C语言-内存函数的实现(一)之memcpy

C语言中的内存函数有如下这些

  • memcpy
  • memmove
  • memcmp
  • memset

下面看看memcpy函数

memcpy

我们想想,之前有那个字符串拷贝的函数,即strcpy函数。都有拷贝的函数了,为什么还要这个内存拷贝函数呢?

C语言-字符串函数的实现(二)之strcpy

不能直接用strcpy吗?这是一个好问题,那下面就试试它。

我们准备两个整型数组,分别为arr1和arr2,然后通过strcpy函数把arr1的内容拷贝到arr2中,代码如下

int main() 
{
    int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
    int arr2[5] = { 0 };
    // 把arr1的内容拷贝到arr2中
    strcpy(arr2, arr1);
    return 0;
}

那么这里肯定会有警告,因为类型不同。

直接运行,通过Debug,看内存,可以发现实现不了完整的拷贝,strcpy只拷贝了一个字节

显然,strcpy函数不适用于其他类型的数据拷贝,所以呢,就出现内存拷贝了,使任意类型的数据都能进行拷贝

老规矩,我们还是看看文档是怎样说的,如下

memcpy文档

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

Copy block of memory

拷贝内存块(拷贝内存数据)

Copies the values of num bytes from the location pointed to by source directly to the memory block pointed to by destination.

从source(源内存块位置)直接指向的地方开始复制num个字节的数据到destination指向的内存块位置。

The underlying type of the objects pointed to by both the source and destination pointers are irrelevant for this function; The result is a binary copy of the data.

这句话没看懂,不影响我们学这个。

The function does not check for any terminating null character in source – it always copies exactly num bytes.

这个函数不会检查’\0’,不会遇到’\0’就停下来,它就只认识要复制的num个字节数据。

To avoid overflows, the size of the arrays pointed to by both the destination and source parameters, shall be at least num bytes, and should not overlap (for overlapping memory blocks, memmove is a safer approach).

为了避免溢出,这两个数组的大小至少为num个字节,而且这两个数组内存位置不应该重叠。

我们从文档中可以看出

  1. 参数中除了要复制的字节数num,其他的参数类型基本都是void*,返回值也是void*
  2. 该函数是从source的位置开始向后复制num个字节的数据到destination的内存位置。
  3. 该函数在遇到 '\0' 的时候并不会停下来。
  4. sourcedestination不能有有任何的重叠。

实现

void* 不能直接解引用,那么如何复制呢?答案是进行类型强转,转换成char*,一个一个字节地复制过去。

一开始得先搞一个指针变量*rest来存储dest,不然目的地址后面发生改变就不知道地址是哪里了。接下来就是主要操作了,把src指向的数据复制给dest,即*(char*)dest = *(char*)src,然后这两个指针都进行偏移,往后走,继续复制,就是循环下去了,直到num个字节复制完就结束,返回目的地址rest。代码如下

断言指针不为空是个好习惯~

void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t num) 
{
    assert(dest != NULL);
    assert(src != NULL);
    void* rest = dest;
    // void* 不能直接解引用,那么如何复制呢?
    // 给了num个字节,也就是需要复制num个字节
    // 那就转换成char*,一个一个字节的复制过去
    while (num--) 
    {
        *(char*)dest = *(char*)src;
        //++(char*)dest;
        //++(char*)src;
        ((char*)dest)++;
        ((char*)src)++;
    }
    return rest;
}

以上,就是memcpy函数的实现。

测试代码

我们就使用下面的测试代码,测试下自己实现的my_memcpy函数,通过Debug来观察内存数据的变化。

struct S
{
    char name[20];
    int age;
};

int main() 
{
    int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
    int arr2[5] = { 0 };

    my_memcpy(arr2, arr1, sizeof(arr1));

    struct S arr3[] = { {"LeBron", 36}, {"Kobe", 41} };
    struct S arr4[3] = { 0 };

    my_memcpy(arr4, arr3, sizeof(arr3));

    return 0;
}
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