模拟strcmp函数返回值异常：返回101/-101而非1/-1求助

教授布置作业要求实现一个完全模拟strcmp()的函数，且不能使用任何库函数。编写代码后发现，当其中一个字符串更长时，函数返回101和-101，而非预期的1和-1。

用户代码 #

#include <stdio.h>

int string_compare(char v[], char w[]) {
    int sizeV = sizeof(v) / sizeof(v[0]);
    int sizeW = sizeof(w) / sizeof(w[0]);

    if(sizeV == sizeW) {
        int i;
        int x = 0;

        for(i = 0; i < sizeV; i++) {
            if(v[i] != w[i]) {
                x = v[i] - w[i];
                break;
            }
        }

        return x;

    } else return (sizeV > sizeW)? 1 : -1;
}

int main(void) {
    
    printf("'abcd', 'abcD': %d", string_compare("abcd", "abcD"));
    printf("\n'abcd', 'abcde': %d", string_compare("abcd", "abcde"));
    printf("\n'abcde', 'abcd': %d", string_compare("abcde", "abcd"));
    printf("\n'', '': %d", string_compare("", ""));
    printf("\n'abcd', 'abcd': %d", string_compare("abcd", "abcd"));

    return 0;
}

运行输出 #

'abcd', 'abcD': 32
'abcd', 'abcde': -101
'abcde', 'abcd': 101
'', '': 0
'abcd', 'abcd': 0

问题原因 #

核心错误是用sizeof计算字符串长度的方式完全错误：当字符串作为参数传递给函数时，char v[]会退化为char*指针，此时sizeof(v)得到的是指针的大小（32位系统为4，64位系统为8），而非字符串的实际长度。你看到的101/-101是错误计算的"长度"差值，和字符串本身毫无关系。

另外，你的逻辑完全不符合标准strcmp()的规则：标准strcmp()不会先比较长度，而是逐字符比较，直到遇到不同字符或到达字符串末尾（'\0'）：

• 若所有字符相同，较短的字符串更小；
• 若遇到不同字符，返回第一个不同字符的ASCII差值；
• 完全相同则返回0。

修正后的代码 #

#include <stdio.h>

int string_compare(const char *v, const char *w) {
    // 逐字符遍历，直到出现差异或字符串结束
    while (*v != '\0' && *w != '\0' && *v == *w) {
        v++;
        w++;
    }
    // 返回当前字符的差值，自动处理长度不同的情况
    return (*v - *w);
}

int main(void) {
    printf("'abcd', 'abcD': %d\n", string_compare("abcd", "abcD"));
    printf("'abcd', 'abcde': %d\n", string_compare("abcd", "abcde"));
    printf("'abcde', 'abcd': %d\n", string_compare("abcde", "abcd"));
    printf("'', '': %d\n", string_compare("", ""));
    printf("'abcd', 'abcd': %d\n", string_compare("abcd", "abcd"));

    return 0;
}

代码说明 #

1. 使用指针遍历字符串，避免数组退化导致的长度计算错误；
2. 严格遵循strcmp()的原生逻辑，逐字符比较直到出现差异或结束；
3. 最终返回当前字符的差值：若一个字符串先结束，其当前字符为'\0'（ASCII值0），差值即为另一个字符串当前字符的ASCII值，符合标准行为；
4. 参数使用const char*，明确字符串只读特性，代码更严谨。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Nebelmonster