記憶體重疊是指在記憶體中存在兩個或多個區域，它們的地址範圍有交叉部分。在 C++ 中，記憶體重疊可能會導致程式出現不可預期的行為，因此我們需要瞭解它的原因和如何避免。 記憶體重疊的原因 記憶體重疊的主要原因是指針的使用。當我們使用指針訪問記憶體時，如果指針指向的記憶體區域與另一個區域有交叉部分，就會產生記憶體重疊。 ...
記憶體重疊是指在記憶體中存在兩個或多個區域，它們的地址範圍有交叉部分。在 C++ 中，記憶體重疊可能會導致程式出現不可預期的行為，因此我們需要瞭解它的原因和如何避免。
記憶體重疊的原因
記憶體重疊的主要原因是指針的使用。當我們使用指針訪問記憶體時，如果指針指向的記憶體區域與另一個區域有交叉部分，就會產生記憶體重疊。
如下圖，記憶體拷貝的兩種情況：
第一種情況下，拷貝重疊的區域不會出現問題，內容均可以正確地被拷貝。
第二種情況下，問題出現在右邊的兩個位元組，這兩個位元組的原來的內容首先就被覆蓋了，而且沒有保存。所以接下來拷貝的時候，拷貝的是已經被覆蓋的內容，顯然這是有問題的。
舉個代碼例子，下麵的代碼片段就會導致記憶體重疊：
char str[] = "Hello World";
char* p = str + 1;
memcpy(p, str, 11);
在上面的代碼中，我們定義了一個字元數組 str，並使用指針 p 指向 str 中的第二個字元。接著，我們使用 memcpy 函數將 str 中的 11 個字元複製到了 p 指向的區域。由於 p 指向的區域與 str 有交叉部分，因此就產生了記憶體重疊。因為 memcpy 是直接按位複製拷貝，代碼如下，所以會遇到情況二，拷貝的是已經被覆蓋的內容。
void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t count)
{
char *tmp = dest;
const char *s = src;
while (count--)
*tmp++ = *s++;
return dest;
}
如何避免記憶體重疊
為了避免記憶體重疊，我們需要註意以下幾點：
- 儘量避免使用指針，尤其是指針運算和類型轉換；
- 在使用指針時，確保指針指向的記憶體區域與其他區域沒有交叉部分；
- 使用安全的記憶體操作函數，如
memcpy_s、memmove等，這些函數可以確保在複製記憶體時不會產生記憶體重疊。
那 memmove 是怎麼避免記憶體重疊的影響呢，我們看看 memmove 的代碼：
void *memmove(void *dest, const void *src, size_t n)
{
char *d = dest;
const char *s = src;
if (d < s) {
while (n--)
*d++ = *s++;
} else {
// 採用倒序拷貝
char *lasts = (char *)s + (n - 1);
char *lastd = d + (n - 1);
while (n--)
*lastd-- = *lasts--;
}
return dest;
}
memmove 判斷如果 dest ≥src 的時候（也就是前面圖片的情況2），採用倒序拷貝，避免了內容被覆蓋導致拷貝不完整的問題。
其原理圖如下：
memcpy 與 strcpy 都沒有記憶體重疊的問題，實際可以根據需要使用 memmove 。
總結
本文介紹了 C++ 中的記憶體重疊問題，指出了指針的使用是記憶體重疊的主要原因，並提供了避免記憶體重疊的方法，如儘量避免使用指針，確保指針指向的記憶體區域與其他區域沒有交叉部分，使用安全的記憶體操作函數等。此外，還介紹了 memmove 函數如何避免記憶體重疊的影響。
