内存函数memcpy和memmove详解及模拟实现

咬咬

发布于 2024-06-12 14:06:08

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代码可运行

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前言：

大家好，我学习完memmove函数后做了如下一些总结，和大家一起探讨交流，如有错误和遗漏欢迎大家在评论区指出。

介绍memmove函数:

君子性非异也，善假于物也。想要了解一个函数，首先可以利用工具，了解它的基本用法

这里我用www.cplusplus.com这个网站进行查找。

通过这个网站我们可以基本了解到这个函数的作用：

从*source一个字节一个字节的拷贝num个字节到*destination

区分memcpy和memmove:

在学习memmove之前，我们可以先了解一下memcpy，同样通过上面的网站查找：

不难发现，这两个函数的差别好像不大

其实 标准值规定：

memcpy来实现不重叠的内存拷贝；

memmove来实现重叠的内存拷贝。

那么什么是重叠的内存拷贝呢？

int main()//内存里以字节为单位拷贝
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8 };
	int sz = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]);
	memmove(arr1, arr1+2, 20);
	print(arr1, sz);
	return 0;
}

像我这样*source是arr1+2，*destination是arr1，拷贝20个字节，可以发现数组中3，4，5所占的字节重叠了，这就是重叠的内存。

模拟实现memcpy:

由浅入深，我们先来模拟不重叠的内存拷贝也就是模拟memcpy：

先准备两个数组，写一个打印数组的函数：

#include<stdio.h>
void print(int arr[], int sz)//打印数组的函数
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
}
int main()//内存里以字节为单位拷贝
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8 };
	int arr2[] = { 9,8,7,6,5 };
	int sz = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]);
	my_memcpy(arr1, arr2, 16);
	print(arr1, sz);
	return 0;
}

接下来就是拷贝过程的实现：

其实只要利用循环，将*destination = *source，再都加上1，循环num次，但要注意他们都是void*类型，想要一个字节一个字节的拷贝和进行加减操作的话，必须先把他们强制转换为char*类型：

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{
	void* arr3 = dest;
	while (num--)
	{
		*((char*)dest) = *((char*)src);
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return arr3;
}

最后整个代码如下：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>
void print(int arr[], int sz)//打印数组的函数
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
}
void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num)
{
	void* arr3 = dest;
	while (num--)
	{
		*((char*)dest) = *((char*)src);
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return arr3;
}
int main()//内存里以字节为单位拷贝
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8 };
	int arr2[] = { 9,8,7,6,5 };
	int sz = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]);
	my_memcpy(arr1, arr2, 16);
	print(arr1, sz);
	return 0;
}

运行输出如下：

模拟实现memmove:

其实重叠部分的拷贝难点就在于：当进行到重叠部分的拷贝时，可能原始数据已被修改，导致拷贝出错，最简单的解决办法就是将原始数据再放入一块空间记住下来，但是这样就又多占了一块内存，有没有其他更高效的方法呢？

很简单可以分两种情况：

1.destination在source前面：

这个时候我们像memcpy一样拷贝可以拷贝完成。

2.destination在source后面：

这时候再从前往后拷贝，就会把修改过的数据再次拷贝一份。

解决方法就是不妨试试从后往前拷贝，这样就可以完成，所以最后函数内部代码如下：

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
{
	void* arr3 = dest;
	assert(dest && src);
	if (dest < src)//从前往后拷贝
	{
		while (num--)
		{
			*((char*)dest) = *((char*)src);
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else if (dest > src)//从后往前拷贝
	{
		while (num--)
		{
			*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
		}
	}

	return arr3;
}

最后整个代码如下：

#include <stdio.h>
#include<assert.h>
void print(int arr[], int sz)//打印数组的函数
{
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
}
void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t num)
{
	void* arr3 = dest;
	assert(dest && src);
	if (dest < src)//从前往后拷贝
	{
		while (num--)
		{
			*((char*)dest) = *((char*)src);
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else if (dest > src)//从后往前拷贝
	{
		while (num--)
		{
			*((char*)dest + num) = *((char*)src + num);
		}
	}

	return arr3;
}
int main()//内存里以字节为单位拷贝
{
	int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8 };
	int sz = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]);
	my_memmove(arr1, arr1+2, 20);
	print(arr1, sz);
	return 0;
}

运行输出如下: