Comparaison de structures : méthode miracle ?

**boboss123** · 12/12/2012, 15h06

Bonjour,

J'ai des structures à comparer.
Pour comparer une structure, on est donc normalement obligé de créer une fonction qui compare chaque champs un à un pour éviter les problèmes de padding :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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BOOL compareMyStruct(MY_STRUCT * struct1, MY_STRUCT * struct2){
	if(
		(struct1->elm1 != struct2->elm1) ||
		(struct1->elm2 != struct2->elm2) ||
		// ..
		(struct1->elmX != struct2->elmX)	
	){
		return FALSE;
	}
 
	return TRUE;
}

Y a t-il une petite astuce pour que si j'ajoute un membre dans la structure, qu'il y ai une erreur/warning à la compilation si j'oublie de modifier la fonction compareMyStruct() en conséquence ?

=> Je cherche une méthode fiable pour éviter tout oubli

Merci d'avance

**ternel** · 12/12/2012, 16h06

Non.

Mais si la déclaration de la fonction est à coté de la définition de la structure, une paire de commentaire bien placés devraient aider.

C'est la première étape de "documenter et spécifier".

**boboss123** · 12/12/2012, 16h34

Le problème des commentaires, c'est que quand tu dois rendres un projet rapidement et que l'on te met la pression, tu as vite fait de ne pas lire les commentaires alors qu'avec un bon gros #error, ça c'est imparable... mais bon s'il n'y a pas le choix, allons y pour les commentaires

merci

**mith06** · 12/12/2012, 16h52

Pourquoi un memcmp ne marcherais pas?

**droggo** · 12/12/2012, 17h27

Voe,

Envoyé par boboss123

Le problème des commentaires, c'est que quand tu dois rendres un projet rapidement et que l'on te met la pression, tu as vite fait de ne pas lire les commentaires alors qu'avec un bon gros #error, ça c'est imparable... mais bon s'il n'y a pas le choix, allons y pour les commentaires

merci

Faut pas pousser, quelques mots bien placés, en plus sur un programme que tu développes !!

**Neckara** · 12/12/2012, 17h57

Envoyé par mith06

Pourquoi un memcmp ne marcherais pas?

Le compilateur peut ajouter des octets de padding et je pense (à vérifier) que ces octets ont une valeur indéterminé.

**boboss123** · 13/12/2012, 09h21

Envoyé par mith06

Pourquoi un memcmp ne marcherais pas?

Ce que j'ai remarqué dans la déclaration d'une structure (je ne sais pas si c'est vrai dans tous les cas) :
1- les variables sont placées dans l'ordre de leur déclaration.
2- les variables sont placées à des adresses qui sont divisibles par la taille de la variable.
3- la taille totale de la structure est divisible par la taille de la plus grosse variable

Ex

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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typedef struct {
    UINT8 val8bits;
    UINT32 val32bits;
    UINT16 val16bits;
    UINT8 val8bits_2;
} MY_STRUCT;
 
void main(void){
    MY_STRUCT myStruct;
 
    myStruct.val8bits = 1;
    myStruct.val32bits = 2;
    myStruct.val16bits = 3;
    myStruct.val8bits_2 = 4;
 
    printf("sizeof(myStruct) = %i\r\n", sizeof(myStruct));
    printf("offset @myStruct.val8bits = 0\r\n");
    printf("offset @myStruct.val32bits = %i\r\n", (unsigned int)&myStruct.val32bits - (unsigned int)&myStruct.val8bits);
    printf("offset @myStruct.val16bits = %i\r\n", (unsigned int)&myStruct.val16bits - (unsigned int)&myStruct.val8bits);
    printf("offset @myStruct.val8bits_2 = %i\r\n", (unsigned int)&myStruct.val8bits_2 - (unsigned int)&myStruct.val8bits);
}

Si myStruct.val8bits est à l'adresse 0, myStruct.val32bits sera donc à l'adresse 4 (4 correspond à 8 octets = 32bits), myStruct.val16bits à l'adresse 8 et myStruct.val8bits_2 à l'adresse 10.
Il y a 3 octets de padding entre myStruct.val8bits et myStruct.val32bits et 1 octets de padding après myStruct.val8bits_2.
=> la taille de la structure sera donc de 12 octets

Lorsqu'une variable est déclarée en locale comme dans le cas cité précédemment (variable temporaire), elle est mise sur la pile et les champs ne sont pas initialisés à la déclaration de la variable. Les valeurs des octets de padding dépendent donc des valeurs des anciennes variables qui était précédemment au même endroit dans la pile.
Par contre les variables qui sont déclarées en extern/static (variables permanentes) ont tous leur octets qui sont initialisés à 0 au lancement du programme : je suppose donc qu'un memcmp sur deux structures en static doit fonctionner (à condition de ne pas avoir fait un memcpy avec une structure non static/extern pour modifier les valeurs de ces structures).

Si on change l'ordre des variables de la structure comme ceci :

Code :

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typedef struct {
    UINT8 val8bits;
    UINT8 val8bits_2;
    UINT16 val16bits;
    UINT32 val32bits;
} MY_STRUCT;

=> la taille de la structure sera de 8 octets et il n'y aura pas d'octets de padding

Attention : comme je l'ai dit précédemment, je ne suis pas sure que ça soit vrai dans tous les cas (je ne connais pas bien la norme du C).

**LittleWhite** · 13/12/2012, 09h33

Envoyé par Neckara

Le compilateur peut ajouter des octets de padding et je pense (à vérifier) que ces octets ont une valeur indéterminé.

On doit pouvoir empécher cela avec les indications pour le compilateur lié au packing des structures.

**boboss123** · 13/12/2012, 09h36

Envoyé par LittleWhite

On doit pouvoir empécher cela avec les indications pour le compilateur lié au packing des structures.

=> mais ce n'est pas portable me semble t-il car les commandes utilisées dépendent du compilateur et je ne suis pas sure que ça supprime le padding en fin de structure...

**LittleWhite** · 13/12/2012, 09h51

J'osais croire que c'était des trucs portables.
Sinon, même si votre structure possède du padding, elle devrait être comparable (avec memcpy), car la structure n'est définie qu'une fois.
Je veux dire par là que si on une déclaration comme :

Code :

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struct MyStruct
{
   char x;
   int y;
};

Faire un memcmp de deux instance de MyStruct est possible, car les deux instances auront le même padding.

**boutor** · 13/12/2012, 11h40

J'ajouterais une variable qui correspond au nombre d'éléments de la structure.
Et dans ma comparaison, mettrais en dur une comparaison de cette variable avec le nombre définit dans la sructure.
C'est pas super, mais bon...

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#include <iostream>
 
using namespace std;
 
struct MS {
        size_t y = 1;  // Doit correspondre aux nombres d'éléments ci-dessous (ici un seul  int a)
        int a;
 
} ;
 
bool compareMyStruct(MS struct1, MS struct2){
    if( struct1.y != 1 ) { cerr << "WARN : STRUCT COMPARE TO BE MODIFIED" << endl; } // A modifier a chaque ajout, PB : erreur a l'execution et non compilation
	if(
		(struct1.a != struct2.a)
	){
		return false;
	}
 
	return true;
}
 
int main()
{
 
 
    MS A;
    MS B;
    A.a = 2;
    B.a = 3;
    cout << " A=B ? " << compareMyStruct(A,B) << endl;
    cout << A.a << endl;
    cout << "Hello world!" << endl;
    return 0;
}

**diogene** · 13/12/2012, 12h22

On ne peut écrire cela en C

Code :

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struct MS {
        size_t y = 1;  // Doit correspondre aux nombres d'éléments ci-dessous (ici un seul  int a)
        int a;
 
} ;

L'inconvénient de mettre une valeur sentinelle dans la structure est qu'il faut explicitement et correctement initialiser toutes les instances de struct MS qui seront créées.

Personnellement, je mettrais deux gardes-fou, le premier à coté de la définition de la structure qui sera actualisé à chaque modification de la structure indiquant, pour reprendre l'idée de boutor, le nombre de champs et le second dans la fonction de comparaison indiquant le nombre de champs comparés qui sera actualisé à chaque modification de la fonction. Par exemple :

Code :

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#define NBCHAMPS_MY_STRUCT 10
typedef struct  {
   ... elm1;
...
   ... elm10;
}MY_STRUCT ;
....
BOOL compareMyStruct(MY_STRUCT * struct1, MY_STRUCT * struct2){
#define NBCHAMPSCOMP_MY_STRUCT 10
 if( NBCHAMPSCOMP_MY_STRUCT != NBCHAMPS_MY_STRUCT) ... // erreur
 return   (struct1->elm1 == struct2->elm1) &&
          (struct1->elm2 == struct2->elm2) &&
          // ...
          (struct1->elm10 == struct2->elm10);
}

**mith06** · 13/12/2012, 13h25

La méthode miracle que tu cherches c'est memcmp. Padding ou pas.

Code :

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BOOL compareMyStruct(MY_STRUCT * struct1, MY_STRUCT * struct2)
{
    return memcmp(struct1,struct2,sizeof(MY_STRUCT)) == 0;
}

**jouana** · 13/12/2012, 13h37

mais dans ce cas faut peu être penser à bien l'initialiser avec bzero histoire de pas avoir de la merde dans la mémoire

Ont sais jamais un char[300] avec juste un mot de 10 caractères y a quoi après ^^.

**mith06** · 13/12/2012, 13h56

Ont sais jamais un char[300] avec juste un mot de 10 caractères y a quoi après ^^.

Effectivement dans ce cas là il faut considéré que que les octets qui suivent sont aléatoires.

Donc d'un point de vu utilisateur deux structures peuvent être considéré "égales", avec cependant une représentation en mémoire différente (octet après '\0' non significatifs).

L'ordinateur ne peut pas ce placer dans ce point de vue. memcmp n' est donc pas une solution viable ( dans ce cas là).

Je ne connais pas de méthode en C qui permette de comparer c'est deux structures sans ce frapper les champs à la main, et prendre ainsi le risque de rendre la méthode de comparaison obsolète à chaque fois que l'on modifie la déclaration de la structure.

**jouana** · 13/12/2012, 14h01

d'ou la fonction bzero histoire de mettre tout tes bits à zéro.

correction : Les pointeurs n'ont pas forcement le même adressage mais la même valeurs.

La seule solution miracle c'est la rigueur dans ce cas.

**boboss123** · 13/12/2012, 15h04

mettre à zéro la structure à l'initialisation n'est pas une solution car si tu crée une librairie, tu ne sais pas forcemetn comment l'utilisateur de la lib va manipuler tes variables après.

Voici quelques exemple qui peuvent générer des erreurs :

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#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
 
typedef struct {
    char val1;
    int val2;
    char str[9];
} MY_STRUCT;
 
//#define INITILIZE_STRUCT_TO_ZERO
//#define TEST1 // première methode (si NITILIZE_STRUCT_TO_ZERO non defini, les structures ne sont pas identiques)
//#define TEST2 // seconde methode (les structures sont identiques)
#define TEST3 // troisieme methode (les structures ne sont pas identiques)
 
void modifyStruct(MY_STRUCT * ptStruct){
 
#ifdef TEST1
    MY_STRUCT structTmp;
 
    #ifdef INITILIZE_STRUCT_TO_ZERO
    memset(&structTmp, 0, sizeof(structTmp));
    #endif
 
    structTmp.val1 = 1;
    structTmp.val2 = 2;
 
    memcpy(ptStruct, &structTmp, sizeof(structTmp));
#endif
 
#ifdef TEST2
    ptStruct->val1 = 1;
    ptStruct->val2 = 2;
#endif
}
 
 
int main(){
    MY_STRUCT myStruct1;
    MY_STRUCT myStruct2;
 
    memset(&myStruct1, 0, sizeof(myStruct1));
    memset(&myStruct2, 0, sizeof(myStruct2));
 
    #ifdef TEST3
        strcpy(myStruct2.str, "salut !");
 
        strcpy(myStruct1.str, "hello world !"); // genere une erreur de comparaison
        strcpy(myStruct1.str, "salut !");
 
    #else
        modifyStruct(&myStruct1);
 
        myStruct2.val1 = 1;
        myStruct2.val2 = 2;
    #endif
 
 
    if(memcmp(&myStruct1, &myStruct2, sizeof(myStruct1)) == 0){
        printf("Structures identiques\n");
    } else {
         printf("Structures non identiques\n");
    }
 
 
    return 0;
}

**saad.hessane** · 13/12/2012, 19h51

D'où l'intérêt de masquer l'implémentation, et de fournir les fonctions de manipulations de la structure.
Fichier "public.h"

Code C :

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#ifndef PUBLIC_H_INCLUDED
#define PUBLIC_H_INCLUDED
typedef struct maStruct maStruct; //Déclaration d'un type incomplet
 
//Les fonctions autorisés
maStruct *maStructInit();
void maStructFree(maStruct *);
int maStructCmp(maStruct const *, maStruct const *);
#endif

Fichier "private.h"

Code C :

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#ifndef PRIVATE_H_INCLUDED
#define PRIVATE_H_INCLUDED
 
//Déclaration du type complet
struct maStruct{
  char val1;
  int val2;
  char str[9];
};
#endif

Fichier "implementation.c"

Code C :

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#include "public.h"
#include "private.h"
 
maStruct *maStructInit()
{/*...*/}
void maStructFree(maStruct *s)
{/*...*/}
int maStructCmp(maStruct const *s1, maStruct const *s2)
{/*...*/}

Tu fournis au client la librairie compilée, et le fichier "public.h".
L'intérêt réside aussi dans le fait que le jours où tu veux ajouter/supprimer/renommer un champ, l'utilisateur n'a pas à modifier son code.
Par contre l'utilisateur ne peut "manipuler" qu'un pointeur sur ta structure (Je vois cela comme un avantage !).
Pour la comparaison en elle même je dirais ça dépend. Si ta structure contient des pointeurs, faudra les déréférencer et comparer un à un (à part si deux structures sont égales si elles pointent vers la même zone mémoire, c'est toi qui définit la règle d'égalité).
Si la structure contient des valeurs, un memcmp suffit (calloc dans l'initialisation).

**Bktero** · 13/12/2012, 22h39

Memcmp n'est pas la solution, c'est clair, c'est net, c'est évident. Sauf à initialiser tout le padding à 0 et si les structures ne sont jamais modifiées par la suite et ça, c'est relativement peu probable. Je ne pense pas qu'on puisse garantir qu'en modifiant un champ, les bits de padding restent à 0.

Les instructions pour faire des structures compactes (avec packed quelque chose) dépendent du compilateur, car la norme ne possède pas si j'ai bonne mémoire d'indication à ce sujet.

Ce que j'ai remarqué dans la déclaration d'une structure (je ne sais pas si c'est vrai dans tous les cas) :
1- les variables sont placées dans l'ordre de leur déclaration.
2- les variables sont placées à des adresses qui sont divisibles par la taille de la variable.
3- la taille totale de la structure est divisible par la taille de la plus grosse variable

J'ai un article en cours de rédaction sur le sujet, qui traine d'ailleurs mais je n'ai ni le temps ni la motivation de le finir. On peut faire pas mal de remarques de ce genre. On s'aperçoit aussi en changeant de plateforme qu'on faire des remarques totalement autres / supplémentaires / qui ne paraissent pas en accord au premier abord. D'après la norme, il y a 2 choses dont tu peux être sûr : les champs sont dans l'ordre de déclaration du type, le premier champ est à la même adresse que la structure.

Ont sais jamais un char[300] avec juste un mot de 10 caractères y a quoi après ^^.

Et si après tu mets un mot de taille 5 ? Que deviennent les anciens caractères non mis à zéro au début ? ^^

La seule vraie méthode de comparer deux méthodes, c'est champ par champ (surtout quand on rajoute des problèmes pour comparer des champs qui sont des chaines, vous l'avez bien dit).

Le PO pose une question qui ne peut pas avoir de réponse "standard" : ce n'est pas un problème sémantique mais de logique. Une bonne solution est celle de diogene (pour changer ^^). Tu peux aussi faire des comparaisons avec des commandes du pré-processeur et mettre un #error pour avoir une erreur à la compilation.

**boboss123** · 14/12/2012, 09h20

Bon je pense qu'on peut dire que le sujet est clos : merci pour votre participation
=> pour moi :memcmp peut être utilisé en prenant pas mal de précautions : donc trop risqué, mieux vaut comparer champs par champs

Comparaison de structures : méthode miracle ?

C

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