[C] Analyse d'un programme très simple

Bonjour,

Je ne comprends pas très bien pourquoi la compilation du programme suivant échoue :

#include <stdio.h>

void test() {
    printf("i : %d\n", i);
}

int i; // Variable statique et globale

int main() {
    test();
    return 0;
}

En suivant l’exécution du programme ligne par ligne, la fonction devrait avoir accès à la variable i au moment de son exécution, c’est le cas par exemple en Python :

def test():
    print(i) # Affiche : 42

i = 42

def main():
    test()

main()

Qu’est-ce qui différence Python de C sur ce point ?

Au moment de la compilation, la méthode ne connait pas encore "i"

Ah, d’accord, du coup un programme C compile ligne par ligne, dans l’ordre spécifié dans le code source.
Du coup, pourquoi j’obtiens la même erreur ici ?

#include <stdio.h>

void test();

int main()
{
    static int i = 42;
    test();

    printf("main : %d\n", i);
    return 0;
}

void test()
{
    printf("i : %d\n", i);
}

Ligne 7, le programme connaît la variable i.
Pourquoi l’a-t-il oubliée ligne 16 alors que i est globale et statique ?

Ce n’est pas ce qui fait la différence. Déjà, l’implémentation Python de référence (CPython) procède via une étape de compilation en bytecode, et ce n’est pas une compilation vers du langage machine qui garantit quoi que ce soit sur la portée des variables.

Ce sont juste les sémantiques des deux langages qui diffèrent là-dessus dans leurs définitions de la portée.

Ce n’est pas ce qui fait la différence. Déjà, l’implémentation Python de référence (CPython) procède via une étape de compilation en bytecode, et ce n’est pas une compilation vers du langage machine qui garantit quoi que ce soit sur la portée des variables.

Le bytecode n’a peu ou pas d’importance, c’est pour ça que je n’ai pas voulu en parler. Et je n’ai absolument pas dit que la porté etait influencée par le fait que le C soit compilé. D’ailleurs, je n’ai absolument pas parler de portée des variables.

Ce que j’essayais de dire. Peut-être maladroitement, c’est que les deux langages diffèrent par leur manière de définir une variable. La notion de portée dans les deux langages par-contre me semble assez similaire.

La définition d’une variable en Python se fait au runtime, un chemin rarement linéaire. Une définition en C se fait à la compilation, ligne par ligne.

La différence vient plutôt de la résolution du nom qui est tardive en Python, pas de la définition / déclaration.

Pour en revenir au code initial de l’OP par exemple, en regardant le bytecode Python (CPython 3.7) on remarque que la définition de i arrive avant les codes des fonctions, il ne s’agit que d’un détail d’implémentation.
Par contre les règles de portée assurent que ça se comporte bien ainsi.

Sans entrer dans les détails, en fait j’ai revu le cours et une variable statique explicite dans une fonction n’est accessible que par celle-ci, d’où l’erreur de compilation dans le 2e code.

La différence vient plutôt de la résolution du nom qui est tardive en Python, pas de la définition / déclaration.

Je ne comprends pas ce que tu dis. Pour moi résolution de nom, c’est le fait de retrouver la variable à partir d’un identifiant. La résolution est liée à la portée de l’identifiant et bien-sûr la résolution d’un identifiant qui n’existe pas encore conduit à une erreur. (« undefined »).

Je ne comprends pas ce que tu veux dire par « Résolution tardive ». Pour moi, c’est la définition qui est tardive, puisqu’elle est effectuée au runtime. ^^"

Pour en revenir au code initial de l’OP par exemple, en regardant le bytecode Python (CPython 3.7) on remarque que la définition de i arrive avant les codes des fonctions, il ne s’agit que d’un détail d’implémentation.

Pardon moi mais, comment lis-tu le byte code Python ? Tu as un utilitaire pour t’aider ou tu utilises simplement le module dis ? Je n’ai pas du tout étudié le bytecode CPython mais ça pourrait être intéressant de regarder.

Pour moi, c’est la définition qui est tardive, puisqu’elle est effectuée au runtime. ^^"

On s’en fout de ça, ce qui compte c’est que la résolution de nom soit faite après la définition. Et ça c’est le standard Python qui le demande, pas le fait qu’il soit interpété, ou compilé, et cela que la définition soit faite au runtime ou statiquement.

C’est là qu’est la différence entre C et Python. C demande à ce que les noms des variables dans une fonction soient résolus à la déclaration. Python demande à ce que les noms soit résolus à l’appel.

Ça n’explicite toujours pas ce que vous entendez par résolution de nom. Wikipédia anglais m’a bien expliqué tout ça, mais j’ai encore un peu du mal à vous saisir.

Name resolution

La résolution de nom n’est pas une notion qu’on retrouve dans les normes du langage C.

C demande à ce que les noms des variables dans une fonction soient résolus à la déclaration.

Résolus à la déclaration ? Déclarer avant avant utilisation ? Je ne comprend pas ce que vous entendez par « les noms des variables dans une fonction soient résolus à la déclaration ».

C’est exactement ça. Mais en Python cette résolution est faite lorsque la fonction est appelée, il n’y a pas de mécanisme comme en C pour remplacer un nom de variable par un emplacement mémoire précis.

La ligne où la variable est définie ne change rien, c’est son scope qui importe. Le comportement serait exactement le même si la variable était définie tout en haut du fichier. Dans les deux cas elle n’est résolue qu’à l’exécution de la fonction.

Il y a sûrement de meilleurs outils, je n’ai pas été plus loin que ça, mais oui j’ai simplement appelé dis.dis en lui donnant le contenu du fichier pyc.

En C, le nom de variable n’est utile qu’à la définition des fonctions, pour savoir à quel emplacement mémoire on fait référence. Cette résolution nom ↔ emplacement mémoire est faite dès la définition, et la notion de nom n’a plus d’utilité ensuite.

En Python, la variable n’est retrouvée à partir de son nom qu’à l’exécution de la fonction. Il n’est donc pas utile que le nom soit connu à la définition.