memcpy与memmove的区别

在面试中经常会被问道memcpy与memove有什么区别？

 

整理如下：

其实主要在考C的关键字：restrict

C库中有两个函数可以从一个位置把字节复制到另一个位置。在C99标准下，它们的原型如下：

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

　　void * memove(void * s1, const void * s2, size_t n);

　　这两个函数均从s2指向的位置复制n字节数据到s1指向的位置，且均返回s1的值。两者之间的差别由关键字restrict造成，即memcpy()可以假定两个内存区域没有重叠。memmove()函数则不做这个假定，因此，复制过程类似于首先将所有字节复制到一个临时缓冲区，然后再复制到最终目的地。如果两个区域存在重叠时使用memcpy()会怎样？其行为是不可预知的，既可以正常工作，也可能失败。在不应该使用memcpy()时，编译器不会禁止使用memcpy()。因此，使用memcpy()时，您必须确保没有重叠区域。这是程序员的任务的一部分。

　　这两个函数的作用几乎是一样的，都是从s2中复制n个字节给s1，从这两个函数的原型中，也不难看出，他们的区别就是在有没有关键字：restrict.

　　由restrict的有无造成的唯一的区别是，当内存发生局部重叠的时候，memmove保证拷贝的结果是正确的，memcpy不保证拷贝的结果的正确。

 

 memcpy和memmove（）都是C语言中的库函数，在头文件string.h中，作用是拷贝一定长度的内存的内容，原型分别如下：
void *memcpy(void *dst, const void *src, size_t count);

void *memmove(void *dst, const void *src, size_t count); 

他们的作用是一样的，唯一的区别是，当内存发生局部重叠的时候，memmove保证拷贝的结果是正确的，memcpy不保证拷贝的结果的正确。


第一种情况下，拷贝重叠的区域不会出现问题，内容均可以正确的被拷贝。
第二种情况下，问题出现在右边的两个字节，这两个字节的原来的内容首先就被覆盖了，而且没有保存。所以接下来拷贝的时候，拷贝的是已经被覆盖的内容，显然这是有问题的。
实际上，memcpy只是memmove的一个子集。

二者的c语言实现很简单，有兴趣的朋友可以去看看。在实际情况下，这两个函数都是用汇编实现的。

memmove在copy两个有重叠区域的内存时可以保证copy的正确，而memcopy就不行了，但memcopy比memmove的速度要快一些，如：
char s[] = "1234567890";
char* p1 = s;
char* p2 = s+2;
memcpy(p2, p1, 5)与memmove(p2, p1, 5)的结果就可能是不同的，memmove()可以将p1的头5个字符"12345"正确拷贝至p2，而memcpy()的结果就不一定正确了

memcpy()、 memmove()和memccpy()
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    这三个函数的功能均是将某个内存块复制到另一个内存块。前两个函数的区别在于它们处理内存区域重叠(overlapping)的方式不同。第三个函数的功能也是复制内存，但是如果遇到某个特定值时立即停止复制。
    对于库函数来说，由于没有办法知道传递给他的内存区域的情况，所以应该使用memmove()函数。通过这个函数，可以保证不会出现任何内存块重叠问题。而对于应用程序来说，因为代码“知道”两个内存块不会重叠，所以可以安全地使用memcpy()函数。
原型：extern void *memccpy(void *dest, void *src, unsigned char ch, unsigned int count);
　　用法：#include 
　　功能：由src所指内存区域复制不多于count个字节到dest所指内存区域，如果遇到字符ch则停止复制。
　　说明：返回指向字符ch后的第一个字符的指针，如果src前n个字节中不存在ch则返回NULL。ch被复制。

 

char s[]="Goldenx Global View";
char d[20];
char *p;
p=(char *)memccpy(d,s,'x',strlen(s));
if(p)
{
   *p='\0'; // MUST Do This
   printf("Char found: %s.\n",d);
}
else
   printf("Char not found.\n");

 

关于memmove的实现：

 

void *mymemmove(void *dest, const void *src, size_t n)
{
    char temp[n];
    int i;
    char *d = dest;
    const char *s = src;
    for (i = 0; i < n; i++) 
    　　temp[i] = s[i];
    for (i = 0; i < n; i++) 
    　　d[i] = temp[i];
    return dest;
}        

 

关于memcpy的实现：

void *mymemcpy(void *dest, const void *src, size_t n)
{
    char *d = dest;
    const char *s = src;
    int *di;
    const int *si;
    int r = n % 4;
    while (r--)
    *d++ = *s++;
    di = (int *)d;
    si = (const int*)s;
    n /= 4;
    while (n--)
    *di++ = *si++;
    return dest;
}

 

restrict是c99标准引入的，它只可以用于限定和约束指针，并表明指针是访问一个数据对象的唯一且初始的方式.即它告诉编译器，所有修改该指针所指向内存中内容的操作都必须通过该指针来修改,而不能通过其它途径(其它变量或指针)来修改;这样做的好处是,能帮助编译器进行更好的优化代码,生成更有效率的汇编代码.如 int *restrict ptr, ptr 指向的内存单元只能被 ptr 访问到，任何同样指向这个内存单元的其他指针都是未定义的。restrict 的出现是因为 C 语言本身固有的缺陷，C 程序员应当主动地规避这个缺陷，而编译器也会很配合地优化你的代码.

 

考虑下面的例子：

 

　　int ar[10];

 

　　int * restrict restar=(int *)malloc(10*sizeof(int));

 

　　int *par=ar;

 

　　这里说明restar是访问由malloc()分配的内存的唯一且初始的方式。par就不是了。

 

　　那么：

 

　　for(n=0;n<10;n++)

 

　　{

 

　　par[n]+=5;

 

　　restar[n]+=5;

 

　　ar[n]*=2;

 

　　par[n]+=3;

 

　　restar[n]+=3;

 

　　}

 

　　因为restar是访问分配的内存的唯一且初始的方式，那么编译器可以将上述对restar的操作进行优化：

 

　　restar[n]+=8;

 

　　而par并不是访问数组ar的唯一方式，因此并不能进行下面的优化：

 

　　par[n]+=8;

 

　　因为在par[n]+=3前，ar[n]*=2进行了改变。使用了关键字restrict，编译器就可以放心地进行优化了。

 

　　关键字restrict有两个读者。一个是编译器，它告诉编译器可以自由地做一些有关优化的假定。另一个读者是用户，他告诉用户仅使用满足restrict要求的参数。一般，编译器无法检查您是否遵循了这一限制，如果您蔑视它也就是在让自己冒险。

 

 

 Ref：

http://www.iteblog.com/archives/227  (含有Memcpy的实现和说明)

http://my.oschina.net/renhc/blog/36345    (含有Memcpy的实现和说明)

http://blog.csdn.net/llf021421/article/details/8092602

http://blog.chinaunix.net/uid-26495963-id-3080058.html

《C Primer Plus 中文版第五版》