Сравнение строк в Си с функцией strcmp

Функция сравнения строк strcmp() - мощный инструмент для программистов на Си. Эта статья поможет разобраться в тонкостях ее работы и использования.

Основы работы со строками в Си

В языке программирования Си строки представляют собой массивы символов, завершающиеся нулевым байтом '\0'. Строки можно объявлять как указатели на символы (char*) или как массивы символов (char[]).

Для работы со строками в Си используется стандартный заголовочный файл string.h, который содержит полезные функции:

• strlen() - возвращает длину строки
• strcmp() - сравнивает две строки
• strcpy() - копирует строку
• strcat() - конкатенирует (объединяет) строки

Чтобы найти длину строки, используется функция strlen(), которая возвращает количество символов в строке без учета завершающего нулевого байта:

char str[] = "Hello"; int length = strlen(str); // length = 5 

К строкам можно обращаться как к обычным массивам - получать доступ к отдельным символам по индексу:

char str[] = "Hello"; char firstChar = str[0]; // firstChar = 'H' 

Что такое функция strcmp()?

"си strcmp" - это функция из библиотеки string.h для сравнения двух строк.

Она имеет следующий прототип:

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

Функция принимает указатели на две сравниваемые строки и возвращает целочисленное значение, указывающее на их соотношение:

• 0, если строки одинаковые
• < 0, если str1 меньше str2
• > 0, если str1 больше str2

"си strcmp программирование" по сути выполняет посимвольное сравнение двух строк пока не найдет отличие или конец строки.

Как strcmp() сравнивает строки?

Функция "си strcmp" сравнивает строки на основе кодов символов в таблице ASCII. Она сравнивает поочередно коды символов в обеих строках:

1. Сравниваются коды первых символов
2. Если коды равны, сравниваются следующие символы
3. Сравнение продолжается, пока коды не станут различными или не будет достигнут конец строки

Например:

 char* str1 = "apple"; char* str2 = "banana"; strcmp(str1, str2) будет отрицательным, т.к. 'a' (код 97) меньше 'b' (код 98). 

Так strcmp() определяет лексикографический порядок строк - как слова располагаются в словаре.

При сравнении не ASCII символов могут возникнуть неожиданные результаты, т.к. их коды не соответствуют порядку в словаре. В таких случаях лучше использовать специальные функции, например, strcoll().

В этой части статьи рассмотрен принцип работы strcmp() с примерами сравнения различных строк и особенности при работе с неАСЦИИ символами.

Сравнение символов

Функция strcmp() сравнивает символы двух строк по их кодам в таблице ASCII. Для каждой позиции сравниваются коды текущих символов из обеих строк. Если коды равны, функция переходит к следующим символам. Как только встречаются разные коды, функция возвращает результат сравнения.

Завершающий нулевой символ

Если функция дошла до конца одной из строк, не обнаружив различий, она сравнивает следующий символ со значением 0 (нулевой символ). Таким образом определяется, какая строка короче.

Регистр символов

Strcmp() чувствителен к регистру символов. Символы в верхнем и нижнем регистре имеют разные коды и будут считаться не равными.

Локаль и кодировка

Порядок сравнения символов в strcmp() соответствует порядку в таблице ASCII, который может не совпадать с лексикографическим порядком в некоторых языках и локалях.

Производительность

Посимвольное сравнение в strcmp() происходит很 быстро. Функция хорошо оптимизирована, поэтому ее производительность, как правило, высока.

Локаль и кодировка

Порядок сравнения символов в strcmp() соответствует порядку в таблице ASCII, который может не совпадать с лексикографическим порядком в некоторых языках и локалях.

Языковые стандарты

В разных языках приняты свои правила сортировки слов, отличающиеся от порядка в ASCII. Например, в испанском языке буква ñ стоит после n.

Региональные стандарты

Порядок букв также может зависеть от региона. В немецком языке буква ä стоит после a, но в шведском - до.

Unicode

Современные кодировки как UTF-8 используют Unicode, где символы упорядочены по-другому, чем в ASCII. Это тоже влияет на результат strcmp().

Решение проблемы

Чтобы учесть специфику языка и региона при сравнении, следует использовать функцию strcoll() вместо strcmp().

Производительность

Посимвольное сравнение в strcmp() происходит очень быстро. Функция хорошо оптимизирована, поэтому ее производительность, как правило, высока.