strcmp，strncmp函数详解

字典序

字典序，也称为词典序或字序，是指对于两个字符串而言，逐个比较对应位置的字符，字符大小是按照ASCII码从小到大来比较的，如果字符串相同部分的前缀都相同，则较短的词有较小的字典序；如果比较的字符串长度不同，那么较短的字符串在前。

举例来说，在字典序中，字符串 "apple" 会排在 "banana" 之前，因为第一个不同的字符是 'a' 和 'b'，而 'a' 在ASCII码中比 'b' 小。同样地，"apple" 会排在 "app" 之后，因为虽然 "app" 是 "apple" 的前缀，但 "apple" 长度更长。

字典序在多种场合中都有应用，特别是在编程和数据结构中，比如排序算法、字典树（Trie）等。在这些应用中，字典序提供了一种明确的顺序，使得我们可以对字符串进行排序、查找或其他操作。

strcmp函数

strcmp函数是C语言中的一个字符串比较函数，用于比较两个字符串是否相等。

注意这是根据两个字符串相同位置的字符对应的ASCII码值进行大小的比较，并不是比较字符串长度，也就是说这个结果取决于两个字符串中第一个不同字符的ASCII码的大小

函数原型为：

int strcmp(const char *s1, const char *s2);

函数参数：

s1：要比较的第一个字符串
s2：要比较的第二个字符串

函数返回值：

如果s1和s2相同，则返回0
如果s1小于s2，则返回一个负数
如果s1大于s2，则返回一个正数

函数功能：

比较两个字符串，并返回比较结果

函数实例：

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

int main() {
   char str1[10] = "Hello";
   char str2[10] = "HellO";
   int result;

   result = strcmp(str1, str2);

   if(result == 0) {
      printf("两个字符串相等\n");
   } else {
      printf("两个字符串不相等\n");
   }

   return 0;
}

输出结果：

 两个字符串不相等

注意点

1，字符串的比较是按照字典序进行的，因此大小写字母的比较结果不同。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
int main()
{
    char str1[] = "hello";
    char str2[] = "HELLO";
 
    int ret = strcmp(str1, str2);
    if (ret == 0)
        printf("str1和str2相等\n");
    else if (ret > 0)
        printf("str1大于str2\n");
    else
        printf("str1小于str2\n");
 
    return 0;
}

运行结果：

str1大于str2

2，在比较字符串时，需要确保字符串以'\0'结尾，否则可能会导致比较结果不正确。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
int main()
{
    char str1[] = "hello";
    char str2[] = "hello";
 
    str1[5] = '!';
    int ret = strcmp(str1, str2);
    if (ret == 0)
        printf("str1和str2相等\n");
    else if (ret > 0)
        printf("str1大于str2\n");
    else
        printf("str1小于str2\n");
 
    return 0;
}

运行结果：

str1大于str2

分析：

在这段代码中，我们将str1字符串的结尾标识符'\0'改成了'!'，运行代码后，输出结果为"str1大于str2"。这是因为str1字符串没有以'\0'结尾，所以strcmp函数会继续比较下去，直到遇到str2字符串的结尾标识符'\0'。由于str1字符串比str2字符串长，所以str1被认为是大于str2。

模拟实现

strcmp函数是C语言标准库中的一个函数，用于比较两个字符串。它的基本功能是逐个比较两个字符串中的字符，直到找到一个不同的字符或者遇到字符串的结束符\0。基于这个定义，strcmp函数的模拟实现可以有多种方式。以下是一些可能的模拟实现方式：

1. 基本循环比较

这是最直接的模拟实现方式，使用循环逐个比较两个字符串中的字符。

 #include <stddef.h> // 包含 size_t 的定义  
   int my_strcmp_basic(const char *s1, const char *s2) { 
  assert(s1&&s2); 
 while (*s1 && (*s1 == *s2)) {  
 s1++;  
 s2++;  
 }  
 return *(const unsigned char *)s1 - *(const unsigned char *)s2;  
 }

2. 指针算术实现

使用指针算术可以稍微简化代码，使循环内部的索引操作更加清晰。

int my_strcmp_pointer(const char *s1, const char *s2) {
  assert(s1&&s2);   
    while (*s1 && (*s1 == *s2)) {  
        s1++;  
        s2++;  
    }  
    return *(const unsigned char *)s1 - *(const unsigned char *)s2;  
}

3. 使用宏定义简化比较操作

可以定义一些宏来简化比较操作，但这通常不会改变算法的基本结构。

 #define COMPARE_CHARS(c1, c2) ((c1) - (c2))  
   int my_strcmp_macro(const char *s1, const char *s2) { 
assert(s1&&s2);  
 while (*s1 && (*s1 == *s2)) {  
 s1++;  
 s2++;  
 }  
 return COMPARE_CHARS(*s1, *s2);  
 }

注意事项：

在所有实现中，我们都将字符转换为unsigned char类型，以避免在有符号字符为负时发生符号扩展问题。这是为了确保比较操作按预期进行。
strcmp函数在比较字符串时区分大小写，这意味着大写和小写字母被视为不同的字符。如果你需要不区分大小写的比较，你需要实现一个不同的函数，比如strcasecmp或stricmp，并在比较之前将字符转换为相同的大小写。
在实际应用中，还需要考虑错误处理，比如当s1或s2为NULL时应该怎么做。标准库函数strcmp在任一参数为NULL时会返回未定义的结果，因此模拟实现时也应遵循相同的约定或提供额外的错误检查。

strncmp函数

strncmp函数是标准C库（C Standard Library）中的一个用于比较字符串的函数。
与strcmp函数类似，strncmp函数也用于比较两个C风格字符串（以空字符’\0’结尾的字符数组），但它只比较前n个字符。
strncmp函数的原型定义在<string.h>头文件中。

它的原型如下：

int strncmp(const char *str1, const char *str2, size_t n);

其中，str1和str2分别是待比较的两个字符串的指针，n是指定要比较的字符数。

如果str1和str2的前n个字符相等（或者在比较过程中遇到了空字符’\0’），则strncmp返回0。
如果str1在字典顺序上小于str2（即str1的第一个不同字符的ASCII值小于str2的对应字符），则strncmp返回一个负整数。

如果str1在字典顺序上大于str2（即str1的第一个不同字符的ASCII值大于str2的对应字符），则strncmp返回一个正整数。

需要注意的是，比较的结果是根据字符的ASCII码值来确定的。如果n大于两个字符串中较短的字符串的长度，函数会一直比较到较短的字符串的末尾。

示例代码如下：

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

int main() {
    char str1[] = "Hello";
    char str2[] = "World";

    int result = strncmp(str1, str2, 3);

    if (result < 0) {
        printf("str1 is less than str2\n");
    } else if (result > 0) {
        printf("str1 is greater than str2\n");
    } else {
        printf("str1 is equal to str2\n");
    }

    return 0;
}

这段代码比较了str1和str2的前3个字符，结果为"str1 is less than str2"，因为'H'的ASCII码值为72，'W'的ASCII码值为87。

strncmp和strcmp的区别

srcmp 和 strncmp 都是 C 语言的字符串比较函数，用于比较两个字符串的大小。它们的区别在于参数和返回值的处理方式。

strcmp 函数：

参数：strcmp 函数接受两个参数，分别是要比较的两个字符串。
返回值：strcmp 函数的返回值为整型，比较结果为负数、零、正数三种情况，分别表示第一个字符串小于、等于、大于第二个字符串。

strncmp 函数：

参数：strncmp 函数除了接受两个字符串参数外，还额外接受一个整型参数 n，用于指定要比较的字符个数。
返回值：strncmp 函数的返回值也为整型，比较结果与 strcmp 函数类似，表示第一个字符串小于、等于、大于第二个字符串。

不同之处：

strcmp 函数会比较两个字符串的每个字符，直到遇到不相等的字符或者一个字符串的结束符 '\0'。而 strncmp 函数会在指定的字符个数内进行比较，如果没有达到指定字符个数，就会根据比较结果返回。
strncmp 函数可以用于比较部分字符串，而 strcmp 函数只能比较整个字符串。

需要注意的是，在使用 strcmp 或 strncmp 函数比较字符串时，需要保证字符串以 '\0' 结尾，否则可能导致比较结果不正确。