C语言模拟实现memmove的示例代码

前言

上一篇我们介绍了memcpy和strcpy的区别，以及memcpy模拟实现，但这两个库函数都有一个缺点，那就是不能自己复制自己的内容

例子

这有一个数组arr，其元素分别为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10，我们想将1、2、3、4复制到2的后面，从而将数组arr变成1、2、1、2、3、4、7、8、9、10

用memcpy尝试

我们发现，跟我们预期的 1、2、1、2、3、4、7、8、9、10有出入。

错误原因

int arr[10] = { 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 };
	memcpy(arr + 2, arr, 16);

memcpy实现过程

void* my_memcpy(void* dest, void* src, size_t count)
{
    void* ret = dest;
    while (count--)
    {
        *(char*)dest = *(char*)src;
        dest = (char*)dest + 1;
        src = (char*)src + 1;
    }
    return ret;
} 

当我们这样操作时，src一开始指向1，1被复制到了3的位置上，后面指向2，2被复制到4的位置上，当src指针指向原来的3时，指向的内容变成了1，又将1复制到了5的位置上，当src指向原来的4时，指向的内容变成了2，又将2复制到了6的位置上。所以就出错了。

用memmove尝试

我们发现目的达到了，说明memmove适用于内存发生重叠的情况。那么memmove是怎么实现的呢？

memmove的模拟实现

整段代码

void* my_memmove(void* dest, void* src, size_t count)
{
	void* ret = dest;
	if (dest < src)
	{
		while (count--)
		{
			*(char*)dest = *(char*)src;
			dest = (char*)dest + 1;
			src = (char*)src + 1;
		}
	}
	else
	{
		while (count--)
		{
			*((char*)dest + count) = *((char*)src + count);
		}
	}
	return ret;
}

memmove的定义

由图可知，memmove的返回值是目标地址，形势参数分别是（目标地址，源头地址，需要操作的字节数）

具体实现步骤

第一种情况（dest在src后），采用由后向前复制

由上面的错误分析，我们知道是因为后面要被复制过去的内容被更改了，还是用上面的例子做示范，我们从1开始复制的话，1会将3覆盖掉，进而导致想将3复制到到5的位置上时，实际上是将1复制到5的位置上。

那么我们如果从4开始复制呢？我们由后至前进行复制，将4复制到6，再将3复制到5，这样我们就不怕3、4被1、2覆盖掉了。

我们要想先将4复制到6，先得将src指向4，dest指向6，然后再进行交换。我们用加传过去的字节数来实现。

*((char*)dest + count) = *((char*)src + count);

我们想将指针前移，直接count减一就行，又因为我们要重复这一行为，所以我们使用while循环来实现。

        while (count--)
		{
			*((char*)dest + count) = *((char*)src + count);
		}

第二种情况（dest在src前），采用由前向后复制

如果dest在src前，我们还能用由后至前的方法复制吗？

例如，我们将3、4、5、6向前移动2次，也就是将1、2、3、4、5、6、7、8、9、10变成3、4、5、6、5、6、7、8、9、10

我们发现并没有成为我们想象当中的样子。

错误原因

依然是要被复制的内容在被复制之前就被更改了，这里先将6移动到4,5移动到3，想将4移动到2时，实际上复制过去的是6，以此类推...

所以我们要采用由前向后复制的方法（【C语言】字符串拷贝函数（strcpy）与内存拷贝函数的不同及内存拷贝函数（memcpy）的模拟实现一文里有）

总结

memcpy不能实现自己拷贝自己，也就是不适用于内存叠加的情况。我们用memmove便可以解决这个问题。

对于memmove的模拟实现，核心思想就是将会被覆盖的、要被复制的内容提前使用。这里分为两种情况，一种是被复制的内容地址在目标内容地址的前面，另一种就是被复制的内容地址在目标内容地址的后面，对于前一种情况，我们使用由后至前进行复制的方法，对于后一种情况，我们使用由前至后进行复制的方法（dest在src后就由后向前。dest在src前，就由前向后）。