泛型C函数的字符串比较函数

Question

void *idealGenericLSearch(void *key, void *base, int numElem, int elemSize,
                          int (*cmpfn)(void *, void *)) {
    for (int i = 0; i < numElem; i++) {
        void *elemAddr = (char *)base + (i * elemSize);
        if (cmpfn(key, elemAddr) == 0)
            return elemAddr;
    }
    return NULL;
}

这是我正在使用的通用线性搜索函数。我正在搜索一个char *的数组。下面是我的比较函数：

int myStrCmp(void *vp1, void *vp2) {
    char *s1 = *(char**)vp1;
    char *s2 = *(char**)vp2;
    return strcmp(s1, s2);
}

我主要是这样称呼它的：

char *notes[] = { "Ab", "F#", "B", "Gb", "D" };
char *keyNote = "Gb";
char **foundNote = idealGenericLSearch(&keyNote, notes, 5, sizeof(char *), myStrCmp);
if (foundNote) {
    printf("found the note: %s\n", *foundNote);
} else {
    printf("did not find note\n");
}

我无法理解的是，如果我去掉了(char**)转换和取消引用，为什么我的比较函数仍然同样工作。如果我像这样写cmpfn：

int myStrCmp(void *vp1, void *vp2) {
    char *s1 = vp1;
    char *s2 = vp2;
    return strcmp(s1, s2);
}

还能用。当lsearch将elemAddr传递给这个比较函数时，它应该是一个指向char*的指针，在这种情况下，在比较函数中，我将传递strcmp char**。

Answer 1

你的问题很有趣！人们可能会预料到一些未定义的行为，甚至是崩溃。这确实是偶然的，但其原因如下：

在测试中使用字符串文字：

char *notes[] = { "Ab", "F#", "B", "Gb", "D" };
char *keyNote = "Gb";

您的编译器很可能共享字符串文本，因此notes[3]中的指针具有与keyNote相同的值。

在使用线性搜索时，您将执行strcmp，不是对字符串，而是对它们的地址。地址可能包含一个空字节，如果您的体系结构是小endian，那么地址中的重要非空字节将首先出现。有了这些机会，对于所有其他条目来说，strcmp((char*)notes[3], (char*)&keyNote)确实是0和非0。

您可以通过测试以下内容来验证这一理论：

char *notes[] = { "Ab", "F#", "B", "Gb", "D" };
char *keyNote = strdup("Gb");

如果keyNote中有一个不同的指针，一般搜索就会失败。

Answer 2

这就是为什么第二个版本的myStrCmp“工作”。第一个版本是您想要的，它将按预期对字符串进行比较。另一方面，第二个版本是将保存字符串地址的指针视为字符串本身。因此，它将指针逐字节地进行比较，就好像它们是字符串一样。如果指针是不同的，那么它很可能会比较为不相等(除非两个指针在它们不同之前包含零字节)。但是如果指针是相同的，那么在遇到不同字节之前，如果在指针中或在指针之后遇到零字节，那么它们就有可能比较相等。

那么，为什么两个"Gb"指针是相同的呢？因为编译器识别它们是相同的字符串，并为两个引用分配一个字符串。

不用说，这是一个非常不明确的行为，因此，分析为什么它有时工作是纯粹的学术。