strncmp相比strcmp的优势是什么？

Question

似乎通常推荐使用 strncmp 而不是 strcmp，这有什么优点？我认为这可能与安全有关。如果是这种情况，那么如果其中一个输入字符串已知为文字常量，例如 "LiteralString"，它是否仍然适用？

更新： 我的意思是在需要比较整个字符串的相同用户场景下，可以使用如下的 strncmp。我想知道这是否有意义。

strncmp(inputString, "LiternalString", strlen("LiternalString"));

- Thomson

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可能是为什么应该使用strncpy而不是strcpy？的重复问题。 - Spikatrix

Answer 1

strcmp的问题在于，有时候如果不小心传递了无效的C字符串参数（也就是p1或p2没有以空字符结尾，即不是NULL-terminated String），那么strcmp会继续比较直到达到不可访问的内存并且崩溃，或者有时会导致意外的行为。

使用strncmp可以限制搜索范围，以避免达到不可访问的内存。

但是，不能因此得出strcmp不安全的结论。这两个函数都能够正常工作，程序员在使用之前应该阅读该函数的man页面，并在向库函数传递参数时保持诚实。

您还可以阅读THIS，其中包含一个几乎相似的问题。

- Surajeet Bharati

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我的问题是：为了确保我不会到达不可访问的内存，并仍然确保获得任何有效输入，应该设置多少值给n？ - dhein

strcmp 函数用于比较字符串，如果您传递的缓冲区不是字符串，您期望什么语义？ - chqrlie

@CoolGuy，这是百分之百正确的，它可能导致未定义行为而不是崩溃。 - Surajeet Bharati

@chqrlie，回答者已更新答案。他/她的意思是不是C字符串，即不是以NUL结尾的字符串。 - Spikatrix

“如果出错”这个想法并不令人信服。strncmp不是一种加固函数。它在语义上与strcmp不同，具有不同的用途。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

Answer 2

strncmp 没有比 strcmp 更好的 "优点"; 相反，它们解决不同的问题。 strcmp 是用来确定两个字符串是否相等（如果不相等，则可能如何根据彼此排序/排序）。strncmp 主要用于确定一个字符串是否以特定前缀开头。例如：

if (strncmp(str, "--option=", 9)==0)

将确定str是否以"--option="开头。这不能通过strcmp来实现，因为要么修改要检查的字符串（这可能不是有效的操作），要么进行无用的复制。除非您已经知道str指向的对象至少有9个字节的长度；否则调用memcmp将具有未定义的行为。

strncmp还有其他用途，例如处理非C字符串数据。

- R.. GitHub STOP HELPING ICE

Answer 3

这完全取决于你的使用情况。如果你只需要比较固定数量的字符，请使用strncmp；如果你需要比较整个字符串，请使用strcmp。

就是这样。

- Some programmer dude

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要比较一个初始子字符串，您也可以使用 memcmp。 - chqrlie

@chqrlie 是的，但是必须注意确保子字符串不长于完整字符串。 - Some programmer dude

就像@JoachimPileborg所说的那样 - 在这种情况下，除非你知道要比较的字符串至少和子字符串一样长，否则memcmp是不合法的。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

Answer 4

在同一用户场景下，需要比较整个字符串时...

 strncmp(inputString, "LiternalString", strlen("LiternalString"));

考虑字符串inputString比字符串字面值长的情况。

const char *inputString = "LiternalString_XYZ";
int cmp = strncmp(inputString, "LiternalString", strlen("LiternalString"));
printf("%d\n", cmp); // prints 0.

但是OP想要比较完整的字符串。

const char *inputString = "LiternalString_XYZ";
int cmp = strcmp(inputString, "LiternalString");
printf("%d\n", cmp); // prints non-zero.

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对于OP的直接问题的结论

我想知道这是否有意义。

否。为了比较整个字符串，strncmp()无法始终提供正确的结果。使用strcmp()。

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更进一步

strncmp(s1,s2,n)可以限制搜索范围，以便在n被正确计算时不会到达不可访问的内存位置——但在OP的代码中并未正确计算，而且对于s1和s2来说，最佳的n是不同的。

大小限制n适用于s1和s2，因此使该函数在比较前缀时非常有用，但并不"更安全"。

在OP的情况下，没有理由限制搜索范围，因为由于字符串文字总是包含一个终止null字符，所以不存在"安全性"的问题。

如果有什么问题，n应该基于inputString的某些属性。

像strncmp(s1, string_literal, strlen(s1))这样的代码在功能上是不正确的，因为比较会漏掉null字符。稍微好一点的是strncmp(s1, string_literal, strlen(s1)+1)，但在"安全性"方面与简单的strcmp(s1, string_literal)相同，没有减少。

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下面的内容可以提高"安全性"，以防foo()未正确形成字符串，但如果N != M，则可能会提供错误的答案，如上所述。

char s1[N];
foo(s1); // populate s1 somehow
int cmp = strncmp(s1, string_literal, sizeof s1);

char s1[N];
char s2[M];
foo(s1); // populate s1 somehow
foo(s2); // populate s2 somehow
int cmp = strncmp(s1, s2, min(sizeof s1, sizeof s2));

然而在这些情况下，问题在于foo()，而不是这里。
对我来说，如果foo()如此问题多多，我会使用以下方法

s1[sizeof s1 - 1] = '\0';
s2[sizeof s2 - 1] = '\0';
int cmp = strcmp(s1, s2);

或者检测到 foo() 没有返回一个字符串。

char s1[N];
foo(s1);
if (memchr(s1, '\0', sizeof s1) == NULL) Oops();

故事寓意： strncmp() 不是 strcmp() 的“更安全”的版本。它是用于比较字符串前缀的工具。

- chux - Reinstate Monica

Answer 5

请在此处发布一个反对使用strncmp的用例。 考虑以下代码。

#include <stdio.h>
#include <dirent.h>

int main()
{
    //I want to list all files under current folder, include hidden files.
    DIR *dir;
    struct dirent *dp;
    char * file_name;
    dir = opendir(".");
    while ((dp=readdir(dir)) != NULL) {
        printf("debug: %s\n", dp->d_name);
        if ( !strcmp(dp->d_name, ".") || !strcmp(dp->d_name, "..") )
        //It doesn't work if you replace strcmp with strncmp here.
        //if ( !strncmp(dp->d_name, ".", 1) || !strncmp(dp->d_name, "..", 2) )  
        {
        } else {
            file_name = dp->d_name;
            printf("file_name: \"%s\"\n",file_name);
        }
    }
    closedir(dir);
    return 0;
}

- user3099889

Answer 6

int ret1, ret2;
char dev1[]  = { "ABC" };
char dev2[4] = { "ABC" };

dev2[3] = 'D';
ret1 = strncmp(dev1,dev2,strlen(dev1));  // # of characters
ret2 = strncmp(dev1,dev2,sizeof(dev1));  // # of characters plus '\0'

假设：dev1已经以null结尾，而dev2可能没有。ret1 = 0（误报结果），而不是ret2 = -1（有效结果）

结论：strncmp不仅仅是比strcmp更安全的方法。这取决于你如何使用它。

我会在字符串上使用strcmp，在子字符串搜索中使用strncmp。

- user9455050

Answer 7

如果其中一个参数不是以 null 结尾的字符串，strcmp 可能会导致存储违规和分段错误。请看为什么应该使用 strncpy 而不是 strcpy。在 strcmp 中不太可能发生后果，但问题是一样的。 strnxxx 函数族试图防止读取/写入未获得的内存。

使用 strn 的缺点是在计数器上进行额外的比较和减量操作。

简而言之：strncmp 比 strcmp 更安全，但速度也更慢。

- M.L.

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strncmp和strcmp具有不同的语义。将一个用于另一个并不是一种加固方法。strncpy与strcpy在大多数程序员不知道的方式中是不同的。为了通过限制复制到目标缓冲区来防止缓冲区溢出，strlcpy比strncpy好得多。如果您的系统没有它，则建议实现自己的版本。 - chqrlie

Strncmp只有在您知道其中一个字符串可能没有以null结尾并且您知道哪个字符串是时，才能防止溢出。如果您使用strncmp替换strcmp，那么当您不希望子字符串匹配返回true时，您可能会让自己处于开放状态。 - Robert Fisher

Answer 8

我只能看到一个优点，就是strncmp的执行时间比strcmp稍微短一些，因为我们总是只比较字符串的前缀而不是整个字符串。

我认为strcmp和strncmp算法没有涉及任何安全方面的问题。它们的唯一区别在于strncmp只比较前n个字符。

- nishant naveen