c语言中的memcpy实现

本文通过汇总一些网上搜集到的资料，总结c语言中的memcpy实现

背景

想必大多数人在面试时被要求写 memcpy的实现，很不幸，我也吃过这个亏(这种题要是写的一塌糊涂后面完全没戏)，所以还是得提前准备一下，不然就只能呵呵了。先来看看一段错误的示范: 找茬：）

void * memcpy(void *dest, const void *src, unsigned int count);{    if ((src == NULL) || (dest == NULL))        return;        while (count--)        *dest++ = *src++;            return dest;}

dest都指到哪里去了?怎么着也得备份一下dest的值，好让函数返回的指针是从头开始的

考虑一下指针类型，如果dest和src的指针类型不一样，不能直接++赋值. 例如: int* p和 char*q， p++指针的值是4个4个加(0,4,8)，q++是1个1个加(0,1,2,3,4)

第二版 - 定义两个临时变量,不要直接++ dest和src,并且指明指针类型char *

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t count){ char *tmp = dest; const char *s = src;  while (count--)  *tmp++ = *s++ ;   return dest;}

能否改进? src和dest都强制转换成char*类型的指针，那么copy一定是一个字节一个字节的完成？那么第三版来了

void * memcpy(void *dst,const void *src,size_t num){int nchunks = num/sizeof(dst);   /*按CPU位宽拷贝*/int slice =   num%sizeof(dst);   /*剩余的按字节拷贝*/unsigned long * s = (unsigned long *)src;unsigned long * d = (unsigned long *)dst;while(nchunks--)    *d++ = *s++;    while (slice--)    *((char *)d++) =*((char *)s++);    return dst;}

看着没什么问题了，可是如果dst和src地址不对齐，copy效率岂不降低? 是否需要先处理一下地址不对齐的情况?

再来看看dest和src地址有重叠的情况

内存重叠问题是指目的地址的内存空间的首地址,包含在源内存空间中,这两段内存空间有了交集,因而在使用memcpy进行内存复制操作时,这段重叠的内存空间会被破坏.这种情况在应用程序级代码中一般不会出现的,而在驱动或内核级代码中要十分小心,尽量使用memmove函数.

memcpy对内存空间有要求的,dest和src所指向的内存空间不能重叠,否则复制的数据是错误的.下面具体讲解一下这个错误是如何产生的.

如果内存空间布局入下图所示:

                                             

src所指向的内存空间后面部分数据被新拷贝的数据给覆盖了(也就是dest<=src+size).所以拷贝到最后,原来的数据肯定不是原来的数据,拷贝的数据也不是想要的数据,使用memcpy函数可以得到错误的结果.

再者,如果内存空间布局入下图所示:

                                             

虽然原来的数据不再是原来的数据(dest+size>=src),但拷贝的数据是原来的数据,使用memcpy函数可以得到正确的结果.因此,在使用memcpy这个函数之前,还需要做一个判断,如果dest<=src你才能使用这个函数不过完全没有必要, 解决办法，从高地址向地地址copy

实例

void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t count){ char *d; const char *s;  if (dest > (src+size)) || (dest < src))    {    d = dest;    s = src;    while (count--)        *d++ = *s++;            } else /* overlap */    {    d = (char *)(dest + count - 1); /* offset of pointer is from 0 */    s = (char *)(src + count -1);    while (count --)        *d-- = *s--;    }   return dest;}

•memcpy是把src指向的对象中的size个字符拷贝到dest所指向的对象中,返回指向结果对象的指针. 

•memmove也是把src指向的对象中的size个字符拷贝到dest所指向的对象中,返回指向结果对象的指针,但这两个函数在处理内存区域重叠的方式不同.

注意memmove这个函数名称中有"move"这个单词,而实际上src处的数据仍然还在,并没有真的被"移动"了!这个函数名称有它的历史原因,是因为有了memcpy函数后,发现这个函数有问题,又发明了另一个没有问题的memcpy函数,但为了爆出兼容性依然保留了memcpy函数,而将新版本的memcpy函数改名为memmove函数.

总结

1. 不要破坏传进来的形参，定义新的临时变量来操作

2.考虑指针的类型，不同类型的指针不能直接++赋值

3.overlap情况下需要从高地址处向前copy

Strcpy

/********************************************************************************* strcpy - copy one string to another (ANSI)** This routine copies string <s2> (including EOS) to string <s1>.** INCLUDE FILES: string.h** RETURNS: A pointer to <s1>.*/char * strcpy    (    char *       s1,/* string to copy to */    const char * s2/* string to copy from */    )    {    char *save = s1;    while (*s1 != '/0');

        *s1++ = *s2++;

    return (save);    }

这个实现也是没有考虑overlap情况

char *strcpy(char *dst,const char *src){assert(dst != NULL);assert(src != NULL);char *ret = dst;memcpy(dst,src, strlen(src)+1); /* strlen确实不计算结尾的*/return ret;}

int strlen (char *src){int i=0;while (*src++!='\0')    i++;return i;}