C语言库函数 memcpy 和 memmove 的区别

嵌入式资讯精选 2021-11-28 10:21


基本概念阐述

memcpymemmove都是 C 语言的库函数,相比于 strcpy和 strncpy只能针对于字符类型的数组(),这两个函数可以拷贝其他类型的数组,对于 memcpy和 memmove的区别是什么呢?这里,在 Linux 里通过 man命令查看两个函数的区别,查询的结果如下所示,首先是 memcpy函数的阐述。

image-20210729214558247

通过上述信息,可以知道,函数原型是:

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);

这个函数的功能如上面所说,就是复制src存储区域 n个字节到dest区域,并且srcdest的内存区域不能够重叠。

紧接着来看memmove函数,同样的,来看Linux里的帮助手册:

image-20210729234529864

通过上述信息,可以知道,对于memmove的函数原型是:

void *memmove(void *dest, const void *src, size_t n);

具体函数是什么意思呢?通过上图中的DESCRIPTION可以看到:

memmove() 函数将 n 个字节从内存区域 src 复制到内存区域 dest, 但是相比于memcpy函数不同的是,他的内存区域可能会重叠:复制的过程就好比是将 src 中的字节首先被复制到一个不重叠的临时数组中src 或 dest中,然后将字节从临时数组复制到 dest

实现 memcpy 和 memmove及原理介绍

关于前面所叙述的内存重叠的情况,会出现哪些问题呢?在论述这个问题之前,我们先来自己实现 memcpy 和 memmove 函数,当然自己实现的大多数情况是没有库实现的那么严谨和完备的。首先是memcpy函数的实现:

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t count)  
{  
    if(dest == NULL || src == NULL || count <= 0)  return NULL;  
    char *d = (char *)dest;  
    char *s = (char *)src;  
    while(count--)  
    {  
        *d++ = *s++;  
    }  
    return dest;  
}  

代码很容易理解,就不在这里进行赘述了,其中,有一点也是笔者自己以前容易遗忘的一点,就是函数入口处对参数进行检查,不然会发生意想不到的错误。

接下来就是 memmove函数的实现:

void *memmove(void *dest, const void *src, size_t count)  
{  
    if(dest == NULL || src == NULL || count <= 0)  return NULL;  
    if(dest < src)  
    {  
        char *d = (char *)dest;  
        char *s = (char *)src;  
        while (count--)  
        {  
            *d++ = *s++;  
        }  
    }  
    else  
    {  
        char *d = (char *)dest + count;  
        char *s = (char *)src + count;  
        while (count--)  
        {  
            *--d = *--s;  
        }  
    }      
    return dest;  
}  

memmove 函数要相比于 memcpy函数的实现要复杂一点点:分成了目的地址在前还是在后两种情况,如果是目的地址在前,那么就必须将src地址所在的字符串从前往后拷贝,反之,则必须将src所在的字符串从后往前拷贝。

如何解释这一原因呢,我们从一个例子说起,下面是对应的代码:

int main(int argc, char **argv) 
{
    int arr[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
    int i = 0;
    my_memcpy(arr + 2, arr, 20);

    for (i = 0; i < 10; i++) 
    {
        printf("%d ", arr[i]);
    }

    return 0;
}

可以看到代码所实现的功能是,将arr数组中12345拷贝到 34567所在的地址中去,按照这样一个思路,因该输出的是:

1 2 1 2 3 4 5 8 9 10

但是程序运行后输出的是:

1 2 1 2 1 2 1 8 9 10

这是为什么呢?笔者这里来图解一下:

image-20210730003005350

首先,将src地址的值赋值给dest,然后指针后移动,继续下一次的赋值,此时数据就发生了变化,如下图所示:

image-20210730003025398

可以看到,此时 3 的位置变成了 1,继续移动指针,也就有了如下的变化:

image-20210730003207597

我们依据此原理,最后再移动三次指针,也就是如下所示的变化:

image-20210730004153026

最终也就得到了上述的结果。

这种情况也就是dest在后,然后src在前的一种情况,如果是从前往后拷贝的话,也就会造成上述的问题,而解决的办法就是从后往前拷贝,具体的过程,也如下图所示:

image-20210730005452356

可见,如果是此时 dest的地址在src的后面,那么就需要从后往前复制,这样才不会导致数据覆盖掉。

额外注意的一点,上文也提到了,就是说,对于 memmove 也不是一概而论的,如果是 dest的地址在前面,那么也还是需要从前往后复制才行。

至此,关于 memmove和 memcpy 的内容就叙述完啦~

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