库函数的模拟实现（memcpy）

一、memcpy函数说明

还是老惯例，cplusplus的网址在这里啦，家人们保存好哟！

函数总结：

1. 功能：

   • 将 num 字节的数据从 source 指向的位置直接复制到 destination 指向的内存块。

2. 直接复制：

   • 数据复制是直接进行的，没有使用中间缓冲区。

3. 数据类型无关性：

   • 函数在复制数据时不关心 source 和 destination 指针所指向对象的底层类型。

4. 二进制复制：

   • 数据以二进制形式复制，不检查 source 中是否有终止空字符（null terminator）。

5. 不检查溢出：

   • 函数不检查目标数组是否有足够的空间，因此调用者需要确保目标数组足够大。

6. 内存重叠问题：

   • 如果 destination 和 source 指向的内存区域有重叠，使用 memcpy 可能会导致数据损坏。在这种情况下，应使用 memmove,库函数的模拟实现（memmove）。

7. 参数类型：

   • destination 是指向目标数组的指针，类型转换为 void*。
   • source 是指向要复制的数据源的指针，类型转换为 const void*。
   • num 是要复制的字节数，类型为 size_t（无符号整型）。

8. 返回值：

   • 函数返回 destination 指针。

9. 内存大小要求：

   • 为了避免溢出，destination 和 source 指向的数组的大小至少应该是 num 字节，且这两个数组不应该重叠。

10. 错误处理：

    • 函数本身不进行错误检查，因此调用者需要确保传入的参数有效，且内存区域足够大以容纳复制的数据。

使用 memcpy 时，开发者需要确保提供的内存区域大小合适，并且正确处理任何可能的内存重叠问题，以避免数据损坏或程序崩溃。如果内存区域可能重叠，应优先使用 memmove 函数。

二、memcpy函数使用

为了让大家更加了解这个函数我们现在来使用一下

#include <stdio.h>
#include <string.h> // 包含memcpy函数的头文件int main() {// 定义两个整型数组int sourceArray[] = {10, 20, 30, 40, 50};int destinationArray[5] = {0}; // 初始化为0// 使用memcpy从sourceArray复制5个int大小的数据到destinationArraymemcpy(destinationArray, sourceArray, sizeof(sourceArray));// 打印destinationArray的内容以验证复制是否成功printf("Copied array elements:\n");for (int i = 0; i < 5; i++) {printf("%d ", destinationArray[i]);}printf("\n");return 0;
}

这段代码首先包含了 string.h 头文件，这是使用 memcpy 函数所必需的。然后定义了两个整型数组 sourceArray 和 destinationArray。sourceArray 包含了要复制的数据，而 destinationArray 是目标数组，用于存储复制的数据。

我们使用 memcpy 函数将 sourceArray 的内容复制到 destinationArray。复制的字节数是通过 sizeof(sourceArray) 计算得来的，这确保了整个数组被复制。

复制完成后，使用一个循环和 printf 函数打印 destinationArray 的内容，以验证复制操作是否成功。

 

三、memcpy模拟实现

到了本期文章的重头戏啦，我们来根据前面对函数的总结进行模拟实现吧。

#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t n) {assert(dest && src && n > 0); // 确保所有参数有效void* ret = dest;unsigned char* d = (unsigned char*)dest;const unsigned char* s = (const unsigned char*)src;for (size_t count = n; count > 0; --count) {*d++ = *s++;}return ret;
}int main() {int a[] = {1, 2, 3};int b[10] = {0};// 使用 my_memcpy 函数复制 a 数组到 b 数组size_t n = sizeof(a) / sizeof(a[0]); // 计算 a 数组的元素个数my_memcpy(b, a, n);// 打印 b 数组的内容size_t sz = sizeof(b) / sizeof(b[0]);for (size_t i = 0; i < sz; i++) {printf("%d ", b[i]);}printf("\n");return 0;
}

代码详解：

1. 自定义 my_memcpy 函数：

   • 函数原型：void* my_memcpy(void* dest, const void* src, size_t n)，接受三个参数，分别代表目标内存地址、源内存地址和要复制的元素个数。
   • assert(dest && src && n > 0)：确保 dest 和 src 非空且 n 大于 0，这是为了确保内存复制的安全性。

2. 函数返回值：

   • void* ret = dest：保存目标地址，以便最后返回。

3. 内存复制逻辑：

   • 将 dest 和 src 转换为 unsigned char* 类型的指针，以便按字节操作。
   • 使用一个循环，从 n 开始递减至 0，每次循环中将 src 指向的字节复制到 dest 指向的位置，然后递增两个指针。

4. 返回目标地址：

   • 函数返回目标地址 ret。

5. 使用 my_memcpy：

   • 计算 a 数组的元素个数 n，并将其作为参数传递给 my_memcpy 函数，同时传递 a 和 b 的地址。这将复制 a 的内容到 b。

本期内容到此结束啦，大家自己动手试试吧。