C語(yǔ)言深入詳解四大內(nèi)存函數(shù)的使用
1.memcpy
與字符串函數(shù) strcpy 類(lèi)似,也是進(jìn)行拷貝。但是需要注意的是,strcpy 是針對(duì)字符串進(jìn)行拷貝,而 memcpy 是針對(duì)內(nèi)存進(jìn)行拷貝。
如何理解呢?strcpy 進(jìn)行拷貝的時(shí)候,只能一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)的拷貝,但要實(shí)現(xiàn) 整型、浮點(diǎn)型等數(shù)據(jù)類(lèi)型拷貝的時(shí)候,就不得不用到 memcpy 了。
我們觀(guān)察 strcpy 的函數(shù)聲明:
char * strcpy ( char * destination, const char * source );
再觀(guān)察 memcpy 的函數(shù)聲明:
void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );
可以看到 strcpy 的局限在于只能接收 字符型 的指針,但 memcpy 對(duì)于類(lèi)型可以在函數(shù)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)自定義。
我們?yōu)g覽cplusplus對(duì)參數(shù)作出的解釋?zhuān)?/p>
現(xiàn)在我們要研究如何使用:
#include <stdio.h> #include <string.h> int main() { int dest[10] = { 0 }; int src[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; memcpy(dest, src, 20);//拷貝 20 個(gè)字節(jié) return 0; }
我們從 src 數(shù)組中,拷貝 20 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)放到 dest 數(shù)組中。那么我們通過(guò) 調(diào)試—窗口—監(jiān)視來(lái)觀(guān)察 dest 數(shù)組中的變化:
未經(jīng) memcpy 前:
經(jīng) memcpy 后:
可以直觀(guān)地看到, dest 數(shù)組中前 20 個(gè)字節(jié)的內(nèi)容發(fā)生了改變。
使用起來(lái)倒是不復(fù)雜,那我們能不能用自己的代碼去模擬實(shí)現(xiàn)一個(gè) memcpy 函數(shù)?
#include <stdio.h> void* AnalogMemcpy(void* dest, const void* src, unsigned int num) { void* start = dest;//定義一個(gè)記錄 dest 初始地址的指針 while (num--)//一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)拷貝 { *(char*)dest = *(char*)src; dest = (char*)dest + 1; src = (char*)src + 1; } return start;//返回此指針 } int main() { int dest[10] = { 0 }; int src[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; AnalogMemcpy(dest, src, 20); return 0; }
我們的實(shí)現(xiàn)思路非常簡(jiǎn)單,因?yàn)楣俜浇o出第三個(gè)參數(shù)的定義是:要復(fù)制的字節(jié)數(shù)。那我們順?biāo)浦垡粋€(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)的拷貝。
但是到這里,可能會(huì)存在這樣一個(gè)問(wèn)題: char 類(lèi)型是一個(gè)字節(jié),我們使用 memcpy 時(shí)也是一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)的拷貝,那為什么 strcpy 不能拷貝整型?
在我們自己模擬實(shí)現(xiàn) strcpy 的時(shí)候,拷貝的停止條件是什么?是 src 字符串碰到 '\0' 。默認(rèn)我們的設(shè)備是小端存儲(chǔ)模式,那么我們使用 strcpy 進(jìn)行拷貝的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)這種情況:
現(xiàn)在我們使用模擬實(shí)現(xiàn)的 memcpy 函數(shù)來(lái)執(zhí)行這段代碼:
#include <stdio.h> void* AnalogMemcpy(void* dest, const void* src, unsigned int num) { void* start = dest;//定義一個(gè)記錄 dest 初始地址的指針 while (num--)//一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)拷貝 { *(char*)dest = *(char*)src; dest = (char*)dest + 1; src = (char*)src + 1; } return start;//返回此指針 } int main() { int dest[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; AnalogMemcpy(dest + 3, dest, 20); return 0; }
這段代碼的意思是這樣的:
但事實(shí)上真正的結(jié)果是:
這該如何解釋呢?其實(shí)不難:
那么我們暫且定下一個(gè)結(jié)論:
memcpy 只能處理空間不重疊的數(shù)據(jù)拷貝。
2.memmove
這個(gè)函數(shù)與 memcpy 的功能相同,都是進(jìn)行數(shù)據(jù)拷貝。但是不同的點(diǎn)是:memmove 是用來(lái)處理空間重疊的數(shù)據(jù)拷貝的。
這是 memmove 的函數(shù)聲明:
void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );
既然是處理空間重疊的情況,那我們直接對(duì)上一個(gè)代碼進(jìn)行處理:
可以看到, memmove 符合我們的預(yù)期實(shí)現(xiàn)了效果。
我們現(xiàn)在來(lái)挑戰(zhàn)一下如何模擬實(shí)現(xiàn)一個(gè) memmove 函數(shù):
#include <stdio.h> void* AnalogMemmove(void* dest, const void* src, unsigned int num) { void* start = dest;//定義一個(gè)記錄 dest 初始地址的指針 if (src < dest)//如果 src 在 dst 的左邊 { while (num--) { *((char*)dest + num) = *((char*)src + num); } } else { while (num--) { *(char*)dest = *(char*)src; dest = (char*)dest + 1; src = (char*)src + 1; } } return start;//返回這個(gè)指針 } int main() { int dest[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; AnalogMemmove(dest + 3, dest, 20); return 0; }
乍一看,這個(gè)代碼比較復(fù)雜,事實(shí)上,只有兩種情況。
我們來(lái)分析一下:
但是!這里要注意了,上面使使用自己模擬的 memcpy 不能實(shí)現(xiàn)空間重疊拷貝的,但庫(kù)函數(shù)原裝的 memcpy 能夠?qū)崿F(xiàn)空間重疊拷貝嗎?
我們來(lái)看庫(kù)函數(shù) memcpy 能否實(shí)現(xiàn)空間重疊拷貝:
#include <stdio.h> #include <string.h> int main() { int dest[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; memcpy(dest + 3, dest, 20); return 0; }
這就奇了怪了!既然庫(kù)函數(shù) memcpy 能夠?qū)崿F(xiàn)空間重疊的拷貝,那還需要 memmove 做什么?
事實(shí)上,對(duì)于我使用的 Visual Studio 2022 這款編譯器來(lái)說(shuō),memcpy 是可以實(shí)現(xiàn)空間重復(fù)拷貝的。也就是說(shuō)可能在其他的編譯器上實(shí)現(xiàn)不了空間重疊拷貝,但 Visual Studio 2022 這款編譯器賦予了 memcpy 這項(xiàng)功能。
3.memcmp
與 strcmp 類(lèi)似的,這個(gè)函數(shù)也是進(jìn)行比較的函數(shù),我們觀(guān)察一下它的函數(shù)聲明:
int memcmp ( const void * ptr1, const void * ptr2, size_t num );
那么對(duì)于這些參數(shù)以及返回值的解釋是:
因?yàn)槲覀儗W(xué)習(xí)過(guò) strcmp ,那我們現(xiàn)在直接使用它:
#include <stdio.h> #include <string.h> int main() { int arr1[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 }; int arr2[10] = { 1,2,3,3,4,5,6,7,8,9 }; int ret=memcmp(arr1, arr2, 20); if (ret > 0) printf("arr1 > arr2\n"); else if (ret < 0) printf("arr1 < arr2\n"); else printf("arr1 == arr2\n"); return 0; }
與 strcmp 的原理是一致的,這里就不贅述了。
4.memset
直譯過(guò)來(lái)就是內(nèi)存設(shè)置。事實(shí)上也是這么回事。
觀(guān)察它的函數(shù)聲明:
void * memset ( void * ptr, int value, size_t num );
它的作用是以及參數(shù)的意義:
說(shuō)白了就是:你需要提供一個(gè)指針,這個(gè)指針指向的要被填充的內(nèi)存。然后提供一個(gè)值,這個(gè)值決定了每個(gè)字節(jié)要被填充為什么內(nèi)容。最后提供一個(gè)數(shù),這個(gè)數(shù)指的是你要填充多少個(gè)字節(jié)。
我們寫(xiě)一個(gè)例子:
#include <stdio.h> #include <string.h> int main() { int arr[10] = { 0 }; memset(arr, 1, 4); return 0; }
這就奇了怪了,我們不是設(shè)置四個(gè)字節(jié)為 1 嗎?千萬(wàn)不要么想。我們上面強(qiáng)調(diào)過(guò)了,這個(gè)函數(shù)是對(duì)每個(gè)字節(jié)填充。
我們分析一下我們寫(xiě)的例子:
到此這篇關(guān)于C語(yǔ)言深入詳解四大內(nèi)存函數(shù)的使用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語(yǔ)言?xún)?nèi)存函數(shù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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