home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Collection of Tools & Utilities / Collection of Tools and Utilities.iso / tex / egrep.zip / PEP4GREP.1 < prev    next >
Text File  |  1988-03-31  |  6KB  |  137 lines
  1. >From postnews Tue Mar 18 18:04:08 1986
  2. Subject: More Pep for Boyer-Moore Grep (part 1 of 2)
  3. Newsgroups: net.unix
  4.  
  5. #  The chief defect of Henry King
  6.    Was chewing little bits of string.
  7.  
  8.     -- Hilaire Belloc, Cautionary Tales [1907]
  9.  
  10. #  Attempt the end, and never stand to doubt
  11.    Nothing's so hard but search will find it out.
  12.  
  13.     -- Robert Herrick, Hesperides [1648]
  14.  
  15.      The world does not need another 'grep' variant.  And so, what is this
  16. we offer?  On the surface, the exact same 'egrep' actually, but underneath,
  17. a swift Boyer-Moore hybrid, in C, which can beat assembler versions utilizing
  18. microcoded string search instructions.  The offering, designed in the
  19. Kernighanian sense to utilize the existing 'egrep' when it must, also
  20. makes use of Mr. Henry Spencer's regexp(3) functions in an unusual way.
  21. For the edification of those without on-line access to system source code,
  22. the vendor-supplied 'egrep' is left in a pristine state.
  23.  
  24.      With code now wending its way to mod.sources, we obtain the following
  25. results.  Times (in seconds) are all measured on a VAX 11/750 system running
  26. BSD 4.2 on Fujitsu Eagles, although our 'egrep' has been run on the Sun 2,
  27. V7 Unix/PDP 11, Vaxen configured with System V, and, for added effect, the
  28. NASA Ames Cray 2.
  29.  
  30.             200K bytes       user   sys    notes
  31.  
  32.   (new) egrep  astrian /usr/dict/words     0.4    0.5    implementation by "jaw"
  33.     match      "           "         0.5    0.5    VAX-only (Waterloo)
  34.     bm      "           "         1.1    0.6    Peter Bain's version 2
  35.   (old) egrep     "           "      5.6    1.7    standard    
  36.  
  37. [note:  the output here is the single word "Zoroastrian".]
  38.  
  39.      Aha, you quip -- this is all very fine for the 99 and 44/100's percent
  40. metacharacter-free world, but what about timing for shorter strings, character
  41. folding, as well as for the more interesting universe of extended regular 
  42. expressions?  Samples forthwith.  (Egrep below refers to the new one, times for
  43. the /usr/bin code being about the same as above on most any pattern.)
  44.  
  45.     egrep      zurich        0.4  0.5    0 words output
  46.     egrep -i zuRich      0.4  0.5    1 
  47.     egrep -i zeus          0.6  0.6    1
  48.     egrep -i zen          0.7  0.6    11
  49.     bm      zen          2.2  0.6    10
  50.     egrep      ZZ          0.8  0.6    0
  51.     bm      ZZ          3.0  0.7    0
  52.     egrep -c Z          1.5  0.6    19
  53.     bm -c      Z          5.9  0.7    19
  54.  
  55. Admittedly, most people (or programs) don't search for single characters,
  56. where Boyer-Moore is a bit slow, but it's important for the layered regular
  57. expression approach described herein.  We might point out from the above that
  58. the popular "fold" option crippled by 'bm' costs little; it's only a slight
  59. adjustment of the precomputed "delta" table as well as a single character
  60. array reference in a secondary loop.  Why has Bain claimed complexity for this?
  61. Also, the times show that the inner loop chosen for our code (modeled after
  62. the original speedup done by Boyer-Moore for the PDP 10) consistently betters
  63. the "blindingly fast" version by a factor of two to three.  The tipoff was
  64. from previous paper studies (esp. Horspool, see header notes in code) noting
  65. that the algorithm should, when implemented efficiently, best typical microcode.
  66. Now it does. 
  67.  
  68.     while ( (k += delta0 ( *k )) < strend )
  69.         ;        /* over 80% of time spent here */
  70.  
  71. is the key (modulo precomputation tricks), and takes but three or four
  72. instructions on most machines.
  73.  
  74.      Basic method for regular expressions:
  75.  
  76.     (1) isolate the longest metacharacter-free pattern string via the
  77.         "regmust" field provided by H. Spencer's regcomp() routine.
  78.  
  79.         (Non-kosher, but worth not re-inventing the wheel.
  80.         v8 folks just might have to reverse-engineer Spencer's
  81.         reverse-engineering to provide equivalent functionality.
  82.         You see, there are many more sites running his code than v8.
  83.         Besides, we enjoy using regexpr technology on itself.
  84.  
  85.     (2) for "short" input, submatching lines are passed to regexec().
  86.  
  87.     (3) for "long" input, start up a standard 'egrep' process via
  88.         popen() or equivalent.  Why not just use regexec()?  Unfortunately
  89.         for our application, Spencer's otherwise admirable finite-state
  90.         automaton exhibits poor performance for complex expressions.
  91.         Setting a threshold on input length, though not perfect, helps.
  92.         If pipes on Unix were free, we'd use this way exclusively.
  93.         Until then, we buy happiness for those who might
  94.  
  95.             egrep stuff /usr/spool/news/net/unix/*
  96.  
  97.         or on other directories full of short files.
  98.  
  99. So,
  100.     newegrep -i 'hoe.*g'         words     1.2  1.1
  101.                          {shoestring,Shoenberg}
  102.     newegrep '(a|b).*zz.*[od]$' words     1.5  1.1
  103.                          {blizzard,buzzword,palazzo}
  104.     oldegrep                 6.3  1.4
  105. but,
  106.     {new,old}egrep -c '(first|second)'    similar times (no isolate)
  107.  
  108. Again, we stress that given the different nature of the simulations of the two
  109. nondeterministic reg. expr. state-machines (one functionless), cases can be
  110. "cooked" to show things in a bad light, so a hybrid is warranted.
  111. We can generally do better incorporating the Boyer-Moore algorithm directly
  112. into the AT&T code.  For the last example, the abstraction
  113.  
  114.     (egrep first words &; egrep second words) | sort -u | wc
  115.  
  116. ideally would work better on a parallel machine, but if you're expecting
  117. something as amazing in this draft as, say, Morwen B. Thistlethwaite's 52-move
  118. Rubik's Cube solution, you're in the wrong place.
  119.  
  120.      About options -- system V ones are supported (-c, -l, bonus -i for BSD);
  121. the 'egrep' here just hands off patterns to old code for things like -n, -b,
  122. -v, and multiple patterns.  As a bone to throw to the enemies of the cat-v
  123. school, there is a -h (halt after printing first match), but we don't talk
  124. about it much.  Multiple patterns can done ala 'bm' but laziness in the
  125. presence of lack of knowledge of where 'fgrep' wins has prevailed for version 1.
  126.  
  127.      Personally I feel that adapting ("internationalizing") the 'egrep' effort
  128. for two-byte Kanji is FAR more important than tweeking options or tradeoffs,
  129. so for you large-alphabet Boyer-Moore algorithm specialists, send ideas
  130. this way.
  131.      
  132.      Further historical/philosophical comments follow in the sequel.
  133.  
  134.      James A. Woods (ames!jaw)
  135.      NASA Ames Research Center
  136.  
  137.