面试题：C语言中memcpy()和memmove()的区别

Question

请详细阐述C语言中memcpy()和memmove()函数在功能、实现原理以及适用场景上的区别，并通过代码示例说明当源内存区域和目标内存区域有重叠时，使用这两个函数可能产生的不同结果。

Answer 1

1. 功能区别

• memcpy()：从源内存地址的起始位置开始拷贝指定长度的数据到目标内存地址。
• memmove()：同样是从源内存地址拷贝指定长度的数据到目标内存地址，但它能处理源和目标内存区域重叠的情况。

2. 实现原理区别

• memcpy()：通常按字节直接拷贝。如果源和目标内存区域重叠，可能导致未定义行为，因为重叠部分的数据可能在拷贝过程中被覆盖。
• memmove()：会先判断源和目标内存区域是否重叠。若重叠，会采用合适的方式进行拷贝（例如先将数据拷贝到临时区域，再从临时区域拷贝到目标区域），以确保数据正确拷贝。

3. 适用场景区别

• memcpy()：适用于源和目标内存区域不重叠的情况，因为其实现简单，效率相对较高。
• memmove()：适用于源和目标内存区域可能重叠的情况，保证数据拷贝的正确性。

4. 代码示例

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

int main() {
    char src[20] = "Hello, World!";
    char dest[20];

    // 使用 memcpy 进行拷贝，假设源和目标重叠
    memcpy(dest, src, strlen(src) + 1);
    printf("memcpy result: %s\n", dest);

    // 模拟源和目标重叠的情况
    char src_overlap[20] = "Hello, World!";
    char *dest_overlap = src_overlap + 5;

    // 使用 memcpy 处理重叠情况，可能导致未定义行为
    memcpy(dest_overlap, src_overlap, strlen(src_overlap) - 5 + 1);
    printf("memcpy with overlap: %s\n", src_overlap);

    // 使用 memmove 处理重叠情况
    char src_overlap2[20] = "Hello, World!";
    char *dest_overlap2 = src_overlap2 + 5;
    memmove(dest_overlap2, src_overlap2, strlen(src_overlap2) - 5 + 1);
    printf("memmove with overlap: %s\n", src_overlap2);

    return 0;
}

在上述代码中：

• 第一次使用 memcpy 拷贝正常数据，结果正确。
• 第二次使用 memcpy 处理重叠数据，由于 memcpy 不保证重叠区域拷贝正确，结果可能不正确（未定义行为）。
• 使用 memmove 处理重叠数据，由于 memmove 能正确处理重叠区域，结果正确。