Arduino 中的 memcpy 和 memmove

Arduino 程序可以使用 C 标准库函数 memcpy() 和 memmove()，在内存位置之间复制字节。源区域与目标区域不重叠时，选择 memcpy()；两者可能重叠时，选择 memmove()。这两个函数都会复制调用者指定数量的字节，而且都不知道目标缓冲区的大小，因此程序必须确保目标缓冲区有足够空间。

使用 memcpy() 复制字节

函数签名为 void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n);。dest 参数指向要写入的第一个字节，src 指向要读取的第一个字节，n 表示字节数，而不是数组元素个数。对于数组，只要数组仍在作用域内，sizeof(array) 就会给出数组的总字节数；对于指针，sizeof(pointer) 给出的是指针本身的大小。

源区域和目标区域不得重叠。只要有一个字节同时属于两个区域，调用 memcpy() 就会导致未定义行为：C 和 C++ 语言规则不保证任何特定结果。因此，不能断言这种调用一定会溢出或以某种特定方式破坏数据。常规复制时应使用独立的目标缓冲区，并确保其中至少有 n 个可写字节。该函数不会分配内存，也不会检查容量。

使用 memmove() 处理重叠区域

void *memmove(void *dest, const void *src, size_t n); 接受相同的参数，并复制相同数量的字节。与 memcpy() 不同，源区域和目标区域重叠时，使用它仍有明确规定的行为。其结果相当于先保留原始源字节，再将这些字节写入目标位置，因此适合在同一个数组中移动其中一部分内容。

这一保证只解决区域重叠的问题。memmove() 仍会从 dest 开始写入 n 个字节；它无法确定指针所指对象的大小，也无法阻止越界写入。调用前要检查目标区域的可用空间，并确认源区域中有 n 个有效字节。

如何选择 memcpy() 或 memmove()

已知两个区域彼此独立时，使用 memcpy()。这能直接表达较简单的情况，也可能让实现采用针对非重叠区域优化的复制方式。只要区域可能重叠，或两者之间的关系不确定，就使用 memmove()。不要依赖某个平台上重叠区域的 memcpy() 看起来能够正常工作；编译器优化会让未定义行为尤其难以预测。

无论使用哪个函数，都应先确定字节数和目标区域的容量。复制整个数组时，应趁它仍是数组时使用其 sizeof 值，并确保目标区域至少能容纳这么多字节。如果复制的元素类型不是 char、unsigned char 或 std::byte，应将元素个数乘以 sizeof(element)，并确认这种操作适用于该类型；这些函数复制的是对象表示，不会逐个转换或赋值数组元素。

Arduino 示例：复制数组

下面的独立 C++ 程序演示了将数组复制到另一个缓冲区，以及在同一个缓冲区内移动数据。它使用的标准库调用也适用于 Arduino C++ 代码。在开发板上，可以将复制操作放在 setup() 中，再用 Serial.println() 将目标内容发送到串口监视器；目标缓冲区的大小必须足以容纳要复制的字节。如果要将字符串作为 C 字符串打印，还要包含结尾的空字符。

使用标准 C++ 编译器运行这个完整示例：

本节中的代码以及显示的标签或输出仍为英文。

#include <cstdio>
#include <cstring>

int main() {
    const char source[] = "LED";
    char destination[sizeof(source)] = {};
    std::memcpy(destination, source, sizeof(source));
    std::printf("%s\n", destination);

    char buffer[] = "ABCDE";
    std::memmove(buffer + 1, buffer, 4);
    std::printf("%s\n", buffer);
    return 0;
}

LED
AABCD

这里的 destination 大小刚好足以容纳源数组，包括结尾的空字符。第二次复制会在 buffer 内将四个字节向右移动一个位置；目标区域与源区域重叠，因此应使用 memmove()。示例输出中的 LED 和 AABCD 字符串仍以英文显示，因为代码块按原样保留。在 Arduino 草图中，照常包含 Arduino.h，并在调用 Serial.begin(...) 后用 Serial.println() 替换桌面程序中的 std::printf() 调用。内存复制调用及其容量要求保持不变。