O algoritmo strcasecmp é falho?

Estou tentando reimplementar a strcasecmpfunção em C e notei o que parece ser uma inconsistência no processo de comparação.

De man strcmp

A função strcmp () compara as duas seqüências s1 e s2. O código do idioma não é levado em consideração (para uma comparação com reconhecimento do código do idioma, consulte strcoll (3)). Retorna um número inteiro menor que, igual a ou maior que zero se s1 for encontrado, respectivamente, menor que, para corresponder ou maior que s2.

De man strcasecmp

A função strcasecmp () executa uma comparação de bytes por bytes das seqüências s1 e s2, ignorando o caso dos caracteres. Retorna um número inteiro menor que, igual a ou maior que zero se s1 for encontrado, respectivamente, menor que, para corresponder ou maior que s2.

int strcmp(const char *s1, const char *s2);
int strcasecmp(const char *s1, const char *s2);

Dada essa informação, não entendo o resultado do seguinte código:

#include <stdio.h>
#include <string.h>

int main()
{
    // ASCII values
    // 'A' = 65
    // '_' = 95
    // 'a' = 97

    printf("%i\n", strcmp("A", "_"));
    printf("%i\n", strcmp("a", "_"));
    printf("%i\n", strcasecmp("A", "_"));
    printf("%i\n", strcasecmp("a", "_"));
    return 0;
}

Ouput:

-1  # "A" is less than "_"
1   # "a" is more than "_"
2   # "A" is more than "_" with strcasecmp ???
2   # "a" is more than "_" with strcasecmp

Parece que, se o caractere atual em s1for uma letra, ele sempre será convertido em minúsculas, independentemente de o caractere atual s2ser uma letra ou não.

Alguém pode explicar esse comportamento? A primeira e a terceira linhas não deveriam ser idênticas?

Agradeço antecipadamente!

PS:
Estou usando o gcc 9.2.0Manjaro.
Além disso, quando compilo com a -fno-builtinbandeira, recebo:

-30
2
2
2

Eu acho que é porque o programa não usa as funções otimizadas do gcc, mas a questão permanece.

O comportamento está correto.

De acordo com a str\[n\]casecmp()especificação POSIX :

Quando a LC_CTYPEcategoria do código do idioma usado for do código do POSIX, essas funções deverão se comportar como se as seqüências de caracteres tivessem sido convertidas em minúsculas e, em seguida, realizada uma comparação de bytes. Caso contrário, os resultados não serão especificados.

Isso também faz parte da NOTAS seção da página de homem Linux :

O padrão POSIX.1-2008 diz sobre estas funções:

Quando a categoria LC_CTYPE do código do idioma que está sendo usado for do código do idioma POSIX, essas funções deverão se comportar como se as seqüências de caracteres tivessem sido convertidas em minúsculas e executada uma comparação de bytes. Caso contrário, os resultados não serão especificados.

Por quê?

Como o @HansOlsson apontou em sua resposta , fazer comparações sem distinção entre maiúsculas e minúsculas entre apenas letras e permitir que todas as outras comparações tenham seus resultados "naturais", como foi feito strcmp(), quebraria a classificação.

Se 'A' == 'a'(a definição de uma comparação sem distinção entre maiúsculas e minúsculas) '_' > 'A'e '_' < 'a'( e os resultados "naturais" no conjunto de caracteres ASCII) não puderem ser verdadeiros.

Outros links, http://man7.org/linux/man-pages/man3/strcasecmp.3p.html para strcasecmp, dizem que a conversão para minúsculas é o comportamento correto (pelo menos no código do idioma POSIX).

A razão para esse comportamento é que, se você usar strcasecmp para classificar uma matriz de seqüências, é necessário obter resultados razoáveis.

Caso contrário, se você tentar classificar "A", "C", "_", "b" usando, por exemplo, qsort, o resultado dependerá da ordem das comparações.

Parece que, se o caractere atual em s1 for uma letra, ele sempre será convertido em minúsculas, independentemente de o caractere atual em s2 ser uma letra ou não.

Está correto - e é o que a strcasecmp()função deve fazer! É uma POSIXfunção, e não parte do CPadrão, mas das " Especificações de Base do Grupo Aberto, Edição 6 ":

No código do idioma POSIX, strcasecmp () e strncasecmp () devem se comportar como se as seqüências de caracteres tivessem sido convertidas em minúsculas e, em seguida, uma comparação de bytes realizada. Os resultados não são especificados em outros locais.

Aliás, esse comportamento também é relevante para a _stricmp()função (conforme usado no Visual Studio / MSCV):

A função _stricmp compara ordinariamente string1 e string2 após converter cada caractere em minúsculas e retorna um valor indicando o relacionamento.

O código decimal ASCII para Aé 65para _é 95e para aé 97, então strcmp()está fazendo o que deveria fazer. Lexicograficamente falando _é menor ae maior que A.

strcasecmp()considerará Acomo sendo a* e, como aé maior que _a saída, também está correto.

* O padrão POSIX.1-2008 diz sobre essas funções (strcasecmp () e strncasecmp ()):

Quando a categoria LC_CTYPE do código do idioma que está sendo usado for do código do idioma POSIX, essas funções deverão se comportar como se as seqüências de caracteres tivessem sido convertidas em minúsculas e executada uma comparação de bytes. Caso contrário, os resultados não serão especificados.

Fonte: http://man7.org/linux/man-pages/man3/strcasecmp.3.html