C言語のstrcmp関数徹底解説｜文字列比較の基本から応用まで│C言語ナビゲーター

C言語において文字列を比較する際、あなたは何を使いますか？strcmpは、2つの文字列が同じかどうかを確認するための関数で、まるでプログラムに「この2つ、同じ？」と質問しているかのようです。もちろん、プログラムは猫と犬がどちらがかわいいかなんて判断できませんが、少なくとも「HELLO」と「hello」の違いくらいは見抜くことができます。この記事では、そんなstrcmpの仕組みや使い方、そして間違いやすいポイントについて解説していきます。

1. strcmp関数とは？

strcmp関数は、2つの文字列を1文字ずつ比較し、その結果を整数値として返す関数です。この関数は以下のように動作します：

0: 文字列が一致している場合
正の値: 第1の文字列が辞書順で後ろにある場合
負の値: 第1の文字列が辞書順で前にある場合

この関数は、文字列が全て同じかどうかを確認するだけでなく、どちらが先かを判定することも可能です。プログラム中では、以下のように簡単に使用できます：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char str1[] = "Hello";
    char str2[] = "World";

    int result = strcmp(str1, str2);
    printf("strcmpの結果: %d\n", result);
    return 0;
}

上記のコードは、”Hello” と “World” を比較し、その結果を表示します。重要な点は、strcmpは大文字と小文字を区別するため、”HELLO” と “hello” は異なる文字列として判断されることです。

2. strcmp関数の動作原理

strcmpの動作は単純でありながら強力です。2つの文字列を最初の文字から1つずつ比較し、異なる文字が現れた時点でその差を返します。この仕組みは、アルファベット順の比較にも応用され、例えば “apple” と “banana” を比較した場合、strcmpは “a” と “b” を最初に比較し、負の値を返します。

以下は、strcmpの仕組みをさらに理解するためのプログラム例です：

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char str1[] = "apple";
    char str2[] = "banana";

    int result = strcmp(str1, str2);
    if (result == 0) {
        printf("文字列は一致しています。\n");
    } else if (result < 0) {
        printf("str1はstr2より前にあります。\n");
    } else {
        printf("str1はstr2より後にあります。\n");
    }

    return 0;
}

このコードでは、”apple” と “banana” を比較しています。結果として、strcmpは”apple”が辞書順で”banana”より前にあることを教えてくれます。これにより、文字列を辞書順に並べるときなどにも便利です。

3. strcmp関数の使用例

1. ユーザー入力の確認

strcmpは、ユーザーが入力したデータと既存のデータを比較する場合に有用です。例えば、パスワードの一致確認に使用できます。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char password[] = "secret";
    char input[256];

    printf("パスワードを入力してください: ");
    scanf("%s", input);

    if (strcmp(password, input) == 0) {
        printf("パスワードが一致しました。\n");
    } else {
        printf("パスワードが間違っています。\n");
    }

    return 0;
}

このプログラムは、入力されたパスワードと正しいパスワードをstrcmpで比較します。

2. 辞書順での並び替え

辞書順で文字列を並べ替える際にもstrcmpは便利です。複数の単語をソートする際に、strcmpを使ってどちらの単語が前に来るべきかを判定できます。

4. strcmp関数の代替手段

strcmpは非常に便利ですが、用途に応じて他の関数も検討すべき場合があります。

strncmp: 部分文字列の比較

strncmpは、文字列の一部だけを比較したいときに使います。たとえば、文字列の最初の3文字だけを比較する場合に使用します。

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main() {
    char str1[] = "apple";
    char str2[] = "apricot";

    if (strncmp(str1, str2, 3) == 0) {
        printf("最初の3文字は一致しています。\n");
    } else {
        printf("最初の3文字は一致していません。\n");
    }

    return 0;
}

memcmp: メモリの比較

memcmpは、文字列ではなくメモリ全体を比較するための関数です。バイナリデータの比較が必要な場合に便利です。

5. よくある間違い

1. 大文字と小文字の違いを考慮しない

strcmpは大文字と小文字を区別します。たとえば、”HELLO” と “hello” は異なるものとして扱われます。ケースに依存しない比較が必要な場合は、strcasecmpの使用を検討しましょう。

2. NULLポインタの比較

strcmpでNULLポインタを比較するとクラッシュの原因になります。比較する文字列が適切に初期化されているか確認することが重要です。

まとめ

strcmpはC言語において非常に重要な関数であり、文字列の比較を簡単に行えます。パスワードの確認や文字列の並び替えなど、実際のプログラムでの使用例を示しながら解説しました。プログラムの中での文字列操作において、この関数の便利さをぜひ体験してみてください。