深入解析单片机复制函数

发表于 2023-2-23 18:40

   在进行程序设计时，免不了在函数之间进行数据复制。常见的方法主要有：
函数原型：
1.char *strcpy(char* dest, const char *src)
  把从src地址开始且含有NULL结束符的字符串复制到以dest开始的地址空间
  1.1.strcpy函数在拷贝时也会把源字符串中的'\0'拷贝到目标字符串中作为拷贝结束的标志。
  1.2.目标空间必须足够大存放的下源字符串，放不下源字符串中的内容，程序会崩溃。
原型：

复制



//strcpy(dest,src)把从src地址开始且含有null结束符的字符串复制到以dest开始的地址空间

char *strcpy(char *strDest, const char *strSrc)

{

  char *res=strDest;

  assert((strDest!=NULL)&&(strSrc!=NULL));

  while((*strDest=*strSrc)!='\0')

  {

    strDest++;

    strSrc++;

  }

  return res;

}

2.void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);
从源src所指的内存地址的起始位置开始拷贝n个字节到目标dest所指的内存地址的起始位置中。
window下函数原型：

复制

void* __cdecl memcpy(void* dst,const void* src,size_t count)

{

    void*ret=dst;

　　#if defined(_M_MRX000)||defined(_M_ALPHA)||defined(_M_PPC)

　　{

   　　  extern void RtlMoveMemory(void *,const void *,size_t count);

    　　 RtlMoveMemory(dst,src,count);

　　}

　　#else /*defined(_M_MRX000)||defined(_M_ALPHA)||defined(_M_PPC)*/

　　/*

　　*copy from lower addresses to higher addresses

　　*/

　　while(count--){

  　　  *(char *)dst = *(char *)src;

   　　 dst = (char *)dst+1;

   　　 src = (char *)src+1;

　　}

　　#endif  /*defined(_M_MRX000)||defined(_M_ALPHA)||defined(_M_PPC)*/

　　return (ret);

}

linux系统下：

复制

void *memcpy(void *to, const void *from, size_t n)

{　　 //记录拷贝目的位置，为了返回拷贝内容的首地址

    void *xto = to;

    size_t temp, temp1;

 　　　 //判断拷贝的字节数

    if (!n)

        return xto;　　 //

    if ((long)to & 1) {

        char *cto = to;

        const char *cfrom = from;

        *cto++ = *cfrom++;

        to = cto;

        from = cfrom;

        n--;

    }

    if (n > 2 && (long)to & 2) {

        short *sto = to;

        const short *sfrom = from;

        *sto++ = *sfrom++;

        to = sto;

        from = sfrom;

        n -= 2;

    }

    temp = n >> 2;

    if (temp) {

        long *lto = to;

        const long *lfrom = from;

　　#if defined(CONFIG_M68000) || defined(CONFIG_COLDFIRE)

        for (; temp; temp--)

            *lto++ = *lfrom++;

　　#else

        asm volatile (

            "    movel %2,%3\n"

            "    andw  #7,%3\n"

            "    lsrl  #3,%2\n"

            "    negw  %3\n"

            "    jmp   %%pc@(1f,%3:w:2)\n"

            "4:    movel %0@+,%1@+\n"

            "    movel %0@+,%1@+\n"

            "    movel %0@+,%1@+\n"

            "    movel %0@+,%1@+\n"

            "    movel %0@+,%1@+\n"

            "    movel %0@+,%1@+\n"

            "    movel %0@+,%1@+\n"

            "    movel %0@+,%1@+\n"

            "1:    dbra  %2,4b\n"

            "    clrw  %2\n"

            "    subql #1,%2\n"

            "    jpl   4b"

            : "=a" (lfrom), "=a" (lto), "=d" (temp), "=&d" (temp1)

            : "0" (lfrom), "1" (lto), "2" (temp));

　　#endif

        to = lto;

        from = lfrom;

   　　 }

   　　if (n & 2) {

        short *sto = to;

        const short *sfrom = from;

        *sto++ = *sfrom++;

        to = sto;

        from = sfrom;

    　　}

   　　 if (n & 1) {

       　　 char *cto = to;

       　　 const char *cfrom = from;

      　　  *cto = *cfrom;

  　　  }

    return xto;

}

strcpy和memcpy主要有三方面的区别。

其一：复制的内容不同。strcpy只能复制字符串，而memcpy可以复制任意内容，例如字符数组、整型、结构体、类等。
其二：复制的方法不同。strcpy不需要指定长度，它遇到被复制字符的串结束符"\0"才结束，如果空间不够，就会引起内存溢出。memcpy则是根据其第3个参数决定复制的长度。
其三：用途不同。通常在复制字符串时用strcpy，而需要复制其他类型数据时则一般用memcpy，由于字符串是以“\0”结尾的，所以对于在数据中包含“\0”的数据只能用memcpy。

3.void *memmove( void* dest, const void* src, size_t count ); 由src所指内存区域复制count个字节到dest所指内存区域。
4.void *memset(void *s, int ch, size_t n); 将s中当前位置后面的n个字节（typedef unsigned int size_t ）用 ch 替换并返回 s。
5.int sprintf(char *str, const char *format, ...);
功能：将格式化的数据写入某个字符串缓冲区
入参：format，输出字符串的格式化列表，比如%d、%s、%c等
入参：format对应的不定参数列表，与printf类似
出参：buffer，指向一段存储空间，用于存储格式化之后的字符串
返回值：返回写入buffer的字符数，出错则返回-1

5.1. 根据参数[format字符串]来转换并格式化数据
5.2. 将格式化结果复制到str指向的字符串数组
5.3. 直到出现字符串结束符['\0']为止

//sprintf用法举例

复制



#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main()

{

    char buffer[10];

    const int a = 12345;

    const char *b = "102938465839202";

    

    sprintf(buffer, "%d", a);  //将变量a按int类型打印成字符串，输出到buffer中

    sprintf(buffer, "%d+%s", a, b);  //将变量a和字符串b连接成一个字符串输出到buffer中

    

    return 0;

}

  程序分析：
  如果输出到buffer的内容长度不超过10个字节，那么此时sprintf的操作是没有风险的；
  如果超过了10个字节，那么就会导致buffer存储空间溢出，从存储位置上分析，buffer空间是一个栈空间，在它自己10个字节以外的空间是其他栈变量的存储空间，一旦sprintf将10字节外的其他空间也操作了，这就有可能破坏了其他栈变量的内容，程序崩溃发生。

6.int snprintf(char *str, size_t size, const char *format, ...);
6.1. 根据参数[format字符串]来转换并格式化数据
6.2. 将格式化结果复制到str指向的字符串数组
6.3. 直到出现字符串结束符['\0']或达到size指定大小为止(截断)

复制

//snprintf用法

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main()

{

    char buffer[10];

    const int a = 12345;

    const char *b = "102938465839202";

    

    snprintf(buffer, sizeof(buffer), "%d", a);  //将变量a按int类型打印成字符串，输出到buffer中

    snprintf(buffer, sizeof(buffer), "%d+%s", a, b);  //将变量a和字符串b连接成一个字符串输出到buffer中

    

    return 0;

}

分析：
1. windows上无snprintf,但是有_snprintf可以达到同样的功能，但是细节之处略有不同
windows下没有snprintf相关的库函数。
解决方案：声明snprintf在windows下对应的库函数。

复制

#ifdef _WIN32

        //#define snprintf _snprintf

#endif

#ifdef _MSC_VER

        #define snprintf _snprintf

#endif

2. 未溢出时,sprintf和snprintf都会在字符串末尾加上'\0';
3. 超出缓冲区大小时，_snprintf不会造成溢出，只是不会在缓冲区中添加字符结束符
4. sprintf始终会在字符串末尾添加结束符，但是存在缓冲区溢出的情况
5. _snprintf比sprintf安全，即不会造成缓冲区溢出

[C语言] 深入解析单片机复制函数

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