strcmp函数实现及分析

时间：2021-07-27 17:02:55


最近看C，看到strcmp函数，对它的实现原型不很清楚，于是到网上搜。网上算法一大堆，看了很多代码后自己做了一下总结


 strcmp函数是C/C++中基本的函数，它对两个字符串进行比较，然后返回比较结果，函数形式如下：
int strcmp(const char* str1, const char* str2);
其中str1和str2可以是字符串常量或者字符串变量，返回值为整形。返回结果如下规定：
① str1小于str2，返回负值或者-1（VC返回-1）；                    by wgenek 转载请注明出处
② str1等于str2，返回0；
③ str1大于str2，返回正值或者1（VC返回1）；

strcmp函数实际上是对字符的ASCII码进行比较，实现原理如下：首先比较两个串的第一个字符，若不相等，则停止比较并得出两个ASCII码大小比较的结果；如果相等就接着 比较第二个字符然后第三个字符等等。无论两个字符串是什么样，strcmp函数最多比较到其中一个字符串遇到结束符'/0'为止，就能得出结果。strcmp算法的可以有多种，不过我觉的可以把这么多算法分为两种，一种是利用减法运算判断结果，另一种是利用比较运算（==）得出结果。

减法运算的实现的代码如下：

int strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
	int ret = 0;
	while(!(ret=*(unsigned char*)str1-*(unsigned char*)str2) && *str1)
	{
		str1++;
		str2++
	}


	if (ret < 0)
	{
		return -1;
	}
	else if (ret > 0)
	{
		return 1;
	}
	return 0;
}
这个函数要注意一下几点
①使用*(unsigned char*)str1而不是用*str1。这是因为传入的参数为有符号数，有符号字符值的范围是-128~127，无符号字符值的范围是0~255，而字符串的ASCII没有负值，若不转化为无符号数这回在减法实现时出现错误。
例如 str1的值为1，str2的值为255。
作为无符号数计算时ret = -254,结果为负值，正确
作为有符号数计算时ret = 2,结果为正值，错误

②While循环中ret=*(unsigned char*)str1-*(unsigned char*)str2) && *str1，最后与上str1也可以换成str2，因为前面已经做了相减，无论哪个先为‘\0’都会退出。因为最后与上str1是为了判断str1是否结束，即是否为‘\0’。

③这个函数没有判断参数为NULL时的情况，所以当传入NULL时程序会崩溃。网上看别人说商业化代码都会在调用strcmp前先判断是否为NULL，所以可以不用判断NULL；我在VC6上测试string.h中的strcmp(NULL,NULL)，程序也会崩溃。这里可以根据实际情况来决定。

若要判断NULL按下面方法更改代码，可以在这个函数最前面加入断言

assert((NULL != str1) && (NULL != str2))
但要注意断言assert 是仅在Debug 版本起作用的宏，是在Debug时做的无害测试。若想在Release 版也可
以判断NULL，那我们必须用别的代码来判断。
可以在程序前面加入if判断
if ((NULL != str1) && (NULL != str2))
{
return 0;
}
我用CFree 5测试sting.h中的strcmp(NULL,NULL)，程序返回值为0（strcmp(NULL,str1)崩溃），这里我们可以返回其他的值如 -2。
我们也可以在函数前面加入while判断
while ((NULL != str1) && (NULL != str2))
{
//strcmp实现代码
}
return 0;
利用while就可以把每个字符都进行判断。

利用比较运算（==）算法如下 
int strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
	while ((*str1) && (*str1 == *str2))
	{
		str1++;
		str2++;
	}


	if (*(unsigned char*)str1 > *(unsigned char*)str2)
	{
		return 1;
	}
	else if (*(unsigned char*)str1 < *(unsigned char*)str2)
	{
		return -1;
	}
	else
	{
		return 0;
	}  
}
函数注意点和上面一样，有一点要注意不要为了简洁而写成下面 
int strcmp(const char *str1,const char *str2)
{
	while ((*str1) && (*str1++ == *str2++))	//这里++会引起错误
	{
	NULL;
	}


	if (*(unsigned char*)str1 > *(unsigned char*)str2)
	{
		return 1;
	}
	else if (*(unsigned char*)str1 < *(unsigned char*)str2)
	{
		return -1;
	}
	else
	{
		return 0;
	} 
}

当str1为abcd,st2为abfd时，由于判断到第三个字符时while推出，而str指针又加了1，str都指向第四个字符输出结果为0，显然这是错误的。

这个函数也可以用for来实现
 
int strcmp(const char *str1, const char *str2)
{
	for ( ; *str1 == *str2; str1++, str2++)
	{	
		if (*str1 == '\0')
		return 0;
	}
	
	if (*(unsigned char*)str1 > *(unsigned char*)str2)
	{
		return 1;
	}
	else if (*(unsigned char*)str1 < *(unsigned char*)str2)
	{
		return -1;
	}
	//如果只返回正负的话可以用 return *(unsigned char*)str1 - *(unsigned char*)str2;
}


至于那个算法更高效，我觉得这些都不会差很多，可以根据自己来使用，或者你可以自己写更好的算法

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