memcpy与memmove的区别

memcpy和memmove都是C语言的库函数,相比于strcpy和strncpy只能拷贝字符串数组,memcpy与memmove可以拷贝其它类型的数组,但是为什么要同时提供两种方法呢?本文主要就是介绍这两个函数的区别。

首先来看函数原型:

void *memcpy(void *restrict s1, const void *restrict s2, size_t n);
void *memmove(void *s1, const void *s2, size_t n);

这两个函数都是将s2指向位置的n字节数据拷贝到s1指向的位置,区别就在于关键字restrict, memcpy假定两块内存区域没有数据重叠,而memmove没有这个前提条件。如果复制的两个区域存在重叠时使用memcpy,其结果是不可预知的,有可能成功也有可能失败的,所以如果使用了memcpy,程序员自身必须确保两块内存没有重叠部分。

我们来看一组示例:

正常的拷贝

正常情况下,即使内容有重叠,src的内容也可以正确地被拷贝到了dest指向的空间。

内存重叠的拷贝

这种情况下,src的地址小于dest的地址,拷贝前3个字节没问题,但是拷贝第4,5个字节时,原有的内容已经被src拷贝过来的字符覆盖了,所以已经丢失原来src的内容,这很明显就是问题所在。

memcpy的实现##

一般来说,memcpy的实现非常简单,只需要顺序的循环,把字节一个一个从src拷贝到dest就行:

#include <stddef.h> /* size_t */
void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n)
{
    char *dp = dest;
    const char *sp = src;
    while (n--)
        *dp++ = *sp++;
    return dest;
}

memmove的实现##

memmove会对拷贝的数据作检查,确保内存没有覆盖,如果发现会覆盖数据,简单的实现是调转开始拷贝的位置,从尾部开始拷贝:

#include <stddef.h> /* for size_t */
void *memmove(void *dest, const void *src, size_t n)
{
    unsigned char *pd = dest;
    const unsigned char *ps = src;
    if (__np_anyptrlt(ps, pd))
        for (pd += n, ps += n; n--;)
            *--pd = *--ps;
    else
        while(n--)
            *pd++ = *ps++;
    return dest;
}

这里__np_anyptrlt是一个简单的宏,用于结合拷贝的长度检测dest与src的位置,如果dest和src指向同样的对象,且src比dest地址小,就需要从尾部开始拷贝。否则就和memcpy处理相同。
但是实际在C99实现中,是将内容拷贝到临时空间,再拷贝到目标地址中:

#include <stddef.h> /* for size_t */
#include <stdlib.h> /* for memcpy */

void *memmove(void *dest, const void *src, size_t n)
{
    unsigned char tmp[n];
    memcpy(tmp,src,n);
    memcpy(dest,tmp,n);
    return dest;
}

由此可见memcpy的速度比memmove快一点,如果使用者可以确定内存不会重叠,则可以选用memcpy,否则memmove更安全一些。另外一个提示是第三个参数是拷贝的长度,如果你是拷贝10个double类型的数值,要写成sizeof(double)*10,而不仅仅是10。

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