memcpy与strncpy用法对比：行为差异及内存拷贝字节判断咨询

函数原型 #

strncpy #

char * strncpy ( char * destination, const char * source, size_t num );

memcpy #

void * memcpy ( void * destination, const void * source, size_t num );

测试代码与输出 #

测试代码 #

char src[] = "Hello World";
char dst[20];

strncpy(dst, src, 5);
printf("%zu-", strlen(dst));

memcpy(dst, src, sizeof(dst));
printf("%zu-", strlen(dst));

strncpy(dst, src, 5);
printf("%zu", strlen(dst));

实际输出 #

5-11-11

行为差异解析 #

第一次调用strncpy（输出5） #

• strncpy从src拷贝前5个字符到dst，由于指定的拷贝长度5小于src的有效字符长度（11），不会自动在dst末尾添加字符串结束符'\0'。
• 此时dst前5位为"Hello"，后续内存是未初始化的栈随机值，恰好第一个'\0'出现在第5个字符之后，因此strlen(dst)返回5。

第二次调用memcpy（输出11） #

• memcpy是通用内存拷贝函数，严格按照指定字节数（sizeof(dst)=20）拷贝内存内容，不关心字符串结束符。
• src的完整内容是"Hello World\0"（共12字节），memcpy会把这12字节完整拷贝到dst，剩余8字节拷贝的是src数组后的栈内存数据。
• 由于dst第12位保留了src的'\0'，strlen(dst)统计到'\0'前的11个有效字符，返回11。

第三次调用strncpy（输出11） #

• strncpy再次拷贝src的前5个字符到dst，仅覆盖dst的前5位，不会修改后续内存内容。
• 此时dst前5位为"Hello"，第6到11位仍为" World"，第12位的'\0'也保留，因此strlen(dst)依然统计到11个有效字符。

核心行为差异总结 #

• 字符串结束符处理：
  • strncpy：若拷贝长度num小于源字符串长度，不会自动添加'\0'；若num大于源字符串长度，会用'\0'填充到num字节。
  • memcpy：不处理'\0'，仅严格拷贝指定字节数的内存，不管源数据是否为字符串。
• 适用场景：
  • strncpy专为字符串设计，用于处理以'\0'结尾的字符串拷贝。
  • memcpy是通用内存拷贝工具，可用于任意类型的内存块（如结构体、数组）拷贝。

内存拷贝字节数的确定方法 #

strncpy的拷贝字节数 #

• 当num <= strlen(src)：实际拷贝num字节（仅源字符串的前num个字符，无'\0'填充）。
• 当num > strlen(src)：实际拷贝num字节（源字符串的所有字符 + num - strlen(src)个'\0'）。

memcpy的拷贝字节数 #

• 严格等于指定的num参数，与源数据内容无关。使用时需确保源内存的有效长度至少为num，否则会触发未定义行为。

字节差异对比 #

1. 先明确源数据的有效长度：如果是字符串用strlen(src)，如果是其他内存块则明确其总字节数。
2. 对比两者的拷贝字节数：
   • 若num <= strlen(src)：strncpy和memcpy的拷贝字节数相同（均为num），但strncpy不会添加'\0'，memcpy原样拷贝源数据的num字节。
   • 若num > strlen(src)：strncpy拷贝num字节（含填充的'\0'），memcpy仍拷贝num字节（含源数据之后的内存内容）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Shelton Liu