避免內存陷阱：掌握memcpy和memmove的正確用法

引言

作為一名C開發人員，在日常工作中碰到的最多的問題大概就是與內存相關的。例如內存泄露、指針異常、堆棧溢出等，今天所說的主題也是與內存相關的，在接下來的內容中，我們將詳細介紹memcpy和memmove在操作內存的區別，讓大家能更好地理解和應對這些常見的內存相關問題，從而編寫出更高質量的C代碼。

拋出問題

在使用一個UI庫提供的多行文本控件時，當修改數據時，數據會出現異常。多行文本控件可以理解成我們電腦中的記事本，不過只能做一些簡單的刪除修改操作。然后就開始會調試這個庫，監控數據在何時變化的，最終定位到是在調用memcpy出現了問題，先簡介下這個函數的作用。

memcpy簡介

• 功能
• 從 src 所指向的對象復制 count 個字符到 dest 所指向的對象
• 原型
• void* memcpy( void* dest, const void* src, std::size_t count )
• 參數
• dest - 指向復制目的對象的指針
• src - 指向復制來源對象的指針
• count - 復制的字節數
• 返回值
• dest

memcpy內存拷貝問題

memcpy在進行數據拷貝時，如果源地址和目的地址對應的內存中有部分空間是有重疊的，會導致數據異常。

假如下方為memcpy在進行數據拷貝時的內存空間示意圖：

??[--------src--------]
?????????????[--------dest--------]??????????

在進行內存拷貝時，源地址和目的地址對應的內存中有部分空間是有重疊的，當進行第一個字節的數據拷貝時，源地址中的dest地址數據也會遭到破壞，從而導致數據異常。

解決問題

解決內存重疊的問題其實很簡單，memmove可以解決這個問題。

memmove簡介

• 功能：與memcpy類似，但可以處理內存重疊的情況。
• 原型：void* memmove( void* dest, const void* src, std::size_t count )

memcpy&memmove源碼分析

上網查找了一下Linux內核中這兩個函數的源碼，如下所示：

??599?void?*memcpy(void?*dest,?const?void?*src,?size_t?count)
??600?{
??601?????char?*tmp?=?dest;
??602?????const?char?*s?=?src;
??603?
??604?????while?(count--)
??605?????????*tmp++?=?*s++;
??606?????return?dest;
??607?}

分析memcpy源碼可知，memcpy內存拷貝時從低地址向高地址(從左往右)復制。

??620?void?*memmove(void?*dest,?const?void?*src,?size_t?count)
??621?{
??622?????char?*tmp;
??623?????const?char?*s;
??624?
??625?????if?(dest?<=?src)?{
??626?????????tmp?=?dest;
??627?????????s?=?src;
??628?????????while?(count--)
??629?????????????*tmp++?=?*s++;
??630?????}?else?{
??631?????????tmp?=?dest;
??632?????????tmp?+=?count;
??633?????????s?=?src;
??634?????????s?+=?count;
??635?????????while?(count--)
??636?????????????*--tmp?=?*--s;
??637?????}
??638?????return?dest;
??639?}

分析memmove源碼可知，當源地址大于等于目的地址時，如下所示：

??????????[--------src--------]
??[--------dest--------]????

從低地址向高地址(從左往右)復制，即使有內存重疊也不影響結果。

當源地址小于目的地址時，如下所示：

??[--------src--------]
?????????[--------dest--------]????

如果使用memcpy方法復制就會破壞源數據的正確性，所以需要從高地址向低地址(從右往左)復制。

為什么有memmove還要memcpy？

我在網上搜集了幾個點：

1. 效率：memcpy在非重疊的內存復制任務中通常比memmove更快。
2. 可移植性：memcpy的實現是標準化的，保證了在不同平臺間的可移植性。
3. 歷史遺留問題：有些庫就是這么做的，memcpy其實只是memmove取了個別名。

總結

• memcpy：內存拷貝時從低地址向高地址（從左往右）復制，沒有考慮內存重疊。
• memmove：當源地址大于等于目的地址時，從低地址向高地址（從左往右）復制；反之從高地址向低地址（從右往左）復制，考慮了內存重疊。

Linux內核源碼

https://docs.huihoo.com/doxygen/linux/kernel/3.7/lib_2string_8c_source.html

最后

道理都懂了，您更傾向于使用哪一種內存拷貝函數？文末留言說出您的看法，讓我們一起探討！

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