的复制指令或块复制操作。因此,在已知没有内存重叠的情况下,memcpy可能更快,但如果有重叠的可能,就必须用memmove来保证正确性。 另外,函数的安全性适用场景。使用memcpy时,用户必须确保内存区域不重叠,否则会导致未定义行为。而memmove则更加安全,无论是否存在重叠都能正确处理。因此,在不确定是否有重叠的情况下,应该优先使用memmove。 我还需要举一些例子来具体说明。例如,当需要将数组中的元素向后移动几个位置时,如果直接使用memcpy,可能会导致后面的元素覆盖前面的元素,而使用memmove则能正确处理这种情况。另一个例子是将字符串的一部分复制到另一个位置,如果源目标有重叠memmove能够正确复制,而memcpy可能出错。 另外,检查C标准库中的说明。根据C标准,memcpy处理内存重叠,而memmove处理。这意味着,即使实现上某些库的memcpy可能处理重叠的情况,但按照标准,这并不保证,因此编写可移植代码时,必须区分使用。 总结起来,两者的主要区别在于处理内存重叠的能力,以及由此带来的性能差异使用场景的不同。需要明确在何种情况下使用哪个函数,以确保程序的正确性效率。 不过,我是否遗漏了其他可能的区别?比如函数的具体实现细节,或者不同平台上的差异?可能还需要提到,虽然memmove更安全,但在没有重叠的情况下,性能可能接近memcpy,但如果有重叠memmove会稍慢一些。此外,两者的返回值都是目标指针,这在功能上是相同的。 最后,确保回答结构清晰,逐步解释两者的区别,并提供示例帮助用户理解。同时,按照系统级指令的要求,正确使用LaTeX格式,行内公式用$...$,独立公式用$$...$$,但在这个问题中可能涉及的数学表达式不多,但如果有的话需要正确应用。</think>memmovememcpy是C语言中用于内存块复制的函数,主要区别在于**对内存重叠处理****使用场景**。以下是逐步分析: --- ### 1. **函数定义** - **memcpy**: ```c void* memcpy(void* dest, const void* src, size_t n); ``` 将`src`指向的`n`字节数据复制到`dest`指向的内存,**假设源(src)目标(dest)内存区域不重叠**。 - **memmove**: ```c void* memmove(void* dest, const void* src, size_t n); ``` 功能与`memcpy`相同,但**允许源目标内存区域重叠**,会正确处理此类情况。 --- ### 2. **关键区别内存重叠** - **内存重叠**:当`src``dest`指向的内存区域有部分重叠时(例如,`src < dest < src + n`),直接复制可能导致数据被覆盖。 - **memcpy**: 不检查重叠,直接按字节复制(通常从前到后)。若存在重叠,**结果未定义**(可能出错)。 - **memmove**: 会检查内存方向,选择**安全的复制顺序**: - 如果`dest`在`src`之后,则从后向前复制(避免覆盖未复制的数据)。 - 如果`dest`在`src`之前,则从前向后复制。 #### 示例: ```c char str[] = "abcdefghi"; // 尝试将"abcde"复制到str[2]的位置(覆盖原有数据) memcpy(str + 2, str, 5); // 未定义行为!可能得到错误结果 memmove(str + 2, str, 5); // 正确:输出结果为 "ababcde" ``` --- ### 3. **性能差异** - **memcpy**: 假设无内存重叠,可能使用更高效的复制方法(如SIMD指令或块复制),**速度更快**。 - **memmove**: 需要额外检查内存方向,性能略低,但安全性更高。 --- ### 4. **使用场景** - **使用memcpy的条件**: - 明确知道`src``dest`内存区域**不重叠**。 - 需要更高性能(例如复制大块独立数据)。 - **使用memmove的条件**: - 内存区域**可能重叠**(如数组内元素移动)。 - 不确定是否有重叠时,优先选择`memmove`。 --- ### 5. **总结对比表** | 特性 | memcpy | memmove | |---------------------|-------------------------|-------------------------| | 内存重叠处理 | 不处理(未定义行为) | 自动处理 | | 性能 | 更快 | 稍慢(需额外检查) | | 安全性 | 需手动保证无重叠 | 无需额外检查 | | 典型场景 | 独立内存块复制 | 数组/缓冲区内部数据移动 | --- ### 6. **代码验证示例** ```c #include <stdio.h> #include <string.h> int main() { char str1[] = "123456789"; char str2[] = "123456789"; // 使用memcpy(错误示例) memcpy(str1 + 2, str1, 5); // 未定义行为 printf("memcpy结果: %s\n", str1); // 可能输出异常值,如"121212345" // 使用memmove(正确示例) memmove(str2 + 2, str2, 5); // 正确复制 printf("memmove结果: %s\n", str2); // 输出"1212345789" return 0; } ``` --- ### 结论 - **优先选择memmove**:除非确定无重叠且需要极致性能,否则使用`memmove`更安全。 - **memcpy的适用场景**:复制独立内存块(如结构体、数组到新缓冲区)。
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