前言:

  • 之前我们学习了一些字符串库函数,并且模拟实现了它们。但是它们只能作用于字符串,那有没有适用于各种数据类型的函数呢?答案是有的,现在我将为你介绍——内存函数(memory function)
  • 内存函数头文件——string.h

一.memcpy(内存拷贝1)

1.函数使用

void* memcmp(void* destination, const void* source, size_t num);
  • memcpy函数用于拷贝两块独立空间中的数据(不可重叠),将源内存块按照每一个字节拷贝到目标内存块,num表示要拷贝字节的数目。destination 与 source 都是拷贝与被拷贝的起始地址。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
	int arr2[10] = { 0 };
	int arr3[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	memcpy(arr2, arr1, 24);
	memcpy(arr3 + 2, arr3, 20);
	return 0;
}

在这里插入图片描述

  • 观察到arr1将前6个整形拷贝到了arr2中,也就是24个字节,是没有问题的。
  • 而第二个操作本来打算:将 arr3 中的 1,2,3,4,5 拷贝到 arr3 中的 3,4,5,6,7 上,但是得到的是1,2,1,2,1这是因为将1,2拷贝到3,4上,原来的内容就被修改了,达不到要求的效果。

总结:

  1. 函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination指向的内存位置。
  2. 这个函数在遇到 ‘\0’ 的时候并不会停下来。
  3. 用于拷贝两块独立空间中的数据,如果source和destination有任何的重叠,复制的结果都是未定义的。
  4. 由于不知道拷贝什么样的数据,所以参数的指针类型为void*(可接收任意类型指针),在函数内部强制类型转换为 char*,可以用于每个字节拷贝。

2.模拟实现

  • 首先是必不可少的断言操作,其次就是要保留目标空间的起始地址便于之后的返回。然后拷贝每一个字节中的内容,所以要循环 num 次。每拷贝一个字节,两个指针向后移动,直到循环结束为止。拷贝结束后返回起始地址即可。
void* my_memcpy(void* destination, const void* source, size_t num)
{
	assert(destination && source);//断言,当二者之一指针为NULL则报错
	void* ret = destination;//存起始地址便于返回
	while (num--)//循环拷贝,每次拷贝一个字节
	{
		*(char*)destination = *(char*)source;
		destination = (char*)destination + 1;//强制类型转换的临时的(char*)destination++;(错误)
		source = (char*)source + 1;
	}
	return ret;
}

注意:在对 destination 和 source 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* 类型的指针解引用操作时向后访问一个字节的内容)。而 void* (泛型指针)是不能进行解引用操作的。

二.memmove(内存拷贝2)

1.函数使用

  • 上面学习了memcpy函数,得知其不能用于处理重叠的内存之间的数据拷贝,那么这样实现重叠部分的数据拷贝呢?memmove会带你实现。
void* memmove(void* destination, const void* source, size_t num);
  • memmove函数用于拷贝两块空间中的数据(可以重叠),将源内存块按照每一个字节拷贝到目标内存块,num表示要拷贝字节的数目。destination 与 source 都是拷贝与被拷贝的起始地址。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	memmove(arr1 + 2, arr1, 20);
	return 0;
}

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总结:

  1. memcpy的差别就是memmove函数处理的源内存块和目标内存块是可以重叠的。
  2. 如果源空间和目标空间出现重叠,就得使用memmove函数处理。

2.模拟实现

分析:
1.当要将紫色区间拷贝到蓝色区间,若采用从前往后(1,2,3,4,5)拷贝,会改变紫色区间中要进行拷贝的数据。换个思路:采用从后往前拷贝,能避免这个问题。
在这里插入图片描述

2.当要将紫色区间拷贝到蓝色区间,若采用从后往前(7,6,5,4,3)拷贝,会改变紫色区间中要进行拷贝的数据。换个思路:采用从前往后拷贝,能避免这个问题。

在这里插入图片描述
总结:

  1. 在同一块内存中:重叠时,当dest指针 > src指针,采用从前向后拷贝。
  2. 在同一块内存中:重叠时,当dest指针 < src指针,采用从后向前拷贝。
  3. 在同一块内存中:若没有重叠,二者都可以采用。
  4. 在不同块内存中:二者都可以采用。
void* my_memmove(void* destination, const void* source, size_t num)
{
	assert(destination && source);//断言
	void* ret = destination;//保存起始地址
	if (destination < source)//从前向后拷贝
	{
		while (num--)
		{
			*(char*)destination = *(char*)source;
			destination = (char*)destination + 1;
			source = (char*)source + 1;
		}
	}
	else//从后向前拷贝
	{
		while (num--)
		{
			*((char*)destination+num) = *((char*)source+num);
		}
	}
	return ret;//返回起始地址
}

三.memcmp(内存比较)

1.函数使用

int memcmp(const void* ptr1, const void* ptr2, size_t num);
  • memcmp函数用于比较两个内存块大小的函数。它会比较从 ptr1 和 ptr2 指针开始的第一个字节。当 *ptr1 大于 *ptr2 的时候返回一个大于0的数;当 *ptr1 等于 *ptr2 的时候返回0;当 *ptr1 小于 *ptr2 的时候返回一个小于0的数。比较完一次,ptr1 与 ptr2 指向下一个字节,循环 num 次,直到结束为止 。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	int arr1[] = { 1,257 };//01 00 00 00 01 01 00 00
	int arr2[] = { 1,2 };  //01 00 00 00 02 00 00 00
	int ret = memcmp(arr1, arr2, 8);
	printf("%d\n", ret);
	return 0;
}

在这里插入图片描述
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  1. 在VS中内存采用的是小端存储方式。
  2. 数字在内存中是以2进制补码的形式存储的,但是为了更好的观察,以16进制展现出来。
  3. arr1与arr2中的前4个字节的内容都相同;但第5个字节,1<2,所以arr1 < arr2。

2.模拟实现

  • 首先就是断言,比较字节中的内容,若相同比较下一个字节中的内容,num–。直到字节内容不同或num==0,停止循环,返回二者字节内容的差值。
int my_memcmp(const void* str1, const void* str2, size_t num)
{
	assert(str1 && str2);
	while (*(char*)str1 == *(char*)str2 && num--)//1.*(char*)str1 != *(char*)str2  2.num==0                
	{
		str1 = (char*)str1 + 1;
		str2 = (char*)str2 + 1;
	}
	if(num==0)//二者相同
		return 0;
	else//二者不同
		return  *(char*)str1 - *(char*)str2;
}

四.memset(内存设置)

1.函数使用

void* memset(void* destination, int value, size_t num);
  • 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。memset函数设置内存的时候是一个字节一个字节地设置的。
#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	char arr[] = "hello world";
	memset(arr + 6, 'x', 5);
	printf("%s\n", arr);
	return 0;
}

在这里插入图片描述
再比如:将arr初识化为全1(每个字节都初始化为1)

#include<stdio.h>
#include<string.h>
int main()
{
	int arr[10] = { 0 };
	memset(arr, 1, 40);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d\n", arr[i]);
	}
	return 0;
}

在这里插入图片描述
因为改变一次改变一个字节,而不是所以不适合初始化整形数组。适合修改字符串内容。

2.模拟实现

void* my_memset(void* destination, int value, size_t size)
{
	assert(destination);
	void* ret = (char*)destination;//保留目标空间的起始地址便于之后的返回
	while (size--)
	{
		*(char*)destination = value;
		destination = (char*)destination + 1;
	}
	return ret;
}

创作不易,如果能帮到你的话能赏个三连吗?感谢啦!!!
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