memcpy
memcpy 是一个在 C 和 C++ 中常用的库函数，用于从源内存块复制指定数量的字节到目标内存块。这个函数定义在 <string.h>（C）或 <cstring>（C++）头文件中。
函数原型如下：
void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);
参数说明：
- dest：指向目标内存块的指针，即数据将要被复制到的位置。
- src：指向源内存块的指针，即数据被复制的来源位置。
- n：要复制的字节数。
返回值：
memcpy 返回 dest 的值（即目标内存块的指针），但通常在实际编程中这个返回值并不被使用，因为复制操作是否成功通常是通过其他方式（如检查是否发生了内存访问错误）来判断的。
使用举例
以下是一个使用 memcpy 函数的简单例子，该例子展示了如何从一个字符数组（源）复制数据到另一个字符数组（目标）：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char src[] = "Hello, World!"; // 源字符串
char dest[20]; // 目标字符串数组，大小足够大以容纳源字符串和额外的终止符'\0'
// 使用memcpy复制src到dest，注意不包括终止符'\0'，因为memcpy只复制指定数量的字节
// strlen(src) + 1 是为了包括终止符'\0'
// 但是因为memcpy不处理字符串的终止符，所以我们需要手动处理
memcpy(dest, src, strlen(src) + 1); // 复制字符串和终止符
// 或者，如果我们知道要复制的字节数，我们可以直接指定它
// 例如，如果我们只想复制前5个字符（不包括终止符），则：
// memcpy(dest, src, 5);
// dest[5] = '\0'; // 手动添加终止符
// 打印目标字符串
printf("Source: %s\n", src);
printf("Destination: %s\n", dest);
return 0;
} 在这个例子中，我们使用了 strlen(src) + 1 来计算要复制的字节数，包括字符串的终止符 '\0'。这是因为在 C 语言中，字符串是以空字符 '\0' 结尾的字符数组，而 memcpy 只是一个简单的内存拷贝函数，它不知道什么是字符串的终止符，所以我们必须确保在复制后手动添加它（如果需要的话）。
另外，请注意在实际使用中，目标数组 dest 必须足够大以容纳源数据加上任何额外的字节（如字符串的终止符）。如果目标数组太小，memcpy 会导致缓冲区溢出，这是一种严重的安全漏洞。在上面的例子中，我们假设 dest 数组的大小是20，这足够大以容纳 "Hello, World!" 字符串及其终止符。
注意事项：
内存重叠：如果源内存块和目标内存块重叠，memcpy 可能会导致不可预期的结果。在这种情况下，应该使用 memmove 函数，它专门处理内存重叠的情况。
#include <stdio.h> #include <string.h> int main() { char arr[10] = "abcdefg"; printf("Before: %s\n", arr); // 尝试使用 memcpy 复制字符串到自身内部，这将导致重叠 memcpy(arr + 2, arr, 5); // 这将覆盖 arr[2] 到 arr[6] 的内容 // 注意：这可能导致不可预期的结果，因为 memcpy 不处理重叠 printf("After (with memcpy): %s\n", arr); // 输出可能是不确定的 // 如果需要处理重叠，应该使用 memmove // 假设我们想要恢复原始数组并再次尝试使用 memmove strcpy(arr, "abcdefg"); printf("Restored: %s\n", arr); memmove(arr + 2, arr, 5); // 这将正确处理重叠 printf("After (with memmove): %s\n", arr); // 输出是确定的 return 0; }
数据完整性：memcpy 只是简单地复制字节，不会考虑数据类型或任何特定的内存对齐。如果源或目标内存块包含具有特定结构的数据（如结构体或数组），并且这些数据的表示或对齐在源和目标之间有所不同，那么使用 memcpy 可能会导致数据损坏或未定义的行为。
#include <stdio.h> #include <string.h> typedef struct { int id; char name[20]; } Person; int main() { Person person1 = {1, "Alice"}; Person person2; // 假设我们只想复制 name 字段，但错误地复制了整个结构体 memcpy(&person2, &person1, sizeof(person1.name)); // 这只复制了 name 的大小，但使用了整个结构体的指针 // 注意：person2.id 现在可能是一个随机值，因为它没有被正确初始化 printf("Person2 ID: %d, Name: %s\n", person2.id, person2.name); // ID 可能是不确定的 // 正确的做法是只复制需要的字段 memcpy(person2.name, person1.name, sizeof(person1.name)); person2.id = 0; // 或者设置为其他合适的值 printf("Corrected Person2 ID: %d, Name: %s\n", person2.id, person2.name); // ID 和 Name 都是确定的 return 0; }
空指针和无效指针：memcpy 不会检查源或目标指针是否为空或无效。如果传递了空指针或无效指针给 memcpy，可能会导致程序崩溃或其他未定义的行为。
#include <stdio.h> #include <string.h> int main() { char *src = NULL; // 空指针 char dest[10]; // 尝试使用空指针进行 memcpy 将导致未定义的行为 // memcpy(dest, src, 5); // 这将引发错误，因为 src 是 NULL // 应该先检查指针是否为空 if (src != NULL) { memcpy(dest, src, 5); } else { printf("Source pointer is NULL!\n"); } // 对于无效指针（即指向不可访问内存的指针），情况类似 // 但通常这些指针是在运行时动态分配或获取的，因此检查更为复杂 return 0; }
越界访问：如果复制操作导致访问了超出目标或源内存块边界的内存，可能会导致程序崩溃、数据损坏或未定义的行为。因此，在使用 memcpy 时，必须确保 n 的值不会超过源或目标内存块的实际大小。
#include <stdio.h> #include <string.h> int main() { char src[] = "Hello, World!"; char dest[5]; // 目标数组太小，无法容纳整个源字符串 // 尝试复制超过目标数组大小的字节将导致越界访问 memcpy(dest, src, strlen(src) + 1); // 这将复制包括空字符在内的整个字符串 // 这将导致未定义的行为，因为 dest 没有足够的空间来存储整个字符串 // 在实际中，可能会覆盖 dest 数组之后的内存区域，导致数据损坏或其他问题 // 应该确保不会复制超过目标数组大小的字节 memcpy(dest, src, sizeof(dest) - 1); // 只复制 dest 能容纳的字节数，并确保留有空间给空字符 dest[sizeof(dest) - 1] = '\0'; // 手动添加空字符以确保字符串正确终止 printf("Dest: %s\n", dest); // 输出将被截断，但程序不会崩溃或产生未定义行为 return 0; }
memmove
memmove 是 C 语言标准库中的一个函数，用于在内存中移动一定数量的字节。与 memcpy 类似，memmove 也用于从源内存块复制指定数量的字节到目标内存块。但是，memmove 的主要优势在于它能够正确处理源内存块和目标内存块重叠的情况。
函数原型如下：
void *memmove(void *dest, const void *src, size_t n); 参数说明：
- dest：指向目标内存块的指针，即数据将要被复制到的位置。
- src：指向源内存块的指针，即数据被复制的来源位置。
- n：要复制的字节数。
返回值：
- memmove 返回 dest 的值（即目标内存块的指针），但通常在实际编程中这个返回值并不被使用，因为复制操作是否成功通常是通过其他方式（如检查是否发生了内存访问错误）来判断的。
使用 memmove 的一个典型场景是当源内存块和目标内存块重叠时。在这种情况下，使用 memcpy 可能会导致未定义的行为，因为 memcpy 假设源内存块和目标内存块不会重叠。而 memmove 则通过一种类似于使用中间缓冲区的方式来进行复制，从而允许源内存块和目标内存块重叠。
以下是一个使用 memmove 的简单例子：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main() {
char str[] = "Hello, World!";
printf("Original string: %s\n", str);
// 假设我们想要将字符串中的 "World" 向前移动 5 个字符的位置
// 注意这里源和目标内存块是重叠的
memmove(str + 5, str + 7, 5); // 将 "World" 向前移动 5 个字符的位置
// 注意：由于 memmove 允许重叠，所以这里可以正常工作
// 而如果使用 memcpy，则可能会导致未定义的行为
printf("Modified string: %s\n", str); // 输出 "Hello, Worldl!"
return 0;
} 在这个例子中，我们使用 memmove 将字符串中的 "World" 向前移动了 5 个字符的位置。由于源内存块（str + 7）和目标内存块（str + 5）重叠，因此使用 memmove 是正确的选择。如果使用 memcpy，则可能会导致未定义的行为。
注意事项：
- 当你知道源内存块和目标内存块可能重叠时，应该使用 memmove 而不是 memcpy。
- memmove 不保证比 memcpy 更慢，但在某些情况下（如内存重叠时），它可能不得不使用更复杂的算法来保证正确的行为。
- memmove 和 memcpy 一样，不会检查源或目标指针是否为空或无效。如果传递了空指针或无效指针给 memmove，可能会导致程序崩溃或其他未定义的行为。
- 同样的，越界访问也是使用 memmove 时需要避免的问题。
