内存函数 memcpy 和 memmove 的讲解和模拟实现

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目录

一.什么是 memcpy 函数

模拟思路

代码实现 

二.什么是 memmove 函数

模拟思路

代码实现

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一.什么是 memcpy 函数

我们打开 cplusplus 官网查看：

memcpy - C++ Reference (cplusplus.com)

官方文本显示：

内存复制块

• 将 num 字节的值从源指向的位置直接复制到目标指向的内存块
• 源指针和目标指针所指向的对象的底层类型与此函数无关;结果是数据的二进制副本
• 该函数不检查源中是否有任何终止null字符——它总是精确地复制num个字节
• 为了避免溢出，目标参数和源参数所指向的数组的大小应该至少为 num 字节，并且不应该重叠(对于重叠的内存块，memmove 是一种更安全的方法)

上述文本可能不够直观，我们使用官方提供的例子观察他的具体作用：

/* memcpy example */
#include 
#include 
 
struct 
{
	char name[40];
	int age;
} person, person_copy;
 
int main()
{
	char myname[] = "Pierre de Fermat";
 
	/* using memcpy to copy string: */
	memcpy(person.name, myname, strlen(myname) + 1);
	person.age = 46;
 
	/* using memcpy to copy structure: */
	memcpy(&person_copy, &person, sizeof(person));
 
	printf("person_copy: %s, %d \n", person_copy.name, person_copy.age);
 
	return 0;
}

 输出结果：

        结合代码和输出结果来看，我们申明了俩个结构体，并且我们手动给结构体 person 的俩个变量进行了赋值，而结构体 person_copy 我们并没有对其初始化赋值，我们使用了 memcpy 函数将结构体 person 中的值复制给了结构体 person_copy ，然后我们打印输出 person_copy 中的变量的值，发现我们确实是拿到了这俩个值

模拟思路

当我们拿到一个字符串后，首先要确定复制的起点位置和复制目标的起点位置

然后逐一复制字节

代码实现 

        在这里，我们使用 void* 的指针来拿到各种数据类型的地址，然后强制转化为 char* 方便我们对单个字节进行访问（字符型指针解引用只能访问一个字节），函数参数方面，只需要拿到俩个地址加上需要复制多少个字节的大小的值就可以了

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t sz)
{
	void* ret = dest;
	assert(dest && src);
	while (sz--)
	{
		*(char*)dest = *(char*)src;
		dest = (char*)dest + 1;
		src = (char*)src + 1;
	}
	return ret;
}

二.什么是 memmove 函数

我们打开 cplusplus 官网查看：

memmove - C++ Reference (cplusplus.com)

官方文本显示：

移动内存块

• 将 num 字节的值从源指向的位置复制到目标指向的内存块。复制就像使用了中间缓冲区一样进行，从而允许目标和源重叠
• 源指针和目标指针所指向的对象的底层类型与此函数无关;结果是数据的二进制副本
• 该函数不检查源中是否有任何终止 null 字符——它总是精确地复制 num 个字节
• 为了避免溢出，目的参数和源参数所指向的数组的大小至少为 num 字节

上述文本可能不够直观，我们使用官方提供的例子观察他的具体作用：

/* memmove example */
#include 
#include 
 
int main ()
{
  char str[] = "memmove can be very useful......";
  memmove (str+20,str+15,11);
  puts (str);
 
  return 0;
}

输出结果：

        我们可以看见，原本的字符串是 memmove can be very useful...... 但是输出的却是 memmove can be very useful. 也就是我们将后半部分的 very useful 往后移动了一段距离

模拟思路

        在模拟实现这个功能之前，有一点值得注意，相较于之前的 memcpy 函数，这里的 memmove 函数在移动的时候，内部是有重复部分的，如果还是按照上面那种方法实现的话，会出现数据反复覆盖导致丢弃了真实数据的情况，如图所示

对于这个情况，我们换一个交换字节的顺序就可以解决，如图

        也就是说，我们只需要做出合理的判断，选择正确的顺序，就可以实现功能，根据我们的经验，如果我们要实现的是从前往后移动拷贝的话，那我们就从后往前访问，反之，如果我们要从后往前移动拷贝的话，那我们就从前往后访问

代码实现

void* my_memmove(void* dest, const void* src, size_t sz)
{
	assert(dest && src);
	void* ret = dest;
	if (dest < src)
	{
		//前->后
		int i = 0;
		for (i = 0; i < sz; i++)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else
	{
		//后->前
		while (sz--)
		{
			*((char*)dest+sz) = *((char*)src + sz);
		}
	}
	return ret;
}

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