【C语言】超详解memset&&memcpy&&memmove&&memcmp的使⽤

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发布于 2024-05-11 08:13:08

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📝前言

库函数网址查询：https://legacy.cplusplus.com/reference/cstring/memcmp/ 库函数memset，memcpy，memmove，memcmp都存在库函数<cstring> (string.h)中，使用需要使用#include <string.h>

🌠 memset

memset()是C语言中一个常用的标准库函数，它的作用是将一块内存区域的值设置为指定的值。语法：

void * memset ( void * ptr, int value, size_t num );
str: 要设置的内存区域的起始地址。
value: 要设置的值,通常是一个无符号字符。
num: 要设置的字节数。

memset() 函数会将从 str 开始的 num 个字节的内存区域都设置为值 value。返回值是指向 str 的指针。通常使用方法：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main()
{
	char str[] = "almost very programmer should know memset!";
	memset(str, '-', 6);
	printf("%s\n", str);

	return 0;
}

我们使用memset()将str数组前5个字符都设置为字符‘ - ’

初始化结构体:

typedef struct
{
	int id;
	char name[20];
	float score;
}Student;

int main()
{
	Student s;
	memset(&s, 0, sizeof(Student));
	printf("Student info:\n");
	printf("ID: %s\n", s.id);
	printf("Name: %s\n", s.name);
	printf("Score: %.2f\n", s.score);

	return 0;
}

,我们使用 memset() 将 Student 结构体变量 s 的所有字段都初始化为 0。这样可以确保结构体中的所有成员都被初始化为默认值。

初始化动态分配的内存:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main() 
{
    int *arr = (int *)malloc(10 * sizeof(int));
    memset(arr, 0, 10 * sizeof(int));

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

    free(arr);
    return 0;
}

我们动态分配了一个包含 10 个整数的数组,然后使用 memset() 将所有元素初始化为 0。这样可以确保数组中的所有元素都被初始化为默认值。

注意：memset() 函数通常用于初始化内存,而不是用于复制或移动内存区域。如果需要复制或移动内存区域,应该使用 memcpy() 或 memmove() 函数。

🌉memcpy

memcpy() 是 C 语言中一个常用的标准库函数,它的作用是将一块内存区域的内容复制到另一块内存区域。语法：

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);
dest: 目标内存区域的起始地址。
src: 源内存区域的起始地址。
n: 要复制的字节数。

memcpy() 函数会将从 src 开始的 n 个字节的内容复制到从 dest 开始的内存区域。返回值是指向 dest 的指针。举个例子：

struct 
{
	char name[40];
	int age;
}person,person_copy;

int main()
{
	char myname[] = "Pierre de Fermat";
	memcpy(person.name, myname, strlen(myname) + 1);
	person.age = 88;

	memcpy(&person_copy, &person, sizeof(person));

	printf("person_copy: %s,%d\n", person_copy.name, person_copy.age);
	return 0;
}

与 memmove() 函数不同的是,memcpy() 函数不能处理源内存区域和目标内存区域重叠的情况。如果源内存区域和目标内存区域重叠，并且是同一个字符串,可能会导致数据损坏。因此,在处理可能重叠的内存区域时,应该使用 memmove() 函数。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() 
{
    char buffer[10] = "abcdefghi";
    memcpy(buffer + 2, buffer, 5);
    printf("%s\n", buffer); 
    return 0;
}

🌉memmove

memmove() 是 C 语言中另一个常用的标准库函数,它的作用是将一块内存区域的内容复制到另一块内存区域。 memmove() 函数的定义：

void *memmove(void *dest, const void *src, size_t n);
dest: 目标内存区域的起始地址。
src: 源内存区域的起始地址。
n: 要复制的字节数。

memmove() 函数会将从 src 开始的 n 个字节的内容复制到从 dest 开始的内存区域。返回值是指向 dest 的指针。示例：

int main()
{
	char buffer[10] = "abcdefghi";
	memmove(buffer + 2, buffer, 5);
	printf("%s\n", buffer);

	return 0;
}

我们使用 memmove() 将 buffer 数组中从下标 0 开始的 5 个字节复制到从下标 2 开始的位置。这样可以实现将字符串向右移动 2 个位置的效果。

与 memcpy() 函数不同的是,memmove() 函数可以处理源内存区域和目标内存区域重叠的情况。这是因为 memmove() 函数会先将整个源内存区域复制到一个临时缓冲区,然后再从缓冲区复制到目标内存区域。这样可以避免在复制过程中出现数据损坏的问题。

🌠memcmp

memcmp() 是 C 语言中一个常用的标准库函数,它的作用是比较两块内存区域的内容。

int memcmp(const void *s1, const void *s2, size_t n);
s1: 要比较的第一块内存区域的起始地址。
s2: 要比较的第二块内存区域的起始地址。
n: 要比较的字节数。

memcmp() 函数会比较从 s1 和 s2 开始的 n 个字节的内容返回以下结果：

如果两块内存区域的内容完全相同,返回 0。
如果第一个不同的字节在 s1 中的值小于 s2 中的值,返回一个负值。
如果第一个不同的字节在 s1 中的值大于 s2 中的值,返回一个正值。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() 
{
    char buffer1[10] = "abcdef";
    char buffer2[10] = "abcdeG";
    int result = memcmp(buffer1, buffer2, 6);
    if (result < 0) 
    {
        printf("buffer1 is less than buffer2\n");
    } 
    else if (result > 0) 
    {
        printf("buffer1 is greater than buffer2\n");
    } 
    else 
    {
        printf("buffer1 is equal to buffer2\n");
    }
    return 0;
}

memcmp() 和 strncmp() 函数都是用于比较字符串的函数,区别:

比较对象:
- memcmp() 比较的是两块内存区域的内容,可以比较任意类型的数据。
- strncmp() 比较的是两个以null字符结尾的字符串,只能比较字符串。
比较方式:
- memcmp() 按字节比较,直到遇到第一个不同的字节或比较完指定的字节数。
- strncmp() 按字符比较,直到遇到null字符或比较完指定的字符数。
返回值:
- memcmp() 返回一个整数,表示比较结果。
- strncmp() 返回一个整数,表示比较结果。
适用场景:
- memcmp() 适用于需要比较任意类型数据的情况,如比较结构体、数组等。
- strncmp() 适用于需要比较字符串的情况。

总结：memcmp() 更加底层和通用,可以用于比较任意类型的内存区域,而 strncmp() 则更适用于字符串比较的场景。在需要比较字符串时,使用 strncmp() 通常更加直观和方便。

例如比较结构体

typedef struct 
{
    int id;
    char name[20];
    float score;
} Student;

int main() 
{
    Student s1 = { 1, "Asen", 90.5 };
    Student s2 = { 1, "Asen", 90.5 };
    Student s3 = { 2, "Bob", 85.0 };

    // 比较 s1 和 s2
    if (memcmp(&s1, &s2, sizeof(Student)) == 0) 
    {
        printf("s1 and s2 are the same\n");
    }
    else 
    {
        printf("s1 and s2 are different\n");
    }

    // 比较 s1 和 s3
    if (memcmp(&s1, &s3, sizeof(Student)) == 0) 
    {
        printf("s1 and s3 are the same\n");
    }
    else 
    {
        printf("s1 and s3 are different\n");
    }

    return 0;
}

输出：

s1 and s2 are the same
s1 and s3 are different

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