上一章我们讲到了字符串函数及其具体实现, 这一章我们来讲解内存函数的应用。像字符串函数一样,有些重要的内存函数我们也需要学会,掌握并应用。
我们先看一段代码:
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
int arr2[5] = { 0 };
strcpy(arr2, arr1);//将arr1内容拷贝到arr2里面
//strcpy接收类型为char*,可是这是整形数组,又因为是小端存储
//char*只能访问一个字节,只将1拷贝到arr2里面去
return 0;
}
这里有人会问:什么是小端存储?这里可以去看我的另外一篇文章:https://mp.csdn.net/mp_blog/creation/editor/134787235
相信通过我这篇文章各位都已经理解了什么是大小端,有基础的同学会很舒服,所以预先善其事,必先利其器。
继续分析以上代码,因为strcpy函数遇到'/0'就停止,有因为是小端存储,从低地址开始访问,arr1中首个元素是1,内存中就是01 00 00 00,所以只会把第1个元素拷贝进去。
此时该如何应对?那么就该这篇文章的主角登场了:memcpy!
函数返回的地址是目的地首元素地址,第一个参数类型是目的地数组地址,第2个参数类型是源头(拷贝的内容)数组首元素地址,第3个参数是源头数组的大小(单位是字节)。
我们使用memcpy内存函数,把arr1的内存拷贝到arr2的内存中。
中。
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
int arr2[5] = { 0 };
//memcpy内存拷贝函数
//void * memcpy(void * destination, const void * source, size_t num)
memcpy(arr2, arr1, 5*sizeof(arr1[0]));//或者sizeof(arr1)
int i = 0;
for (i = 0; i < 5; i++)
{
printf("%d ", arr2[i]);
}
return 0;
}
我们在举个例子,复制结构体的内存:
struct S
{
char name[20];
int age;
};
int main()
{
struct S arr3[] = { {"张三",20},{"李四"},30 };
struct S arr4[3] = { 0 };
memcpy(arr4, arr3, sizeof(arr3));
return 0;
}
我们依旧来模拟实现memcpy函数:
void my_memcpy(void* dest, const void* str, size_t sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
*(char*)dest = *(char*)str;
(char*)dest = (char*)dest + 1;
(char*)str = (char*)str + 1;
}
}
int main()
{
int arr1[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
int arr2[5] = { 5,4,3,2,1 };
my_memcpy(arr1, arr2, 5 * sizeof(int));
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr1[i]);
}
return 0;
}
但是,问题来了,我们先给出代码,并看运行结果:
void my_memcpy(void* dest,const void* str, size_t sz)
{
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
*(char*)dest = *(char*)str;
(char*)dest = (char*)dest + 1;
(char*)str = (char*)str + 1;
}
}
int main()
{
int arr1[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
my_memcpy(arr1 + 2, arr1, 5 * sizeof(int));
//猜测结果应该是 1 2 1 2 3 4 5 8 9 10
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr1[i]);//1 2 1 2 3 4 5 8 9 10
}
return 0;
}
以下是我们想要的结果:
但是实际输出是这个:
这里我们来看看原因:
当我们源数组和目的数组有共同内容时,就会出错,向strcat一样,但是strcat的解决办法有strnacat,加上指定的长度即可。一样的,解决这个问题有memmove函数。
memcpy这个函数使用有限制条件。C规定:memcpy函数处理不重叠内存的数据;memmove函数处理重叠内存的数据。可是当你使用memcpy函数时你会发现他处理的没有问题。可我们目前实现的这个代码,已经满足了C语言的规定。
int main()
{
int arr1[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
memmove(arr1 + 2, arr1, 5 * sizeof(int));
//这次结果就是 1 2 1 2 3 4 5 8 9 10
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr1[i]);
}
return 0;
}
这个函数很神奇,这是怎么回事,我们将目的地址+ 3.我们来看图解:
此时内存是从后向前复制复制的。但是还是会有问题:
这时就要从前向后拷贝内存: 根据以上情况,我们要分类讨论:
所以有了以上基础,我们就来模拟实现memmove函数:
void my_memmove(void* dest, const void* str, size_t sz)
{
if ((char*)dest > (char*)str)
{
//目的地址 > 拷贝地址
//从后向前复制
(char*)dest += sz - 1;
(char*)str += sz - 1;
//从后往前拷贝,找到最后一个内存地址
//因为是字节拷贝,找到 拷贝数量 - 1 的地址开始拷贝
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
*(char*)dest = *(char*)str;
(char*)dest -= 1;
(char*)str -= 1;
}
}
else
{
//目的地址 < 拷贝地址
//从前向后复制
int i = 0;
for (i = 0; i < sz; i++)
{
*(char*)dest = *(char*)str;
(char*)dest += 1;
(char*)str += 1;
}
}
}
int main()
{
int arr1[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
int arr2[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
my_memmove(arr1 + 3, arr1, 5 * sizeof(int));
//从后向前拷贝
my_memmove(arr2, arr2 + 3, 5 * sizeof(int));
//从前向后拷贝
int i = 0;
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr1[i]);
}
printf("\n");
for (i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr2[i]);
}
return 0;
}
C语言规定:memcpy 拷贝的就是不重叠的内存,memmove 拷贝的就是重叠的内存。但是VS2022 memcpy 也可以实现重叠内存拷贝。考虑到可移植性,所以我们还是拷贝重叠内存时还是使用memmove函数。
最后一个是内存设置函数,这个其实一般就是初始化内存为0时我们使用(一般是使用指针动态开辟空间使用),针对的是每个字节。
int main()
{
//memset设置缓冲区为一个特定的字符
// void* memset(void* dest, int c, size_t count)
// 目的地 自己设的 改变的字节数
// memset内存设置函数
char arr[10] = "";
memset(arr, '#', 10);
return 0;
}
只能针对每个字节,否则会出现问题:
int main()
{
int arr[10] = { 0 };
memset(arr, 1, 10);
//最后一个数单位是字节,把每个字节都改成1
return 0;
}
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