memcmp 是C语言标准库中的一个函数，定义在头文件中。它用于比较两个内存区域（或字符串）的前 n 个字节。这个函数非常适合用于需要精确比较数据块的情况，比如比较数组、结构体或其他非字符串类型的数据。

函数原型

int memcmp(const void *ptr1, const void *ptr2, size_t num);

功能：像法医比对指纹一样，逐字节比较两块内存区域的内容是否完全相同。

入口参数：鉴证科的三要素

ptr1 - 第一块内存（现场样本）

类型：const void*
可以是任何数据类型：数组、结构体、字符串等
示例：int a[5] = {1,2,3,4,5}

ptr2 - 第二块内存（比对样本）

类型：const void*
必须与ptr1类型一致才有比较意义
示例：int b[5] = {1,2,3,4,5}

num - 比较的字节数（检测精度）

类型：size_t
关键设置：sizeof(数据类型)*元素个数
示例：比较5个int → 5*sizeof(int)

返回参数：鉴证报告

返回值=0：两块内存完全相同

char str1[] = "ABC";
char str2[] = "ABC";
int result = memcmp(str1, str2, 3); // 返回0

返回值<0：ptr1首个差异字节的ASCII值小于ptr2

// 0x41('A') vs 0x42('B')
memcmp("Apple", "Banana", 1); // 返回负数

返回值>0：ptr1首个差异字节的ASCII值大于ptr2

// 0x43('C') vs 0x42('B')
memcmp("Cat", "Bat", 1); // 返回正数

实战用法：三大鉴证场景

场景1：网络数据包校验（防数据篡改）

// 发送端生成校验码
struct Packet {
    int seq;
    char data[100];
    uint32_t checksum; // 校验码
} send_pkt;

// 接收端验证校验码
uint32_t calc_checksum(const struct Packet *pkt) {
    // 计算前两个字段的校验和（跳过checksum字段）
    return crc32(pkt, offsetof(struct Packet, checksum));
}

void verify_packet(struct Packet *recv_pkt) {
    uint32_t real_checksum = calc_checksum(recv_pkt);
    // 比较内存中的校验码与计算的校验码（4字节）
    if (memcmp(&recv_pkt->checksum, &real_checksum, 4) != 0) {
        printf(" 数据包被篡改！");
    }
}

场景2：文件签名验证（验明正身）

// PNG文件头签名：89 50 4E 47 0D 0A 1A 0A
int is_png_file(const char *filename) {
    FILE *fp = fopen(filename, "rb");
    if (!fp) return 0;

    unsigned char header[8];
    fread(header, 1, 8, fp);
    fclose(fp);

    // 比对前8字节是否符合PNG签名
    return memcmp(header, "\x89PNG\r\n\x1A\n", 8) == 0;
}

/* 使用示例：
if (is_png_file("photo.png")) {
    printf("这是合法的PNG文件");
} */

场景3：结构体快速比对（高效验证）

typedef struct {
    int id;
    char name[20];
    double score;
} Student;

// 批量比对学生信息
void compare_students(const Student *s1, const Student *s2) {
    // 直接比较整个结构体的内存（需确保无填充字节差异）
    int cmp = memcmp(s1, s2, sizeof(Student));
    
    if (cmp == 0) {
        printf("学生信息完全相同\n");
    } else {
        printf("差异首次出现在第%d字节\n", abs(cmp));
    }
}

// 注意：结构体可能存在内存对齐填充，需确保编译设置一致

高阶技巧：鉴证专家的工具箱

浮点数比较的陷阱

float a = 1.0f, b = 1.0f;
// 直接比较可能失败（因精度问题）
if (memcmp(&a, &b, sizeof(float)) == 0) {
    printf("二进制表示的浮点数完全相同");
}

快速数组比对

int arr1[100], arr2[100];
// 比逐个元素比较快10倍以上
if (memcmp(arr1, arr2, sizeof(arr1)) == 0) {
    printf("数组内容完全一致");
}

安全密码比对（防时序攻击）

// 使用恒定时间比较（即使差异在第一个字符也完整比对）
int safe_compare(const char *input, const char *real) {
    size_t len = strlen(real);
    if (strlen(input) != len) return -1;
    
    int result = 0;
    for (size_t i = 0; i < len; ++i) {
        result |= input[i] ^ real[i]; // 逐位异或
    }
    return result; // 全等时返回0
}

注意事项：鉴证雷区

字节顺序问题（大小端差异）

// 0x12345678 在不同端序的存储：
// 大端：12 34 56 78
// 小端：78 56 34 12
int a = 0x12345678, b = 0x12345678;
memcmp(&a, &b, 4); // 在不同端序的机器上可能返回非0

结构体填充字节

#pragma pack(push, 1) // 关闭内存对齐
struct Test { char c; int i; }; 
#pragma pack(pop)

struct Test t1 = {'A', 100}, t2 = {'A', 100};
// 若编译时内存对齐设置不同，memcmp结果可能不同

浮点数的特殊值

double nan1 = 0.0/0.0, nan2 = 0.0/0.0;
memcmp(&nan1, &nan2, sizeof(double)); // 可能返回非0（NaN不相等）

总结：你的内存显微镜

对比项	memcmp（内存比对）	strncmp（字符串比对）
终止条件	比较指定字节数	遇到'\0'提前终止
适用类型	任意二进制数据	仅文本字符串
性能	O(n) 时间复杂度	O(n) 但可能提前终止
典型应用	数据校验、二进制协议	文件名比对、命令行参数解析

通过这份“内存鉴证指南”，你现在可以像专业鉴证人员一样使用memcmp函数，精准识别内存数据的异同！下次需要比对二进制数据时，记得启动你的内存显微镜！