maqianqu 发表于 2025-4-23 23:34

内存函数

1.memcpy--内存拷贝--使用和模拟实现
//memcpy基本格式:
//               目标空间地址       原空间地址      被拷贝的字节个数
//void *memcpy(void * destination, const void * source,size_t num);
//因为内存拷贝拷贝的数据有:整型数据、结构体数据、结构体数据。那么我们就要用到void*进行接收任意类型的数据
//void*指针可以接收任意空间

//size_t num这个是要被拷贝的字节个数
//

//返回的是目标空间的起始地址

int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int arr2 = { 0 };
memcpy(arr2, arr1 + 2, 20);//因为我们要拷贝的是3~7,那么就是5个整型,20个字节

```
    //因为我们要从3开始进行拷贝
    //恰好因为数组名是首元素的地址,那么3的地址就是arr+2
//将arr1中的3 4 5 6 7拷贝放到arr2中
for (int i = 0; i < 20; i++)
{
    printf("%d ", arr2);
}
return 0;
```

}
//我们要满足目标空间能进行修改
//目标空间足够大

//这个memcpy函数是不会考虑\0的,我让他拷贝多少个字节他就拷贝多少个字节
函数memcpy从source的位置开始复制num个字节的数据到destination指向的内存位置。

1.这个函数在遇到\0的时候并不会停下来

2.如果source和destination有任何的重叠,复制的结果都是未定义的

memcpy函数最终返回的是目标空间的起始地址

//函数的一种写法:
这个函数最终返回的是目标空间的起始地址
//void* my_memcpy(void *dest, const void*src, size_t num)//目标空间是要进行修改的,但是源头是不能被修改的,所以我们加上const
//{
//    assert(src && dest);//防止两个指针是空指针
//    void* ret = dest;//我们需要先创建一个指针存放最开始的dest,通过ret我们可以找到dest指向的数组
//    //这里的src指向的是数组中3的位置
//    //dest指向的是arr2数组的首元素的位置
//    //拷贝20个字节
//    //void*的指针不能进行直接计算,void*的指针是无具体类型的指针
//    for (int i = 0; i < num; i++)//一对字节一对字节
//    {
//      *(char*)dest = *(char*)src;//强制类型转换再进行解引用就将那一对字节进行交换
//      dest = (char*)dest + 1;//先将dest强制类型转换,在进行+1操作,因为上面的强制类型转换只是暂时的,为了能让dest进行++操作,我们就这样操作
//      src = (char*)src + 1;
//    }
//    return ret;
//}

//函数的另一种写法:
//函数的一种写法:
//这个函数最终返回的是目标空间的起始地址
void* my_memcpy(void *dest, const void*src, size_t num)
{
assert(src && dest);
void* ret = dest;
while (num--)//也是循环num次
{
*(char*)dest = *(char*)src;
dest = (char*)dest + 1;
src = (char*)src + 1;
}
return ret;
}

int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
int arr2 = { 0 };
int *p=my_memcpy(arr2, arr1 + 2, 20);//这个函数的作用就是我们在arr1中选择的那部分粘贴在arr2中
for (int i = 0; i < 20; i++)
{
printf("%d ", p);
}
return 0;
}

//memcpy函数不负责重叠内存的拷贝,非要使用,结果就是未定义的

//只负责不重叠的内存
函数的返回值是void*类型的数据

这个memcpy函数有三个数据

2.memmove--内存移动--使用和模拟实现
2.memmove--内存移动--使用和模拟实现

int main()
{
//将123456拷贝放到34567上面
int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
memmove(arr1 + 2, arr1, 20);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr1);
}//输出结果是1 2 1 2 3 4 5 8 9 10
return 0;
}
//memmove就是用来处理这些重叠内存的拷贝
代码语言:javascript代码运行次数:0
运行
AI代码解释
void* my_memmove(void *dest, const void*src, size_t num)
{
void* ret = dest;//将目标空间起始地址记录下来

```
assert(dest && src);//保证指针的有效性
//最开始的dest指向的是3,src指向的是1,字节是20
if (dest < src)//前-->后
    //目标空间的首元素<拷贝的起始元素--就相当与我们把34567拷贝到12345
    //那么12的位置就是dest<src的位置

{
    while (num--)//总共拷贝num个字节,那么就是num--,等所有字节拷贝完循环就停止了
    {
      *(char*)dest = *(char*)src;
      //拷贝完一对字节就往后走,进行+1操作
      dest = (char*)dest + 1;
      src = (char*)src + 1;
    }
}
else//后-->前剩下的区域---dest > src
{
    while (num--)
    {
      //进入循环的时候,num 已经是19了
      //*((char*)dest + num)---找到最后一个字节的位置
      *((char*)dest + num)    =       *((char*)src + num);
    //目标的最后一个位置的字节------    起源空间的最后一个位置
      //将起源的最后一个字节先开始挪动,从最后一个位置依次挪动
      //就是将我们要挪动的那块区域,我们从最右边开始挪动
    }
}
return ret;
```

}
int main()
{
//将123456拷贝放到34567上面
int arr1[] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
my_memmove(arr1 + 2, arr1, 20);
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
printf("%d ", arr1);//1 2 1 2 3 4 5 8 9 10
}
return 0;
}

//总之:这个拷贝是分三块区域的,最前面的一块区域满足dest<src
//我们只能从前往后进行拷贝,不然会出错误

//而剩下的两块区域可以同时从后往前进行拷贝,那么我们就将这两块区域放在一起
在C语言标准中,明确规定了memcpy只要能实现不重叠的拷贝就行,重叠的拷贝交给memmove

我们发现vs上面的库函数memcpy函数也能实现重叠内存的拷贝

我们在以后的拷贝中,我们可以用memmove,因为不管是重叠的还是不重叠的都能搞定

3.memset--内存设置--函数的使用
memset是用来设置内存的,将内存中的值以字节单位设置为想要的内容

基本格式:

void memset (void ptr,int value,size_t num )

ptr就是指向要被填充的内存块的指针

value就是我们想要设置的值是什么

num是设置的字节的大小

代码语言:javascript代码运行次数:0
运行
AI代码解释
int main()
{
char arr[] = "hello world";
//将world改成5个x
memset(arr + 6, 'x', 5);//数组首元素的地址+6就是指向的是w
printf("%s\n", arr);
return 0;
}
4.memcmp--内存比较--函数的使用
4.memcmp--内存比较--函数的使用

内存的比较

什么类型的都能进行比较

代码语言:javascript代码运行次数:0
运行
AI代码解释
int main()
{
int arr1[] = { 1,2,3,4,5 };
int arr2[] = { 1,2,3,6,5 };
int ret=memcmp(arr1, arr2, 16);
printf("%d\n", ret);//输出的数据就是-1
//就是说明arr1<arr2
return 0;
}

Amazingxixixi 发表于 2025-4-24 11:28

学习一下

pmp 发表于 2025-5-4 00:04

在使用memcpy函数时,如果目标内存区域的大小不

cemaj 发表于 2025-5-4 01:34

全局变量占用的内存在整个程序生命周期中都存在,容易导致内存浪费。尽量使用局部变量和动态分配的内存。

primojones 发表于 2025-5-4 03:07

单片机的堆(Heap)通常较小(如 STM32 默认堆仅几 KB),频繁调用 malloc/free 易导致内存碎片。

i1mcu 发表于 2025-5-4 21:05

当处理大量数据时,内存函数的性能会受到影响。如果需要处理的数据量非常大,可能会导致单片机运行变慢甚至死机。此时可以考虑分块处理数据,以减少单次操作的数据量。

pmp 发表于 2025-5-6 09:38

尽量减少全局变量的使用,以节省内存空间和提高代码的模块化。

averyleigh 发表于 2025-5-6 11:35

通过malloc()、calloc()、realloc()等函数来动态分配内存,适用于运行时需要根据条件调整大小的情况。然而,在资源有限的单片机中,应谨慎使用动态内存分配,因为它可能导致内存碎片化,并增加系统的复杂性。

kmzuaz 发表于 2025-5-6 13:24

栈空间用于存储局部变量和函数调用信息。避免在栈上声明过大的数组或结构体,以防止栈溢出。

sdlls 发表于 2025-5-6 15:14

部分内存函数(如memcpy)在处理重叠的内存区域时可能会产生未定义行为。当源内存区域和目标内存区域有重叠时,数据可能会被意外覆盖。

albertaabbot 发表于 2025-5-6 17:22

如果单片机支持内存保护单元(MPU),可以使用它来限制对特定内存区域的访问,提高系统的安全性。

biechedan 发表于 2025-5-6 20:17

使用编译器的优化选项(如 -O2)可以提高代码的效率,减少内存使用。

uptown 发表于 2025-5-6 22:28

对数组和指针的访问不超过其边界,避免缓冲区溢出和未定义行为。
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