C语言 模拟实现memcpy与memmove函数详解

目录

• 一、memcpy函数的介绍
• 1.函数的声明
• 2.函数功能与注意事项
• 3.函数的使用
• 二、模拟实现memcpy函数
• 1.模拟分析
• 2.模拟实现
• 三、memmove函数的介绍
• 1.函数的声明
• 2.为什么会有memmove函数
• 3.函数功能与注意事项
• 4.函数的使用
• 四、模拟实现memmove函数
• 1.模拟分析
• 2.模拟实现

一、memcpy函数的介绍

1.函数的声明

void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );

2.函数功能与注意事项

• 函数memcpy从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置。
• 注意这个函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来。
• 如果source和destination有任何的重叠，复制的结果都是未定义的。
• memcpy函数可以拷贝任何的类型的数据，不像strcpy函数只能拷贝字符串。

3.函数的使用

#include <stdio.h>
#include <string.h>//使用memcpy函数时记得引用它的头文件
int main()
{
	int arr1[10] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
	int arr2[5] = { 0 };//总共大小为20字节
	memcpy(arr1, arr2, 20//拷贝20个字节的数据);//将arr2中的数据拷贝到arr1中
	int i = 0;
	printf("拷贝后arr1中的数据为：");
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr1[i]);
	}
	return 0;
}

运行结果：

二、模拟实现memcpy函数

1.模拟分析

1.因为我们不知道我们要拷贝的是什么类型的数据，可能是char类型的数据，也可能是int类型的数据，还有可能是double类型的数据，这些不同类型数据的大小是不同的。为了实现一个能拷贝所有类型数据的memcpy函数，我们就只能一个字节一个字节的拷贝，因为最小类型的大小是一个字节，这样就能将所有类型的数据都进行拷贝了。

2.因为我们不知道传到memcpy函数的地址是什么类型，所以我们在接收传过来的地址时要用void*类型的指针来接收。

3.由于我们只需要将源地址存储的数据拷贝到目标地址里面，所以只需要改变目标地址处存储的内容，而不需要改变源地址处存储的地址。所以我们就需要用const void*类型的指针来接收源地址。

4.为了实现链式访问，我们要将传进来的目标起始地址（destination）返回。由于这个函数在执行的时候会改变destination存储的内容，所以我们要重新创建一个void*类型的指针来存储这个地址。

5.为了避免传进来的地址是空指针，我们需要用assert来断言传进来的地址不是空指针。

2.模拟实现

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
//模拟实现memcpy
void* my_memcpy(void* dest, const void* scr, size_t count)
{
	assert(dest && scr);//断言传进来的地址不是空指针
	void* ret = dest;//保存目标起始地址
	while (count--)//拷贝源地址存储的数据
	{
		*(char*)dest = *(char*)scr;
		(char*)dest = (char*)dest + 1;
		(char*)scr = (char*)scr + 1;
	}
	return ret;//返回目标起始地址
}

//应用模拟实现的函数
int main()
{
	int arr1[] = { 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6, 6 };
	int arr2[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
	my_memcpy(arr2, arr1, 24);//拷贝6个字节的数据
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr2[i]);
	}
	return 0;
}

运行结果：

三、memmove函数的介绍

1.函数的声明

void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );

2.为什么会有memmove函数

为什么会有memmove这个函数呢，这个还要从上面的memcpy函数说起。因为memcpy函数不能将一个数组的中的数据拷贝到自身（也就是目标数据是自己，源数据也是自己，只不过是一个数组里面不同的位置的数据拷贝到另外一个位置上），如果像这样拷贝就会出现重叠拷贝，会导致结果不是我们预期的结果。

就像下面这个代码：

//应用模拟实现的memcpy函数
int main()
{
	int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
	my_memcpy(arr + 2, arr, 24);//预期出现结果为1 2 1 2 3 4 5 6 9 10
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);//实际出现结果
	}
	return 0;
}

运行结果：

出现预期结果和实际结果不同的原因：

出现这种结果的原因就是因为memcpy函数将自身数据拷贝到自身不同位置的时候出现了重叠拷贝。源数据的起始地址为arr，目标数据的起始地址arr + 2，当我们一进来memcpy这个函数的时候，我们就先将arr处的数据拷贝到arr + 2处，将arr + 1处的数据拷贝到arr + 3处，当我们想要将arr + 2处的数据拷贝到arr + 4处的时候，我们发现arr + 2处的数据已经被替换成了arr处的数据（1），于是我们就只能将1拷贝到arr + 4处；当我们要将arr + 3处的数据拷贝到arr + 5处的时候，我们发现arr + 3处的数据早已被替换成了arr + 1处的数据（2），所以我们只能将2拷贝到arr + 5处，就像这样反复的重叠拷贝，拷贝的数据一直都是1/2/1/2/1/2，直到拷贝完我们想要拷贝的字节数。

于是为了将自身的数据拷贝到自身不同的位置处，我们就需要用memmove函数来实现，memmove函数就是为了解决上面这种问题而被创造的。

3.函数功能与注意事项

• memmove和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。
• 如果源空间和目标空间出现重叠，就得使用memmove函数处理。

4.函数的使用

#include<stdio.h>
#include<string.h>//使用memmove函数时记得引用它的头文件
int main()
{
	int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
	memmove(arr + 2, arr, 24);//预期出现结果为1 2 1 2 3 4 5 6 9 10
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);//实际出现结果
	}
	return 0;
}

这次我们发现用memmove函数来拷贝的预期结果和实际结果就一样了，下面我们就讲讲memmove函数的模拟实现。

四、模拟实现memmove函数

1.模拟分析

1.将地址传进函数和函数接收地址的方法和上面的memcpy函数是一样的，memcpy函数需要注意的地方memmove函数同样需要注意，这里就不重复讲了，嘿嘿。

2.memmove函数还需要注意的一点就是需要分析该怎么拷贝才不会重叠，下面为图解：

情况一：dest小于等于src的地址

像下面这样从前往后拷贝，这样就不会重叠了。

情况二：dest大于scr的地址

像下面这样从后往前拷贝，这样就不会重叠了。

2.模拟实现

#include<stdio.h>
#include<assert.h>
//模拟实现memmove
void* my_memmove(void* dest, const void* scr, size_t count)
{
	assert(dest && scr);//断言传进来的地址不是空指针
	void* ret = dest; //保存目标起始地址
	if (dest <= scr)//从前往后拷贝
	{
		while (count--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)scr;
			(char*)dest = (char*)dest + 1;
			(char*)scr = (char*)scr + 1;
		}
	}
	else//从后往前拷贝
	{
		while (count--)
		{
			*((char*)dest + count) = *((char*)scr + count);
		}
	}
	return ret;
}

//应用模拟实现的函数
int main()
{
	int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
	my_memmove(arr + 2, arr, 24);//预期出现结果为1 2 1 2 3 4 5 6 9 10
	int i = 0;
	for (i = 0; i < 10; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);//实际出现结果
	}
	return 0;
}

运行结果

到此这篇关于C语言 模拟实现memcpy与memmove函数详解的文章就介绍到这了,更多相关C语言 memcpy函数内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！