Книга: Linux программирование в примерах

13.2.3. Сравнение строк: strcoll() и strxfrm()

13.2.3. Сравнение строк: strcoll() и strxfrm()

Знакомая функция strcmp() сравнивает две строки, возвращая отрицательное, нулевое или положительное значения, если первая строка меньше, равна или больше второй. Это сравнение основано на числовых значениях символов в машинном наборе символов. Из-за этого результаты strcmp() никогда не изменяются.

Однако, при наличии локалей простого числового сравнения недостаточно. Каждая локаль определяет для содержащихся в ней символов последовательность сортировки, другими словами, относительный порядок символов внутри локали. Например, в простом 7-битном ASCII у двух символов 'А' и 'а' десятичные значения равны 65 и 97 соответственно. Соответственно, во фрагменте

int i = strcmp("А", "a");
i имеет отрицательное значение. Однако, в локали "en_US.UTF-8" 'A' идет после 'a', а не перед ним. Таким образом, использование strcmp() для приложений, использующих локаль, является плохой мыслью, мы могли бы сказать, что она возвращает игнорирующий локаль ответ.

Функция strcoll() (string collate — сортировка строк) существует для сравнения строк с использованием локали:

#include <string.h> /* ISO С */
int strcoll(const char *s1, const char *s2);

Она возвращает такие же отрицательные/нулевые/положительные значения, что и strcmp(). Следующая программа, ch13-compare.c, интерактивно демонстрирует разницу:

1  /* ch13-compare.с --- демонстрация strcmp() против strcoll() */
2
3  #include <stdio.h>
4  #include <locale.h>
5  #include <string.h>
6
7  int main(void)
8  {
9  #define STRBUFSIZE 1024
10  char locale[STRBUFSIZE], curloc[STRBUFSIZE];
11  char left[STRBUFSIZE], right[STRBUFSIZE];
12  char buf[BUFSIZ];
13  int count;
14
15  setlocale(LC_ALL, ""); /* установить локаль */
16  strcpy(curloc, setlocale(LC_ALL, NULL)); /* сохранить ее */
17
18  printf("--> "); fflush(stdout);
19  while (fgets(buf, sizeof buf, stdin) != NULL) {
20   locale[0] = '';
21   count = sscanf(buf, "%s %s %s", left, right, locale);
22   if (count < 2)
23    break;
24
25   if (*locale) {
26    setlocale(LC_ALL, locale);
27    strcpy(curloc, locale);
28   }
29
30   printf("%s: strcmp("%s", "%s") is %dn", curloc, left,
31    right, strcmp(left, right));
32   printf("%s: strcoll("%s", "%s") is %dn", curloc, left,
33    right, strcoll(left, right));
34
35   printf("n--> "); fflush(stdout);
36  }
37
38  exit(0);
39 }

Программа читает входные строки, состоящие из двух сравниваемых слов и необязательной локали, использующейся для сравнения. Если локаль дана, она становится локалью для последующих элементов. Программа начинает с любой локалью, которая установлена в окружении.

Массив curloc сохраняет текущую локаль для вывода результатов; left и right являются левым и правым сравниваемыми словами (строки 10–11). Основную часть программы составляет цикл (строки 19–36), который читает строки и выполняет работу. Строки 20–23 разделяют входную строку, locale инициализируется пустой строкой, если третья строка не предусмотрена.

Строки 25–28 устанавливают новую локаль, если она приведена. Строки 30–33 выводят результаты сравнения, а строка 35 приглашает для дальнейшего ввода. Вот демонстрация:

$ ch13-compare /* Запуск программы */
--> ABC abc /* Ввести два слова */
С: strcmp("ABC", "abc") is -1 /* Программа началась в локали "С" */
С: strcoll("ABC", "abc") is -1 /* В локали "С" идентичные рез-ты */
--> ABC abc en_US /* Слова те же, локаль "en_US" */
en_US: strcmp("ABC", "abc") is -1 /* strcmp() без изменений */
en_US: strcoll("ABC", "abc") is 2 /* рез-ты strcoll() изменились' */
--> ABC abc en_US.UTF-8 /* Слова те же, локаль "en_US.UTF-8" */
en_US.UTF-8: strcmp("ABC", "abc") is -1
en_US. UTF-8: strcoll("ABC", "abc") is 6
 /* Другое значение, все еще положительное */
--> junk JUNK /* Новые слова */
en_US.UTF-8: strcmp("junk", "JUNK") is 1 /* предыдущая локаль */
en_US.UTF-8: strcoll("junk", "JUNK") is -6

Эта программа ясно показывает различие между strcmp() и strcoll(). Поскольку strcmp() работает в соответствии с числовыми значениями символов, она всегда возвращает тот же самый результат, strcoll() понимает проблемы сортировки, и ее результат меняется в соответствии с локалью. Мы видим, что в обеих локалях en_US заглавные буквы идут после строчных.

Основанная на локалях сортировка потенциально дорогостоящая. Если вы ожидаете большого числа сравнений, где по крайней мере одна из строк не будет изменяться или где значения строк будут сравниваться друг с другом по несколько раз (как при сортировке списка), следует рассмотреть использование функции strxfrm() для преобразования своих строк для использования с strcmp(). Функция strxfrm() объявлена следующим образом:

#include <string.h> /* ISO С */
size_t strxfrm(char *dest, const char *src, size_t n);

Идея в том, что strxfrm() преобразует первые n символов src, помещая их в dest. Возвращаемое значение является числом символов, необходимых для сохранения преобразованных символов. Если она превышает n, содержимое dest «неопределенно».

Стандарт POSIX явным образом разрешает устанавливать в n ноль, а в dest NULL. В этом случае strxfrm() возвращает размер массива, необходимого для сохранения преобразованной версии src (не включая завершающий символ ''). Предполагается, что это значение впоследствии будет использовано с malloc() для создания массива dest или для проверки размера предопределенных границ массива (При этом, очевидно, src должен иметь завершающий нулевой байт.) Этот фрагмент иллюстрирует использование strxfrm():

#define STRBUFSIZE ...
char s1[STRBUFSIZE], s2[STRBUFSIZE]; /* Оригинальные строки */
char s1x[STRBUFSIZE], s2x[STRBUFSIZE]; /* Преобразованные копии */
size_t len1, len2;
int cmp;
/* ... заполнить s1 и s2 ... */
len1 = strlen(s1);
len2 = strlen(s2);
if (strxfrm(s1x, s1, len1) >= STRBUFSIZE ||
 strxfrm(s2x, s2, len2) >= STRBUFSIZE)
 /* слишком большой, восстановить */
cmp = strcmp(s1x, s2x);
if (cmp == 0)
 /* равны */
else if (cmp < 0)
 /* s1 < s2 */
else
 /* s1 > s2 */

Для одноразовых сравнений, возможно, быстрее непосредственно использовать strcoll(). Но если строки будут сравниваться несколько раз, более быстрым будет использование сначала strxfrm(), а затем strcmp() с преобразованными значениями. Функций для локали, соответствующих strncmp() или strcasecmp(), нет.

Оглавление книги