Discussion :

[Benbout]

Bonsoir,

j ai note une difference de resultats pour strcmp selon l os sur lequel je me trouvais :

Code c :

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char *s1 = "125";
char *s2 = "123";
printf("%i\n", strcmp(s1, s2));
printf("%i\n", strcmp("125", "123"));

Sous mac : strcmp retourne bien une difference de 2 dans les deux cas d utilisation.
Sous linux : strcmp retournera 1 et non 2 lorsque l on cree directement les string dans les parametres.

Strcmp sous apple :

Code c :

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int
strcmp(s1, s2)
	const char *s1, *s2;
{
	while (*s1 == *s2++)
		if (*s1++ == 0)
			return (0);
	return (*(const unsigned char *)s1 - *(const unsigned char *)(s2 - 1));
}

L implementation GNU :

Code c :

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int
STRCMP (const char *p1, const char *p2)
{
  const unsigned char *s1 = (const unsigned char *) p1;
  const unsigned char *s2 = (const unsigned char *) p2;
  unsigned char c1, c2;
 
  do
    {
      c1 = (unsigned char) *s1++;
      c2 = (unsigned char) *s2++;
      if (c1 == '\0')
	return c1 - c2;
    }
  while (c1 == c2);
 
  return c1 - c2;
}

Le comportement du code reste relativement le meme dans les deux versions. Qu est ce qui cause cette difference ? Le code genere par les compilateurs ? L architecture des processeurs ? Ou me manque il simplement une notion que je n ai pas encore etudiee ?

[dalfab]

Et en activant les optimisations les 4 appels devraient retourner 1.
Le compilateur voit bien que l'on veut comparer "123" avec "125", c'est plus facile pour lui dans le second cas. Il connait la réponse il faut retourner un nombre positif, il va souvent choisir le 1 et n'a aucune raison d'appeler la fonction strcmp() et va produire une code équivalent à printf("%i\n",1);.

[chrtophe]

Extrait du man :

Les fonctions strcmp() et strncmp() renvoient un entier inférieur, égal ou supérieur à zéro si s1 (ou ses n premiers octets) est respectivement inférieure, égale ou supérieure à s2.

Si les chaines sont égales, le retour sera 0, sinon inférieur ou supérieur à 0 sans précision de valeur.

[Bousk]

La doc indique très clairement que si les chaînes sont égales la valeur retournée est 0, mais il n'y a aucune raison de croire que seules les valeurs -1 et +1 peuvent être retournées quand elles ne le sont pas.
Certaines implémentations font sûrement ce choix, d'autres se contentent de retourner la différence entre les 2 caractères différents et peuvent donc retourner des valeurs bien plus grandes (et tu peux toi-même voir l'implémentation choisie et en tirer cette conclusion).

http://www.cplusplus.com/reference/cstring/strcmp/

[Benbout]

Bonjour bousk, dans l implementation de la libc qu utilise mac, la fonction opere le meme traitement que pour la glibc, a savoir retourner la difference par soustraction. Ce n etait pas ca le soucis en l occurence, comme l a souligne dalfab. Mais merci pour ce rappel.

Et en activant les optimisations les 4 appels devraient retourner 1.
Le compilateur voit bien que l'on veut comparer "123" avec "125", c'est plus facile pour lui dans le second cas. Il connait la réponse il faut retourner un nombre positif, il va souvent choisir le 1 et n'a aucune raison d'appeler la fonction strcmp() et va produire une code équivalent à printf("%i\n",1);.

Bonjour dalfab et merci pour ta reponse. Effectivement en appliquant une optimisation de niveau 1 alors les deux cas n appellent plus directement la fonction. comme tu l avais predit. Je m etais rendu compte de cette difference dans un projet pour mon ecole ou je dois recoder un certains nombre de fonctions de manipulation de string et de zone memoire de la lib standard, et le jour ou j ai lance ma serie de tests sous linux, les resultats de la fonction strcmp standard ne correspondaient plus au resultat de mon strcmp alors que sous mac oui, d ou mon etonnement.

Comment dois je interpreter cette difference de traitement par gcc mac et gcc linux ? Dois je en conclure, par les resultats obtenus, que gcc sous mac n inclut pas certains traitements d optimisation de compilation qui sont presents par defaut pour gcc sur des distro linux ?
Ce traitement d optimisation etant present par defaut sur mon linux, est il possible de le desactiver (je suis novice dans l utilisation de gcc j apprivoise la bete petit a petit) ?

[chrtophe]

Pour bien comprendre, strcmp retourne 0 en cas de comparaison ok et n'importe quel nombre positif ou négatif si les chaines diffèrent. La fonction n'est pas censée retourner la position de divergence, le nombre de caractères comparées, ou autre chose.

Les deux implémentations, bien que différentes et ne retournant pas la même valeur en cas de comparaison infructueuse, sont bonnes. Dans ton implémentation, tu peux retourner n'importe quel valeur positive (si la chaine en premier argument est considérée supérieure à la seconde chaine) ou négative différente de 0 en cas de chaines différentes, elle sera tout aussi valable que les autres.

[Bousk]

Comment dois je interpreter cette difference de traitement par gcc mac et gcc linux ? Dois je en conclure, par les resultats obtenus, que gcc sous mac n inclut pas certains traitements d optimisation de compilation qui sont presents par defaut pour gcc sur des distro linux ?
Ce traitement d optimisation etant present par defaut sur mon linux, est il possible de le desactiver (je suis novice dans l utilisation de gcc j apprivoise la bete petit a petit) ?

Tu dois purement et simplement l'ignorer et te contenter de suivre la doc : 0 signifie chaînes identiques, autre chose signifie qu'elles sont différentes.
Si le compilateur optimise des morceaux, tant mieux et c'est aussi son boulot
https://stackoverflow.com/a/27751263

Si tu ne veux pas ça, peut-être qu'en changeant le nom de la fonction le compilateur ne la reconnaîtra pas et arrêtera d'utiliser son intrinsic à la place ? (Normalement on fait l'opération inverse, parce que les intrinsic sont des gains de perf )

[Benbout]

Apres la lecture d un e-book sur l optmisation des compilateurs (dispo sur developpez.net il faut le souligner), je comprend mieux quels en sont les mecanismes. Cela reste un peu deroutant dans le cas de strcmp car la documentation s attache a decrire le comportement d une fonction (normallement isolee de son environnement) et pour le coup elle decrit le comportement d une fonction sous l influence supposee de facteurs exterieurs impliquant le compilateur, car la fonction, prise de maniere isolee, correspond a la documentation mais son implementation se veut plus precise que la documentation seule. Je ne comprend toujours pas, d ailleurs, pourquoi la fonction ne retourne tout simplement pas -1 0 ou 1, ce qui correspondrait toujours au comportement qu on lui a impose tout en etant plus rapide a l execution, et semblerait plus logique car en prenant comme reference la documentation le fait que la fonction retourne un entier de n importe quelle valeur (n importe quel entier positif si s1 est superier a s2 par exemple), n apporte rien de concret au programmeur, puisque cette valeur n est pas predictible si l on s en tient a la doc. Le developpeur fera toujours la meme chose, a savoir checker si le resultat est < > ou = a 0. Si vous avez une derniere reponse a ajouter a ce sujet n hesitez pas ! (pardonnez moi pour le massacre de la syntaxe de notre belle langue je suis sous clavier us en ce moment).

[Bktero]

Ton dernier message est plutôt capilotracté....

pourquoi la fonction ne retourne tout simplement pas -1 0 ou 1, ce qui correspondrait toujours au comportement qu on lui a impose tout en etant plus rapide a l execution

Non, on lui impose de renvoyer 0 ou un nombre positif ou un nombre négatif, pas -1, 0 ou 1 :
https://man.developpez.com/man3/strcmp/

4. VALEUR RENVOYÉE
Les fonctions strcmp() et strncmp() renvoient un entier inférieur, égal ou supérieur à zéro si s1 (ou ses n premiers octets) est respectivement inférieure, égale ou supérieure à s2.

Et aucune garantie que renvoyé -1, 0 ou 1 serait plus rapide... Pourquoi dis-tu cela d'ailleurs ?

son implementation se veut plus precise que la documentation seule

Gné ? Qu'est ce que cela veut dire ?

n apporte rien de concret au programmeur, puisque cette valeur n est pas predictible si l on s en tient a la doc

Elle est totalement prédictible : négative, nulle ou positive.

[Benbout]

Code :

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Non, on lui impose de renvoyer 0 ou un nombre positif ou un nombre négatif, pas -1, 0 ou 1 :
https://man.developpez.com/man3/strcmp/

Et pourquoi pas ? -1 0 ou 1, c est n importe quel entier negatif ou positif. Si j implemente la fonction de cette maniere elle respectera la doc. Et c est ce que fait le compilateur si ses optimisations sont actives de toute facon donc pourquoi ne pas le faire par defaut ? Comme je l ai dit une valeur autre que -1 0 ou 1 n a aucun interet pour le programmeur puisqu il n est pas capable de predire la valeur exacte en sortie (predire n est peut etre pas le mot que je suis cense utiliser), juste si ce sera superieur egal ou positif par rapport a une reference en l occurence le chiffre 0, donc outre ce fait, que la fonction renvoie 40 ou -45 n a aucune utilite, ce n est pas utilisable dans le contexte exprime par la doc.

J ai bien compris la doc, mais il me semble qu il est naturel de se poser cette question. Je n ai pas pour habitude de m en tenir a "parce que la doc le dit". Je cherche a comprendre pourquoi il en est ainsi.

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

Et aucune garantie que renvoyé -1, 0 ou 1 serait plus rapide... Pourquoi dis-tu cela d'ailleurs ?

N est il pas plus rapide de renvoyer une constante plutot qu une soustraction de deux nombres ? C est ce que fait le compilateur quand ses optimisations sont actives non ?

[Matt_Houston]

Et pourquoi pas ?

Parce que ça ne respecterait pas le principe de parcimonie ! Le rasoir d'Ockham nous dit qu'il faut nous en tenir à ce qui est strictement nécessaire. Si l'on peut décrire un comportement en requérant le respect de n contraintes, pourquoi en imposer n + 1 ?

S'en tenir à un ensemble minimal laisse la plus grande liberté à l'implémentation et donc le champ libre à un plus grand nombre de possibilités d'optimisation. Tu pars du principe que renvoyer (-)1 est toujours le meilleur choix. C'est pour le moins péremptoire, et probablement faux.

[Benbout]

Merci Matt. Prenons le cas ou c est faux, finalement oublions les questions de rapidite et tutti quanti. Prenons l exemple suivant :

Code :

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char s1[] = "toto";
char s2[] = "tota";
int r = strcmp(s1, s2);

Es tu capable de predire la valeur de retour ? Non.
Tu es en mesure d affirmer que r sera superieur a 0, car s1 est superieur a s2 par comparaison lexicolographique.
Si r = -45, la valeur absolue de -45 t es t elle utile ? Non car tu n es pas en mesure de predire dans quelles circonstances -45 est retourne. -45 et -78 sont donc egaux dans le contexte d utilisation de la fonction.

Prenons desormais la fonction isascii. Elle renvoie 0 si le char n est pas ascii et 1 si c est le cas.
Il aurait pu etre convenu que isascii renvoie n importe quel entier positif si le char est un ascii et n importe quel entier negatif si ce n est pas le cas. Pourtant, comme bons nombre de fonctions de comparaison, ce n est pas le choix qui a ete fait et c est facilement justifiable. La fonction repond a une problematique qui est "est ce un caractere ascii ?" A cela 2 solutions possibles Oui ou non. Cela se traduit par le renvoi de deux nombres distincts indiquant le oui ou le non. A t on besoin d une infinite de valeur pour caractericer ces deux etats ? Non. La fonction strcmp est quasiment equivalente excepte qu il n y a pas deux etats mais trois. Sommes nous dans la necessite d utiliser une infinite de valeurs pour caracteriser ces trois etats ? Non.

Ce que j essaie de comprendre, c est pourquoi est ce le cas ? Si la reponse est simplement : "parce que des developpeurs se sont reunis et ont decide que ce serait comme ca sans nous faire parvenir des justifications quand au raisonnement qui a donne lieu a ce choix", alors la discussion s arretera la, mais s il y a une raison technique derriere cela, et il y en a forcement une j aurais evidemment aime la connaitre.

[LittleWhite]

Bonjour,

Avez-vous essayé d'écrire le code de strcmp() ? C'est "intéressant" (on peut aussi le trouver sur Internet).
Je vais y revenir.

Prenons desormais la fonction isascii. Elle renvoie 0 si le char n est pas ascii et 1 si c est le cas.

Je me demande quelle doc vous lisez. Voici la mienne :

The values returned are nonzero if the character c falls into the tested class, and a zero value if not.

Revenons au strcmp(), je vais faire une implémentation naïve :

Code :

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int strcmp(const char* str1, const char* str2)
{
    int length = min(strlen(str1), strlen(str2)); // on va dire que min existe, sinon c'est juste un if ;)
 
    for(int i = 0; i < length ; i++)
    {
        if(str1[i] != str2[i])
        {
             if(str1[i] < str2[i])
                 return -1;
             else
                 return 1;
        }
    }
    return 0;
}

C'est naïf, mais ça retourne que des -1, 1, 0. Normalement, ce genre d'implémentation est réalisée avec des pointeurs qui se déplacent sur le tableau (et on incrémente les pointeurs), mais je voulais vraiment faire naïvement.

On voit que le test dans la boucle pourrait être améliorée par :

Code :

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if(str1[i] != str2[i])
{
     return str1[i] - str2[i];
}

En laissant libre les valeurs de retour, on peut réduire le code, et possiblement réduire le temps d'exécution. Bien entendu, ce n'est pas exactement ça dans la réalité, et je vous invite à regarde une implémentation officielle. Toutefois, le fait de remplacer un test par une soustraction sera certainement une habitude retenue, car on pourra faire un do...while() avec comme condition, le résultat de la soustraction (on continue tant qu'il est égal à 0 et sinon, on le retourne dès que l'on sort du while(). Soit :

Code :

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do
{
    res = str1[i] - str2[i]
}while(res == 0 && str1[i] != '\0')
return res;

J'ai oublié de dire, votre code présenté ci-dessus sera certainement optimisé par le compilateur, pour une exécution lors de la compilation. En effet, le compilateur peut embarquer une implémentation de certaine fonction, comme strcmp, dont le résultat est toujours le même, car vos chaines sont hardcodés .

[Benbout]

Bonsoir Littlewhite. Oui j ai du implementer la fonction parmi une soixantaine d autres fonctions de la libc. C est justement en implementant ma version (qui est sensiblement la meme que celle de la gnu libc mis a part le do while que je n ai pas le droit d utiliser) que j ai eu des failures lors de tests unitaires, suivant le niveau d optimisation du compilateur la fonction standard n avait plus le meme comportement que ma fonction (j appris plus tard grace a un intervenant que la fonction n etait pas en cause d ailleurs, c etait simplement le compilateur), et bien que cela corresponde toujours au comportement de la documentation, cela m a amene a ouvrir une discussion pour comprendre pourquoi ce comportement changeait.
Et pour isascii vous avez absolument raison je viens de regarder mon man c est le meme c est une erreur grossiere de ma part. Le C est le premier langage de bas niveau que j aborde et c est la premiere fois que je fais face a des fonctions qui dans d autres langages renverrait simplement true ou false, ou 0 ou 1, alors pour moi il me semble plus logique de renvoyer deux valeurs simples, constantes, 0 ou 1 pour signifier signifier qu un char est ascii ou non par exemple. Cette idee de renvoyer une infinite d entiers positif possibles pour affirmer qu un char est ascii me laissait dubitatif (du moins jusqu a maintenant).

[Bktero]

Il en faut pas confondre spécification d'une fonction et les détails des implémentations possibles. En disant "la fonction renvoie un nombre négatif, zéro ou un nombre positif", tu laisses plus de possibilités aux personnes qui vont écrire la bibliothèque standard pour une cible particulière que si tu dis "la fonction renvoie -1, 0 ou 1". C'est ce que montre LittleWhite. Une implémentation pourra choisir de renvoyer -1,0 et 1 ; une autre pourra choisir de renvoyer -174652, 0 et 42 ; une dernière des valeurs non constantes (par exemple les différences entre caractères). Toutes seront correctes et chacune aura peut-être ses avantages pour sa cible.

Il ne faut pas perdre de vue que le C est un langage bas niveau, qui se veut être facile à porter sur une nouvelle cible. La norme laisse beaucoup de zone assez "floues". Par exemple, il suffit de compter le nombre d'occurrences de l'adjectif "implementation-defined" le document n1256 (la norme C99) pour s'en convaincre : 160 !

Quant à savoir s'il aurait été plus judicieux de spécifier dans la norme "strcmp() doit renvoyer -1, 0 et 1" pour que les valeurs soient utilisables, c'est peut-être que tu cherches quelque chose qui n'est pas le but de la fonction. Le but de n'est pas d'avoir un multiplicateur (car c'est vrai que -1, 0 et 1, ça serait carrément pratique dans certains cas ) pour faire des opérations directement. Le but est de comparer des chaines. Après, rien ne t'empêches d'écrire ta propre fonction utilitaire :

Code :

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#include <string.h>
 
int compareStrings(const char* lhs, const char* rhs)
{
    int c = strcmp(lhs, rhs);
 
    if (c < 0)
    {
        return -1;
    }
    else if (c > 0)
    {
        return 1;
    }
    else
    {
        return 0;
    }
}
 
int main() {
    return compareStrings("hello", "world");
}

Quand à savoir si le C n'est pas précis par rapport à d'autres langages de plus haut niveau, on pourra String.compareToIgnoreCase() de Java :

Returns:
a negative integer, zero, or a positive integer as the specified String is greater than, equal to, or less than this String, ignoring case considerations.

Hasard ou simplicité pour être implémentée grâce à strcmp() de C, je te laisse décider

En Python, tu n'as pas de telles fonctions, tu compares avec <, <=, !=, ==, >=, > directement et tu obtiens des booléens.

[Benbout]

Quant à savoir s'il aurait été plus judicieux de spécifier dans la norme "strcmp() doit renvoyer -1, 0 et 1" pour que les valeurs soient utilisables, c'est peut-être que tu cherches quelque chose qui n'est pas le but de la fonction.

Effectivement.

Il ne faut pas perdre de vue que le C est un langage bas niveau, qui se veut être facile à porter sur une nouvelle cible. La norme laisse beaucoup de zone assez "floues". Par exemple, il suffit de compter le nombre d'occurrences de l'adjectif "implementation-defined" le document n1256 (la norme C99) pour s'en convaincre : 160 !

Les fameux "undefined behaviour" sont aussi une specialite du standard j ai l impression ! Merci pour ce complement d informations c est en tout point ce que j attendais !

[Médinoc]

Attention! Il ne faut pas confondre implementation-defined et undefined. Surtout de nos jours, où un compilateur moderne suppose que les comportements indéfinis ne peuvent pas arriver lors qu'ils font leurs optimisations...

[Sve@r]

Bonjour

La norme laisse beaucoup de zone assez "floues"

Pour ma part j'ai connu une fonction strcmp() qui renvoyait la position du caractère qui diffère (position commençant bien évidemment à 1). Ce qui ne m'a d'ailleurs jamais servi.

En Python, tu n'as pas de telles fonctions, tu compares avec <, <=, !=, ==, >=, > directement et tu obtiens des booléens.

As-tu remarqué que cela est un "moins" par rapport au C ? En C tu as d'un seul coup les 3 infos "plus petit" ou "égal" ou "plus grand". Tu peux donc switcher sur les 3 alternatives en un seul test. En Python il t'en faudra deux. Quel dommage pour un aussi chouette langage...

[Bktero]

Tu t'en fiches t'as pas de switch/case en Python