字符串比较函数strcmp

在C语言中，字符串是以字符数组的形式存储的，比较两个字符串是否相等或者大小关系，可以使用字符串比较函数strcmp。strcmp的函数原型为：int strcmp(const char *str1, const char *str2)，返回值是一个整数，用于表示两个字符串的大小关系。本文从用法、实现原理和安全性等多个角度对strcmp函数进行分析。

用法

strcmp的两个参数都是const char*类型的指针，分别指向要比较的两个字符串。函数会自动比较两个字符串中每个字符的ASCII码值，并返回一个整数作为比较结果。返回值的含义如下：

- 当返回值为0时，表示两个字符串相等。

- 当返回值为正数时，表示str1大于str2。

- 当返回值为负数时，表示str1小于str2。

下面是一个简单的例子，演示了如何使用strcmp函数比较两个字符串的大小关系。

```c

#include

#include

int main() {

char str1[] = "hello";

char str2[] = "world";

int result = strcmp(str1, str2);

if (result > 0)

printf("%s is greater than %s\n", str1, str2);

else if (result < 0)

printf("%s is less than %s\n", str1, str2);

else

printf("%s is equal to %s\n", str1, str2);

return 0;

}

```

这个程序会比较两个字符串，然后输出它们之间的大小关系。

实现原理

strcmp函数的实现原理很简单，它只是顺序比较两个字符串中相应位置上的字符的ASCII码值，如果两个字符不相等，则返回它们的差值。如果字符串中有一个比另一个长，则比较到短字符串的结尾时，返回它们长度差的值。如果两个字符串完全相同，则返回0。

下面是strcmp的一个简化版本的实现代码：

```c

int strcmp(const char *str1, const char *str2) {

while (*str1 && *str2) {

if (*str1 != *str2)

return (*str1 - *str2);

str1++;

str2++;

}

return (*str1 - *str2);

}

```

这个实现代码使用了指针来访问字符数组，它会循环比较两个字符串中的字符，如果有不同的字符，就返回它们的差值。如果遍历完一个字符串后，另一个字符串没有遍历完，则返回它们长度差的值。如果两个字符串完全相同，则返回0。

安全性

有一个常见的错误是，程序员只比较了两个字符串的前n个字符，而没有检查它们是否还有剩余的字符。如果两个字符串剩余的部分相同，这种错误也可能导致strcmp返回0、表明它们相等。这种错误被称为“截断错误”，它在字符串操作中是非常常见的错误。

另一个安全漏洞是，如果strcmp函数的参数是由用户输入的字符串，可能会有缓冲区溢出的风险。由于有些程序员没有做好输入验证和长度检查，导致输入的字符串太长无法被缓冲区容纳，从而导致缓冲区溢出攻击。

要避免这些问题，可以使用更安全的函数strncpy和strncmp来代替strcmp函数，因为它们可以判断长度。