C语言编程新手：如何判断结构体(struct)相等？

编程中结构体的重要性

今天咱们来聊聊C语言里的结构体。这玩意儿就像是搭积木，能把你想要的各种数据类型一块儿凑起来，变成一个有意义的“小团伙”。如果你还没搞懂结构体，那就赶紧翻翻我之前的文章吧！C语言结构体(struct)用法详解

说到比较两个结构体，咱们常用的办法有两种：逐个成员比一比，或者用memcmp来个大扫荡。接下来，就让咱们详细瞅瞅这两种办法咋实现的，还有它们的小毛病。

逐成员比较

逐个成员比较，这法子简单又好用。比如说有这么一个结构体，里面有 int、float、指针类型的数据，咱们来看看怎么挨个比一比：

#include 
#include 
#include 
#include 

typedef struct {
  int a;
  float b;
  char *d;
} MyStruct;

#define EPSILON 0.000001

bool FloatsIsEqual(float f1, float f2) {
  return fabs(f1 - f2) < EPSILON;
}


bool compareStructs(MyStruct s1, MyStruct s2) {
  if (s1.a != s2.a) return false;
  if (!FloatsIsEqual(s1.b, s2.b)) return false;
  if (strcmp(s1.d, s2.d) != 0) return false;
  return true;
}

int main() {
  MyStruct s1 = {520, 2.5f, "typedef"};
  MyStruct s2 = {520, 2.5f, "typedef"};

  if (compareStructs(s1, s2)) {
    printf("Structures are equal");
  } else {
    printf("Structures are not equal");
  }
  return 0;
}

memcmp比较

memcmp 是C库函数，用于比较两个内存块的前 n 个字节。其函数原型为：

int memcmp(const void *str1, const void *str2, size_t n)

• 参数
• str1 -- 指向内存块的指针。
• str2 -- 指向内存块的指针。
• n -- 要被比较的字节数。
• 返回值
• 如果返回值 < 0，则表示 str1 小于 str2。
• 如果返回值 > 0，则表示 str1 大于 str2。
• 如果返回值 = 0，则表示 str1 等于 str2。

不过，用memcmp的时候可得小心：

• 结构体对齐：由于结构体可能存在内存对齐的情况，会填充一些字节，此时直接使用 memcmp 可能会得到错误的结果。
• 浮点数比较：浮点数的存储方式特殊，直接使用 memcmp 比较可能会导致不准确的结果。

反面教材

在这里我我亲身经历的Bug，有一段代码是通过逐成员方式比较两个结构体是否相等的，然后我就耍小聪明改为使用 memcmp 的方式，结果不出意外的情况下还是出现了意外。

以下是一个示例，展示了使用 memcmp 比较包含正零和负零的两个结构体变量：

#include 
#include 

typedef struct {
  float value;
}FloatStruct;

int main() {
  FloatStruct s1 = {0.0f}; // 正零
  FloatStruct s2 = {-0.0f}; // 负零

  if (memcmp(&s1, &s2, sizeof(FloatStruct)) == 0) {
    printf("Structures are equal");
  } else {
    printf("Structures are not equal");
  }
  return 0;
}

虽然两个结构体成员在数值上是相等的，两者都是0，但是在存储格式中的符号位却不相同，从而存储在在内存中的数据不同，所以判断为两个结构体不相等，跟我们期待的结果相悖。

总结

要是结构体里有浮点型数据或者指针类型的数据，咱们就用逐个成员比较的办法，简单好用。要是就一些简单的整形数据，使用memcmp也能偷偷懒。

为了程序的可扩展性，还是建议使用逐一成员比较。