嵌入式开发学习(第二阶段 C语言笔记)

发布于:2025-06-01 ⋅ 阅读:(24) ⋅ 点赞:(0)

内存操作

我们对于内存操作需要依赖于string.h头文件中相关的函数库。

内存操作函数

内存填充
  • 头文件:#include <string.h>

  • 函数原型:

    void* memset(void *s,int c,size_t n)
    
  • 函数功能:将内存块s的前n个字节填充为c,一般用于初始化或者清零操作。

  • 参数说明:

    • s:目标内存首地址
    • c:填充值(以unsigned char形式处理(0~255)))
    • n:填充字节数
  • 返回值:

    • 成功:返回s的指针
    • 失败:返回NULL
  • 注意事项:

    • 常用于动态化初始化,c通常设置为0(清零)
    • 按字节填充,非整型初始化需要谨慎(如填充it数组时,0是安全的)
  • 案例:

/*************************************************************************
  > File Name:    demo01.c
  > Author:       小刘
  > Description:  
  > Created Time: 2025年05月26日 星期一 10时02分49秒
 ************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>


int main(int argc,char *argv[])
{
    // 在堆内存中申请4个int的连续空间
    int *p = (int*)malloc(4 * sizeof(int));
    // 非空校验
    if(p == NULL)
    {
        perror("内存申请失败!");//perror不需要加换行符,它可以自己换行
        return -1;
    }

    // 初始化堆内存,填充0
    memset(p,0,4 * sizeof(int));//默认初始中值为0,例如:填充后两个memset(p + 2,0,);

    // 测试输出
    printf("%d\n",p[1]);
    // p[1] 的底层实现 *(p+1)  我们可以将p[1]看作是 *(p+1) 语法糖

    // 内存使用完毕要,释放
    free(p);

    // 对指针赋值NULL
    p = NULL;

    return 0;
}
内存拷贝
  • 头文件:#include <string.h>

  • 函数原型:

    • 源与目标内存无重叠时使用

      void* memcpy(void* dest, const void* src,size_t n);
      
    • 安全处理内存重叠

      void* memmove(void* dest, const void* src,size_t n);
      
  • 函数功能:将stc的前n个字拷贝到dest

  • 参数说明:

    • dest:目标内存首地址
    • stc:源内存首地址
    • size_t n :拷贝的字节数
  • 返回值:

    • 成功:返回 dest 的首地址
    • 失败:返回NULL
  • 注意事项:

    • memmove 能正确处理内存重叠,推荐优先使用
    • 确保目标内存足够大,避免溢出。
  • 示例

/*************************************************************************
  > File Name:    demo02.c
  > Author:       小刘
  > Description:  
  > Created Time: 2025年05月26日 星期一 10时45分19秒
 ************************************************************************/

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main(int argc,char *argv[])
{
    // 准备两个数组,用来存储和目标
    int src[4] = {11,22,33,44};
    int dest[6] = {111,222,333,444,555,666};

    // 进行拷贝
    // memcpy()
    memmove(dest+1,src+1,2 * sizeof(int));

    printf("源数组:");
    register int i;
    for(i = 0; i < 4; i++)printf("%-6d",src[i]);

    printf("\n目标数组:");
    for(i = 0; i < 4; i++)printf("%-6d",dest[i]);
    printf("\n");
    return 0;
}

思考:什么是内存重叠?

内存比较
  • 头文件:#include <string.h>

  • 函数原型:

    int memcmp(const void* s1, const void* s2,size_t n);
    
  • 函数功能:比较s1 s2的前n个字节

  • 返回值:

    • 0:内存内容相同
    • >0s1中第一个不同字节大于s2
    • <0s1中第一个不同字节小于s2
  • 注意事项:比较按字节进行,非字符串需确保长度一致(总字节数一致)。

  • 示例:

    /*************************************************************************
      > File Name:    demo03.c
      > Author:       刘孟丹
      > Description:  
      > Created Time: 2025年05月26日 星期一 11时20分03秒
     ************************************************************************/
    
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    #include <stdlib.h>
    
    int main(int argc,char *argv[])
    {
        // 准备比较的数据
        int* arr1 = (int *)malloc(3 * sizeof(int));//3个元素
        int* arr2 = (int *)calloc(4 , sizeof(int));//4个元素
    
        // 清零
        memset(arr1,0,3 * sizeof(int));
    
        // 赋值
        arr1[0] = 60;arr2[1] = 66;
        arr2[0] = 70;arr2[1] = 5;
    
        // 比较
        int cmp_result = memcmp(arr2,arr1,2* sizeof(int));
    
        printf("比较结果:%d-(%s)\n",cmp_result,cmp_result > 0 ?"大于":cmp_result < 0 ?"小于" :"等于");
        free(arr1);
        free(arr2);
    
        arr1 = arr2 = NULL;
        return 0;
    }
    
内存查找
  • 头文件:#include <string.h>

  • 函数原型:

    • 正向查找:C语言标准
    void* mem(void* dest, const void* src,size_t n);
    
    • 反向查找

      void* memchar(void* dest, const void* src,size_t n);
      
  • 函数功能:在 s 的前 n 个字节中查找字符c

  • 返回值:

    • 成功:返回找到内容对应地址
    • 失败:返回NULL
  • 注意事项:

    • memch
    • 是GNU扩展函数,需手动声明(只要不是C语言标准提供,编译的时候都需要手动声明或链接)
    • 查找单位为字节值,非整型数据需要注意内存布局
  • 示例:

    /*************************************************************************
      > File Name:    demo04.c
      > Author:       刘孟丹
      > Description:  
      > Created Time: 2025年05月26日 星期一 11时41分52秒
     ************************************************************************/
    
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    #include <stdlib.h>
    extern void* memchr(const void*,int,size_t);
    extern void* memrchr(const void*,int,size_t);
    
    int main(int argc,char *argv[])
    {
        //准备一个测试数组
        char str[] = {'A','B','C','B'};
    
        // 查找字符‘B’
        char *first = (char*) memchr(str,'B',sizeof(str));
        char *last = (char*) memrchr(str,'B',sizeof(str));
    
        printf("first= %p,last=%p\n",first,last);
    
        printf("第一个B的位置,%ld\n",first - str);
        printf("最后一个B的位置,%ld\n",last - str);
        return 0;
    }
    

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