🍃1.C 语言字符库函数
所在头文件：string.h模拟实现预处理编码：
#include <stdio.h>#include <assert.h>typedef unsigned int size_t;
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🍂1.1 字符串长度计算函数——strlen
🌿1.1.1 介绍
size_t strlen( const char *string );
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字符串已经 '\0' 作为结束标志，strlen 函数返回的是在字符串中 '\0' 前面出现的字符个数（不包含 '\0' )。注意：
传入的字符串一定要包含\0，不然可能会出现结果错误。
返回值为size_t，为无符号整型。
针对第 2 点的一个易错坑题：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ const char* str1 = "wjhwef"; const char* str2 = "abc"; if (strlen(str2) - strlen(str1) > 0) { printf("str2>str1\n"); } else { printf("srt1>str2\n"); } return 0;}
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这相信很多同学会这么想，strlen(str2) = 3 , strlen(str1) = 6，strlen(str2) - strlen(str1) = -3 < 0，程序输出str1 > str2，那我们来看看究竟是不是这样！运行结果：
str2>str1
D:\gtee\C-learning-code-and-project\test_918\Debug\test_918.exe (进程 27476)已退出，代码为 0。按任意键关闭此窗口. . .
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结果不对，程序输出的结果是str2>str1，这是因为函数strlen返回的类型是无符号整型，两个无符号整型进行加减运算还是无符号整型，而无符号整型的范围是大于0的，所以程序会输出str2>str1。
🌿1.1.2 模拟实现
这个函数模拟很简单，根据\0为结束标志，计算字符个数即可。
size_t my_strlen(const char* str){ assert(str);//传入指针不能为空
size_t len = 0; while (*str++) { len++; } return len;}
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以上面那道坑题来测试一下我们模拟实现的函数对不对：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ const char* str1 = "wjhwef"; const char* str2 = "abc"; if (my_strlen(str2) - my_strlen(str1) > 0) { printf("str2>str1\n"); } else { printf("srt1>str2\n"); } return 0;}
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str2>str1
D:\gtee\C-learning-code-and-project\imitate str and mem\Debug\imitate str and mem.exe (进程 2468)已退出，代码为 0。按任意键关闭此窗口. . .
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bingo！
🍂1.2 字符串拷贝函数——strcpy，strncpy
🌿1.2.1 介绍
char *strcpy( char *strDestination, const char *strSource );char *strncpy( char *strDest, const char *strSource, size_t count );
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这两个函数都能实现字符串的拷贝，只不过strncpy多了一个参数count，用来控制拷贝字符串的个数，count是多少字符串就拷贝多少，当然如果超过了源字符串的个数就会在源字符串拷贝完后直接补0直到数量为count个。这两个函数都有两个字符指针，前者是目的地，也就是拷贝存放的地方（目标字符串），后者就是发源地，也就是需要被拷贝的字符串（源字符串）。注意：
源字符串必须含有\0。
源字符串中的\0会被拷贝到目标字符串。
目标字符串空间要够大或可变。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ char str1[] = "This is a code!"; char str2[100] = { 0 }; char str3[100] = { 0 }; strcpy(str2, str1); strncpy(str3, str1, 2); printf("%s\n", str2); printf("%s\n", str3); return 0;}
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This is a code!Th
D:\gtee\C-learning-code-and-project\test_918\Debug\test_918.exe (进程 47800)已退出，代码为 0。按任意键关闭此窗口. . .
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🌿1.2.2 模拟实现
strcpy模拟实现思路：利用结束标志\0，对源字符串遍历，遍历一个就拷贝一个到目标字符串，直到遇到\0，结束遍历，拷贝完成！strncpy模拟实现思路：如果count的值不大于源字符串的字符个数（包括\0），则和strcpy拷贝思路是一样的，但是count大于源字符串个数，源字符串中字符拷贝完后，还得在目标字符串补0。
char* my_strcpy(char* des, const char* str){ assert(des); assert(str);
char* ret = des; while (*des++ = *str++) { ; } return ret;}char* my_strncpy(char* des, const char* str, size_t n){ assert(des && str); char* ret = des; size_t i = 0; for (i = 0; i < n; i++) { if (*str) { *des++ = *str++; } else { *des++ = '\0'; } } *des = '\0'; return ret;}
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老规矩，测试程序与前面测试库函数的程序一致：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ char str1[] = "This is a code!"; char str2[100] = { 0 }; char str3[100] = { 0 }; my_strcpy(str2, str1); my_strncpy(str3, str1, 2); printf("%s\n", str2); printf("%s\n", str3); return 0;}
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运行结果：
This is a code!Th
D:\gtee\C-learning-code-and-project\imitate str and mem\Debug\imitate str and mem.exe (进程 43656)已退出，代码为 0。按任意键关闭此窗口. . .
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bingo！
🍂1.3 字符串拼接函数——strcat，strncat
🌿1.3.1 介绍
char *strcat( char *strDestination, const char *strSource );char *strncat( char *strDest, const char *strSource, size_t count );
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这两个函数的区别和上面说到的strcpy与strncpy区别是一样滴！后者多了个参数count，用来控制拼接字符个数，通俗说就是需要拼接多少个字符，你要我拼接几个，我就拼接几个。这里同样有两个字符指针参数，前者是目的地（目标字符串），后者是发源地（源字符串），作用就是将源字符串拼接到目标字符串后面（从目标字符串的\0位置开始拼接）。注意：
目标字符串和源字符串都必须含有\0。
目标空间必须足够大或可变。
对于strncat函数，如果参数count大于源字符串个数，只拼接到源字符串的\0。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ char str1[100] = "hello!"; char str2[100] = "hello!"; char str3[] = "This is my code!"; strcat(str1, str3); strncat(str2, str3, 4); printf("%s\n", str1); printf("%s\n", str2); return 0;}
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hello!This is my code!hello!This
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🌿1.3.2 模拟实现
strcat模拟实现思路：先遍历目标字符串至\0，然后从\0开始将源字符串内容复制到目标字符串！strncat模拟实现思路：同样，先需要遍历到目标字符串\0处，从此处开始拷贝源字符串中前n个字符（最多拷贝整个源字符串，包含\0）。
char* my_strcat(char* des, const char* str){ assert(des && str); char* ret = des; //1.找到des最后一个字符 while (*des) { des++; }
//2.将str中字符串拷贝至des末尾 while (*des++ = *str++) { ; } return 0;}
char* my_strncat(char* des, const char* str, size_t n){ assert(des && str); char* ret = des; //1.find end while (*des) { des++; } //2.add size_t i = 0; for (i = 0; i < n && *str; i++) { *des++ = *str++; } *des = '\0'; return ret;}
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同一个栗子，同一个测试：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ char str1[100] = "hello!"; char str2[100] = "hello!"; char str3[] = "This is my code!"; my_strcat(str1, str3); my_strncat(str2, str3, 4); printf("%s\n", str1); printf("%s\n", str2); return 0;}
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运行结果：
hello!This is my code!hello!This
D:\gtee\C-learning-code-and-project\imitate str and mem\Debug\imitate str and mem.exe (进程 46452)已退出，代码为 0。按任意键关闭此窗口. . .
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bingo！
🍂1.4 字符串比较函数——strcmp，strncmp
🌿1.4.1 介绍
int strcmp( const char *string1, const char *string2 );int strncmp( const char *string1, const char *string2, size_t count );
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这两个函数都能比较字符串大小，原理是对应比较每个字符的 ASCII 码大小，如果相同则比较下一个，不同则比较两个字符的 ASCII 码，如果string1大于string2返回正值，string1小于string2返回负值，如果两个字符串每个字符都相等则字符串相等。strncmp相比于strcmp就是控制了比较字符数量多少，count是多少就比较多少个字符，比较字符个数不超过两字符串个数（含\0）较少者。注意：
第一个字符串大于第二个字符串，则返回大于 0 的数字。
第一个字符串等于第二个字符串，则返回 0。
第一个字符串小于第二个字符串，则返回小于 0 的数字。
比较字符串大小不能直接使用==，需要使用该库函数。
void str_cmp(int ret){ if (ret < 0) { printf("前者字符串大！\n"); } else if (ret == 0) { printf("两者字符串相等！\n"); } else { printf("前者字符串小！\n"); }}
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#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ char str1[] = "wjhw"; char str2[] = "csdn"; char str3[] = "wjhw"; int ret1 = strcmp(str1, str2); int ret2 = strcmp(str1, str3); int ret3 = strncmp(str1, str2, 2); int ret4 = strncmp(str1, str3, 2); str_cmp(ret1); str_cmp(ret2); str_cmp(ret3); str_cmp(ret4); return 0;}
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前者字符串小！两者字符串相等！前者字符串小！两者字符串相等！
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🌿1.4.2 模拟实现
strcmp模拟实现思路：分别从两个字符串第一个字符开始同时遍历两个字符串中的字符，如果字符相等就比较下一个，中间如果存在两字符不相等，结束遍历。最终结果返回两者 ASCII 码差值（前者减后者）。strncmp模拟实现思路：相比于strcmp的模拟实现，该函数多了个比较字符个数n，比较的思路是一样的，但是需要控制字符比较字符的个数，n为几就在第几个字符处返回两者 ASCII 码差值（前者减后者），如果n比两个字符串长度较小者大（含\0）其实和strcmp实现是一样的。
int my_strcmp(const char* str1, const char* str2){ assert(str1 && str2);
while (*str1 && *str2 && *str1 == *str2) { str1++; str2++; }
return (*str1 - *str2);}
int my_strncmp(const char* str1, const char* str2, size_t n){ assert(*str1 && *str2);
size_t i = 0; for (i = 0; i < n - 1 && *str1 && *str2; i++) { if (*str1 != *str2) break; str1++; str2++; }
return (*str1 - *str2);}
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还是使用同一个测试：
void str_cmp(int ret){ if (ret < 0) { printf("前者字符串大！\n"); } else if (ret == 0) { printf("两者字符串相等！\n"); } else { printf("前者字符串小！\n"); }}
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#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ char str1[] = "wjhw"; char str2[] = "csdn"; char str3[] = "wjhw"; int ret1 = my_strcmp(str1, str2); int ret2 = my_strcmp(str1, str3); int ret3 = my_strncmp(str1, str2, 2); int ret4 = my_strncmp(str1, str3, 2); str_cmp(ret1); str_cmp(ret2); str_cmp(ret3); str_cmp(ret4); return 0;}
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运行结果：
前者字符串小！两者字符串相等！前者字符串小！两者字符串相等！
D:\gtee\C-learning-code-and-project\imitate str and mem\Debug\imitate str and mem.exe (进程 44948)已退出，代码为 0。按任意键关闭此窗口. . .
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bingo！
🍂1.5 字符串查找函数——strstr
🌿1.5.1 介绍
char *strstr( const char *string, const char *strCharSet );
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这个函数能够实现字符串的查找，如果字符串strCharSet在string出现，则返回string中第一次出现该字符串的首地址，否则返回NULL。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ char str1[] = "This is my code!"; char str2[] = "codee"; char str3[] = "code"; char* ret1 = strstr(str1, str2); char* ret2 = strstr(str1, str3); if (ret1) printf("%s\n", ret1); else printf("没找到！\n"); if (ret2) printf("%s\n", ret2); else printf("没找到！\n"); return 0;}
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没找到！code!
D:\gtee\C-learning-code-and-project\test_918\Debug\test_918.exe (进程 49140)已退出，代码为 0。按任意键关闭此窗口. . .
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🌿1.5.2 模拟实现
strstr模拟实现思路：要在字符串str1中找到str2字符串，首先得在str1中找到与str2首字符相同的字符，找到这个字符之后，就是对str2后面的字符进行逐个比较，如果在后续逐个比较过程中出现了不同的字符，这时候就需要str1返回到之前刚开始对字符比较的地方，str2需要返回到首字符，然后重复执行该操作。当然如果在后续逐个比较过程中，str2指向的字符为\0这就代表在str1中找到了str2这个字符串，这时候就可以返回str2首字符对应于str1所在的地址。还有一种情况后续遍历过程中str1指向的字符为\0，这就表示在str1中找不到str2这个字符串，直接返回NULL即可。
char* my_strstr(const char* str1, const char* str2){ assert(str1 && str2); if (*str2 == '\0') return (char*)str1;//如果str2位\0，返回str1首地址 const char* s1; const char* s2; const char* p = str1; while (*p) { s1 = p; s2 = str2;
while (*s1 && *s2 && *s1 == *s2) { s1++; s2++; }
if (*s2 == '\0') { return (char*)p; } if (*s1 == '\0') { return NULL; } p++; } return NULL;}
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同一个测试用例：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ char str1[] = "This is my code!"; char str2[] = "codee"; char str3[] = "code"; char* ret1 = my_strstr(str1, str2); char* ret2 = my_strstr(str1, str3); if (ret1) printf("%s\n", ret1); else printf("没找到！\n"); if (ret2) printf("%s\n", ret2); else printf("没找到！\n"); return 0;}
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运行结果：
没找到！code!
D:\gtee\C-learning-code-and-project\imitate str and mem\Debug\imitate str and mem.exe (进程 45952)已退出，代码为 0。按任意键关闭此窗口. . .
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🍂1.6 了解字符串函数 strtok，strerror
char *strtok( char *strToken, const char *strDelimit );char *strerror( int errnum );
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strtok函数可以对字符串进行切分。字符串strToken是被切分对象，字符串strDelimit中包含分隔符号。
strDelimit参数是个字符串，定义了用作分隔符的字符集合。
第一个参数指定一个字符串，它包含了 0 个或者多个由strDelimit字符串中一个或者多个分隔符分割的标记。
strtok函数找到strToken中的首个分隔符，并将其用\0替代，返回分隔符前一个字符串的地址。（注：strtok 函数会改变被操作的字符串，所以在使用 strtok 函数切分的字符串一般都是临时拷贝的内容并且可修改。）
strtok函数的第一个参数不为 NULL ，函数将找到strToken中首个分隔符，strtok函数会记忆该分隔符后一个字符的位置。
strtok函数的第一个参数为NULL，函数将在同一个字符串中被记忆的位置开始，查找下一个分隔符。
如果字符串中不存在更多的标记，则返回 NULL 指针。
#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ char str[] = "- This, a sample string."; char* pch; printf("Splitting string \"%s\" into tokens:\n", str); pch = strtok(str, " ,.-"); while (pch != NULL) { printf("%s\n", pch); pch = strtok(NULL, " ,.-"); } return 0;}
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运行结果：
Splitting string "- This, a sample string." into tokens:Thisasamplestring
D:\gtee\C-learning-code-and-project\test_918\Debug\test_918.exe (进程 10704)已退出，代码为 0。按任意键关闭此窗口. . .
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#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ char* p = "weijianhuawen@163.com"; const char* sep = ".@"; char arr[30]; char* str = NULL; strcpy(arr, p);//将数据拷贝一份，处理arr数组的内容 for (str = strtok(arr, sep); str != NULL; str = strtok(NULL, sep)) { printf("%s\n", str); }}
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运行结果：
weijianhuawen163com
D:\gtee\C-learning-code-and-project\test_918\Debug\test_918.exe (进程 5032)已退出，代码为 0。按任意键关闭此窗口. . .
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strerror函数从内部数组中搜索错误号 errnum，并返回一个指向错误消息字符串的指针。strerror 生成的错误字符串取决于开发平台和编译器。
#include <stdio.h>#include <string.h>#include <errno.h>//必须包含的头文件int main(){ FILE* pFile; pFile = fopen("unexist.ent", "r"); if (pFile == NULL) printf("Error opening file unexist.ent: %s\n", strerror(errno)); //errno: Last error number return 0;}
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运行结果：
Error opening file unexist.ent: No such file or directory
D:\gtee\C-learning-code-and-project\test_918\Debug\test_918.exe (进程 12960)已退出，代码为 0。按任意键关闭此窗口. . .
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🍃2.C 语言内存库函数
🍂2.1 内存拷贝函数——memcpy
🌿2.1.1 介绍
void *memcpy( void *dest, const void *src, size_t count );
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该函数与字符串拷贝函数strncpy非常的相似，唯一的区别就是strncpy只能拷贝字符串，memcpy函数能够拷贝任何数据类型，它进行的是内存的拷贝，是将源内存src储存的内容拷贝到目标内存dest中。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ int arr1[10] = { 22,33,44,55,66,77,88,99,86,28 }; int arr2[5] = { 0 }; memcpy(arr2, arr1, 12); int i = 0; int size = sizeof(arr2) / sizeof(arr2[0]); for (i = 0; i < size; i++) { printf("%d ", arr2[i]); } return 0;}
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22 33 44 0 0D:\gtee\C-learning-code-and-project\test_918\Debug\test_918.exe (进程 17588)已退出，代码为 0。按任意键关闭此窗口. . .
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🌿2.1.2 模拟实现
memcpy模拟实现思路：将传入的两个指针参数强制转换为char*类型进行拷贝操作，操作过程与strncpy是一模一样的。要注意的是，memcpy函数在 C 标准中并没有要求能够实现含重复地址的拷贝，因为如果出现含重复的地址，拷贝过程中可能会将需要的数据被覆盖的情况，如果需要完成该任务，需要靠memmove函数实现，下面的内容会介绍该函数。
void* my_memcpy(void* des, const void* src, size_t n){ assert(des && src);
void* ret = des;
while (n--) { *(char*)des = *(char*)src; (char*)des = (char*)des + 1; (char*)src = (char*)src + 1; } return ret;}
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#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ int arr1[10] = { 22,33,44,55,66,77,88,99,86,28 }; int arr2[5] = { 0 }; my_memcpy(arr2, arr1, 12); int i = 0; int size = sizeof(arr2) / sizeof(arr2[0]); for (i = 0; i < size; i++) { printf("%d ", arr2[i]); } return 0;}
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运行结果：
22 33 44 0 0D:\gtee\C-learning-code-and-project\imitate str and mem\Debug\imitate str and mem.exe (进程 17244)已退出，代码为 0。按任意键关闭此窗口. . .
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🍂2.2 内存移动函数——memmove
🌿2.2.1 介绍
void *memmove( void *dest, const void *src, size_t count );
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memmove函数相比于memcpy函数能够很好的实现重复地址拷贝，因为该函数考虑了在含有重复地址情况下，可用数据被覆盖的问题，并针对此问题作出了解决方案，在模拟实现该函数时我将会介绍该方案。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ int arr1[10] = { 22,33,44,55,66,77,88,99,86,28 }; int arr2[3] = { 0 }; memmove(arr1 + 2, arr1, 16); int i = 0; int size = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]); for (i = 0; i < size; i++) { printf("%d ", arr1[i]); } return 0;}
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22 33 22 33 44 55 88 99 86 28D:\gtee\C-learning-code-and-project\test_918\Debug\test_918.exe (进程 8980)已退出，代码为 0。按任意键关闭此窗口. . .
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🌿2.2.2 模拟实现
在介绍该函数模拟实现之前我们来看看使用前面模拟的my_memcpy函数来运行上面测试memmove函数：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ int arr1[10] = { 22,33,44,55,66,77,88,99,86,28 }; int arr2[3] = { 0 }; my_memcpy(arr1 + 2, arr1, 16); int i = 0; int size = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]); for (i = 0; i < size; i++) { printf("%d ", arr1[i]); } return 0;}
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运行结果：
22 33 22 33 22 33 88 99 86 28D:\gtee\C-learning-code-and-project\imitate str and mem\Debug\imitate str and mem.exe (进程 18272)已退出，代码为 0。按任意键关闭此窗口. . .
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我们发现数据44 55这两个数据被22 33覆盖了，这不能说我们模拟实现的内存拷贝函数就错了，因为该函数的任务并不需要实现重复地址数据的拷贝，这个任务是memmove的任务！当然有部分编译器下memcpy函数能实现该任务，但是并不是所有编译器下的memcpy函数都能完成该任务。通过这个栗子，我们发现要实现memmove函数，就需要在memcpy的基础上解决数据覆盖的情况。memmove函数模拟实现：根据目的地与发源地的相对位置，采取不同的拷贝方案！
void* my_memmove(void* des, const void* src, size_t n){ assert(des && src); void* ret = des;
if (des < src) { //前到后拷贝 while (n--) { *(char*)des = *(char*)src; (char*)des = (char*)des + 1; (char*)src = (char*)src + 1; } } else { //后到前拷贝
while (n--) { *((char*)des + n) = *((char*)src + n); } } return des;}
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同一个测试案例：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ int arr1[10] = { 22,33,44,55,66,77,88,99,86,28 }; int arr2[3] = { 0 }; my_memmove(arr1 + 2, arr1, 16); int i = 0; int size = sizeof(arr1) / sizeof(arr1[0]); for (i = 0; i < size; i++) { printf("%d ", arr1[i]); } return 0;}
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运行结果：
22 33 22 33 44 55 88 99 86 28D:\gtee\C-learning-code-and-project\imitate str and mem\Debug\imitate str and mem.exe (进程 25284)已退出，代码为 0。按任意键关闭此窗口. . .
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🍂2.3 内存比较函数——memcmp
🌿2.3.1 介绍
int memcmp( const void *buf1, const void *buf2, size_t count );
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memcmp函数和strncmp也非常相似，前者能比较所有的数据类型，通过内存中每个字节每个字节地比较，后者只能比较字符串。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ int arr1[] = { 1, 3, 4, 6 ,9 }; int arr2[] = { 1, 3, 9, 8 ,0 }; int ret = memcmp(arr1, arr2, 16); printf("%d ", ret); return 0;}
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-1D:\gtee\C-learning-code-and-project\test_918\Debug\test_918.exe (进程 25456)已退出，代码为 0。按任意键关闭此窗口. . .
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程序输出的结果小于 0，表示第一个数组小于第二个数组。
🌿2.3.2 模拟实现
memcmp函数和strncmp也非常相似，前者能比较所有的数据类型，通过内存中每个字节每个字节地比较，后者只能比较字符串。将该函数传入的两个参数强制转换成char*，然后进行每字节比较，过程与strncmp模拟思路一模一样！
int my_memcmp(const void* src1, const void* src2, size_t n){ assert(src1 && src2);
while (--n) { if (*(char*)src1 != *(char*)src2) { break; } (char*)src1 = (char*)src1 + 1; (char*)src2 = (char*)src2 + 1; } return *(char*)src1 - *(char*)src2;}
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同一个测试用例：
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1
#include <stdio.h>#include <string.h>int main(){ int arr1[] = { 1, 3, 4, 6 ,9 }; int arr2[] = { 1, 3, 9, 8 ,0 }; int ret = my_memcmp(arr1, arr2, 16); printf("%d ", ret); return 0;}
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运行结果：
-5D:\gtee\C-learning-code-and-project\imitate str and mem\Debug\imitate str and mem.exe (进程 24812)已退出，代码为 0。按任意键关闭此窗口. . .
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结果同样小于 0，表示第一个数组小于第二个数组。bingo！
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