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C语言进阶【3】---C语言内存函数(你确定你很了解内存函数吗?)

时间：2024-09-14 18:50:07浏览次数：11  
标签：arr 函数 int void C语言 内存 sizeof include

本章概述

本章函数概述

我们在本章的博客中讲的内容是有关内存的操作，我们 直接通过内存块对数据进行操作。 因为我们是直接对内存块操作，所以可以对任意类型数据进行操作（我们没必要管它是什么类型的数据，我们只对这个内存块操作）。接下来所讲的这些内存函数的头文件为：<string.h>，这些内存函数是对每个字节进行操作。

memcpy使用和模拟

  • memcpy的功能：和strcpy函数的功能类似，strcpy函数是对元素进行拷贝，而memcpy函数是对内存块进行拷贝，所以内存块里面的数据类型没意义。比如，前面咱们讲过了strcpy和strncpy函数，它们只能对字符串进行拷贝。但是，当我们想进行两个整形数据的拷贝时候，就不能用strcpy和strncpy函数了，就只能用memcpy函数了。memcpy函数能拷贝的数据类型比strcpy和strncpy函数拷贝的数据库类型要广泛些。
  • memcpy函数的结构：
//	void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );
//	因为我们进行内存块的拷贝，所以里面是什么类型的数据咱们是不知道的，所以当你传给我地址的时候我只能用void*指针来接收。
//	因为咱们是进行内存块的拷贝，所以要知道具体拷贝多少个字节的空间，size_t num 就是要拷贝的字节数。
//	返回的是传给des的首元素地址，因为是什么类型咱不知道，所以返回void*指针数据类型。
//	des和source的地址是可以被我们指定的。

由于size_t num是表示要拷贝的字节数，咱们是第一次见到它的这种意义，所以我给大家放个它的截图，给大家看一下。如图：在这里插入图片描述

  • memcpy函数的使用：----->对字符串的拷贝。
#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS	1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char arr1[] = "abcdefghu"; 	
	char arr2[30] = {0};
	void* p = memcpy(arr2, arr1, 4 * sizeof(char));
	printf("%s\n", (char*)p);
	return 0;
}

结果运行图：在这里插入图片描述
------->对整形数据进行拷贝

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS	1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	int arr3[] = { 1,2,3,4,5,6 };
	int arr4[10] = { 0 };
	int sz = sizeof(arr4) / sizeof(arr4[0]);
	  memcpy(arr4, arr3, 4 * sizeof(int));
	  printf("arr4: ");
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr4[i]);
	}
	return 0;
}

结果运行图：在这里插入图片描述

  • memcpy函数的模拟：因为这个函数对内存进行操作，所以它能够拷贝多种数据类型。模拟的核心思想：我们要对单个内存进行操作，也就是把各种指针类型全部转换为char *(因为char *能够访问单个字节)，进行代码展示：
#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS	1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>

void* my_memcpy(void* des, const void* str, size_t num)
{
	void* p = des;
	assert(des && str);
	while (num--)
	{
		*(char*)des = *(char*)str;
		des = (char*)des + 1;
		str = (char*)str + 1;

	}
	return p;
}
int main()
{
	int arr3[] = { 1,2,3,4,5,6 };
	int arr4[10] = { 0 };
	int sz = sizeof(arr4) / sizeof(arr4[0]);
	my_memcpy(arr4, arr3, 4 * sizeof(int));
	printf("arr4: ");
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr4[i]);
	}
	return 0;
}

结果运行图：在这里插入图片描述

  • 拓展使用：------->当我们用memcpy函数进行自己给自己拷贝数据（重叠数据拷贝）。
#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS	1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
int main()
{
	int arr3[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	int sz = sizeof(arr3) / sizeof(arr3[0]);
	  memcpy(arr3+2, arr3, 4 * sizeof(int));
	  printf("arr4: ");
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr3[i]);
	}
	return 0;
}

结果运行图：在这里插入图片描述
--------->当我们用my_memcpy函数进行自己给自己拷贝数据（重叠数据拷贝）。

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS	1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>

void* my_memcpy(void* des, const void* str, size_t num)
{
	void* p = des;
	assert(des && str);
	while (num--)
	{
		*(char*)des = *(char*)str;
		des = (char*)des + 1;
		str = (char*)str + 1;

	}
	return p;
}
int main()
{
	int arr3[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	int sz = sizeof(arr3) / sizeof(arr3[0]);
	  my_memcpy(arr3+2, arr3, 4 * sizeof(int));
	  printf("arr4: ");
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr3[i]);
	}
	return 0;
}

结果运行图：在这里插入图片描述
当自己给自己进行重复数据拷贝的时，memcpy函数能达到我们的预想值。但是，我们自己模拟的my_memcpy函数就无法达到预想值，难道是我们的模拟函数有问题？答案是否。我们来举个生活中的例子，100分的试卷。考到60分就欧克了，但是你却偏偏考到80多分，说明有能考到60分的能力，但是你还能超越自己。memcpy函数就是这个道理 ，它有拷贝数据的能力（不重叠数据），但是，它还能超越自己（拷贝重叠数据）。而我们自己模拟的my_memcpy函数完成了它的基本功能。memcpy函数不太常用于拷贝重叠数据，我们常用memmove函数拷贝重叠数据。

memmove使用和模拟

  • memmove函数的功能：它的功能比memcpy函数要广泛些，它既能拷贝不重叠的数据，有能拷贝重叠的数据。
  • memmove函数的结构：
//	void * memmove ( void * destination, const void * source, size_t num );

memmove函数的结构与memcpy函数的结构相同，但是它的功能比memcpy函数要广泛些。

  • memmove函数的使用：进行代码展示---------->数据不重叠。
#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS	1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	int arr3[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	int arr4[10] = { 0 };
	int sz = sizeof(arr3) / sizeof(arr3[0]);
	memmove(arr4, arr3, 4 * sizeof(int));
	printf("arr4: ");
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr4[i]);
	}
	return 0;
}

结果运行图：在这里插入图片描述
进行代码展示---------->数据重叠。

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS	1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	int arr3[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	int sz = sizeof(arr3) / sizeof(arr3[0]);
	memmove(arr3+2, arr3, 4 * sizeof(int));
	printf("arr4: ");
	for (int i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr3[i]);
	}
	return 0;
}

结果运行图：在这里插入图片描述

  • memmove函数的模拟：进行代码展示：
#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS	1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <assert.h>
void* my_memmove(void* des, void* str, size_t num)
{
	void* p = des;
	assert(des&&str);
	const void* s1 = des;
	const void* s2 = str;
	if (des < str)
	{
		while (num--)
		{
			*(char*)des = *(char*)str;
			des = (char*)des + 1;
			str = (char*)str + 1;
		}
	}
	else
	{
		while (num--)
		{
			des = s1;
			str = s2;
			str = (char*)str + num;
			des = (char*)des + num;
			*(char*)des = *(char*)str;
		}
	}
	return p;
}
int main()
{
	int arr[] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9};
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int i = 0;
	my_memmove(arr + 2, arr, 4 * sizeof(int));
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}
  • memmove函数的模拟讲解：我们对于这个函数的模拟实现要分为两种情况。第一种情况就是：des<str时的的拷贝情况。第二种情况就是：des>=str的拷贝情况。当为第一种情况的时候，要向后拷贝。进行如图所示：在这里插入图片描述
    是第二种情况的时候，要向前拷贝，如图所示：在这里插入图片描述
    对于向前拷贝的时候，等于的情况是满足的（这是最好的状态），哪怕它越界访问也是满足的（只要str<des）。

memset函数的使用

  • memset函数的功能：具有设置数据的功能。能把整型数组里面的元素全部设为0，也能改变字符串中的某些字符元素。
  • memset函数的结构：
//	 void * memset ( void * ptr, int value, size_t num );
// 因为被改变的数据类型我们不知道(既能改变整型，也能改变字符型……)，所以用void*指针接收
//	int value为我们想要改变的数据。
// size_t num为我们要改变的内存字节数目。
//	我们还可以指定改变的起始位置。
  • memset函数的使用：进行代码展示--------->改变整型数组
#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS	1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int i = 0;
	for (i = 0; i < sz; i++) //	我们以前改变整形数组里面元素的方法
	{
		arr[i] = 0;
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

结果运行图：在这里插入图片描述

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS	1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int i = 0;
	memset(arr, 0, sz * sizeof(int)); //	使用memset函数直接全部置0
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

结果运行图：在这里插入图片描述
进行代码展示--------->改变整形数组的起始位置 。

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS	1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int i = 0;
	memset(arr+2, 0, 5 * sizeof(int)); //	改变起始位置，从3开始后面置0，
									//要注意要改变的元素个数不能超过数组的范围，否则报错
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d ", arr[i]);
	}
	return 0;
}

结果运行图：在这里插入图片描述
进行代码展示--------->改变字符串。

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS	1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char arr[] = "hello world";
	memset(arr, 'x', 6 * sizeof(char));
	printf("%s\n", arr);
	return 0;
}

结果运行图：在这里插入图片描述
我们还可以改变字符串要改变的起始位置，大家可以自行尝试一下。

  • memset函数使用注意事项：对于改变整形数组时，我们使用memset函数主要是置0，不能置其它的数字，否则得不到想要的结果。也就是说，memset函数对于改变整形数组里面的元素，只能置0。进行代码展示：
//	假如，我们给整形数组全部置1

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS	1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7 };
	int sz = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
	int i = 0;
	memset(arr, 1, sz * sizeof(int)); 
	for (i = 0; i < sz; i++)
	{
		printf("%d \n", arr[i]);
	}
	return 0;
}

结果运行图：在这里插入图片描述
是不是与我们的预期大相径庭，按理来讲应该全是1，结果全是很大的整数，这是为什么呢？ 前面，咱们讲过了这些函数都是对单个字节操作的，由于int 是四个字节，所以每个字节都会改为1。到最后对Int进行解读的时候还是按照4个字节，就会导致解读的数据与期望值不同。结果调试图：如图在这里插入图片描述
从调试图中可以看出来，每个字节都被改为1。所以，我们一般用memset函数置0.

memcmp函数的使用

  • memcmp函数的功能：它和strcmp函数的功能类似，都是用来比较大小的。strcmp函数是用来比较字符元素的大小的，而且只能比较字符元素的大小。而memcmp函数是进行内存单个字节比较，它会每个每个字节进行比较，它不管里面存的什么数据。
  • memcmp函数的结构：
//	 int memcmp ( const void * ptr1, const void * ptr2, size_t num );
//	它和strcmp函数一样，参数放的位置决定比较的前后。
//	ptr1大于ptr2返回大于0的值，ptr1等于ptr2返回0的，ptr1小于ptr2返回小于0的值。
//	size_t num 为要比较的字节数。
  • memcmp函数的使用：进行代码展示--------->整形比较
#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS	1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	int arr1[] = { 1,2,3,5,6 };
	int arr2[] = { 1,2,3,4 };
	printf("%d\n", memcmp(arr1, arr2, 3 * sizeof(int)));
	printf("%d\n", memcmp(arr1, arr2, 13));
	return 0;
}

结果调试图：在这里插入图片描述
这是arr1的内存数据存储的形式，arr2也是一样的。前面，咱们已经讲过了，memcmp函数是每个每个字节进行比较，比如，printf("%d\n", memcmp(arr1, arr2, 13));这行代码，我们比较了13个字节的空间，arr1和arr2前面12个字节都一样，第13个字节的内容不一样——05大于04。
如图所示的逻辑图：在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
由于arr1第13个字节的内容大于arr2的内容，所以结果就会输出大于0的值，结果运行图：在这里插入图片描述
-------->字符型比较。

#define  _CRT_SECURE_NO_WARNINGS	1
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
	char arr1[] = "abcde";
	char arr2[] = "abcf";
	printf("%d\n", memcmp(arr1, arr2, 4 * sizeof(char)));
	return 0;
}

姐果运行图：在这里插入图片描述

彩蛋时刻！！！

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每章一句：永远相信美好的事情即将发生。感谢你能看到这里，点赞+关注+收藏+转发是对我最大的鼓励，咱们下期见！！！

标签：arr,函数,int,void,C语言,内存,sizeof,include
From： https://blog.csdn.net/2401_83009236/article/details/142181553

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