Informatique II : Cours de programmation (C++) INTRODUCTION

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1 Informatique II : Cours de () INTRODUCTION Haroud Laboratoire d Intelligence Artificielle Faculté I&C Informatique II Cours 1 : Introduction 1 / 65

2 Objectifs du d aujourd hui Présenter le Objectifs («Quoi?») Administration («Comment?») Présenter la matière : Qu est-ce que (notamment par rapport à C)? Qu est-ce que la orientée-objet? Bases élémentaires de (rappels) : Variables et Informatique II Cours 1 : Introduction 2 / 65

3 Objectifs du 1. Apprendre à programmer de façon plus concise et modulaire mais aussi plus fiable et élégante en exploitant les concepts orientés-objets au moyen du langage 2. Approfondir quelques notions de structuration des données (algorithmique, généricité) Informatique II Cours 1 : Introduction 3 / 65

4 Présentation générale du Public : Cours obligatoire pour les étudiants de 2 e semestre de la section des Sciences de la Vie. Connaissances supposées acquises : bases de la en C Langue : Français Moyens : Concepts théoriques introduits lors de magistraux ex-cathedra (Mardi ) mis en pratique, de manière guidée, lors de séances d exercices sur machines (Vendredi ) Informatique II Cours 1 : Introduction 4 / 65

5 Présentation générale du Horaires et Contenu : Un planning détaillant le contenu de chaque séance est disponible sur le site internet du. Encadrement : Deux assistants et 12 assistants-étudiants (voir également le site internet du ) Informatique II Cours 1 : Introduction 5 / 65

6 Interaction avec les enseignants Plusieurs moyens pour contacter les enseignants, assistants et étudiants-assistants pour poser des questions sur le ou les exercices : Durant les séances d exercices : c est le moyen le plus direct, et généralement le plus efficace. Par l intermédiaire du forum (dans site Moodle) moyen idéal pour diffuser la connaissance N hésitez pas à en faire usage! par aux assistants : mais pour les cas généraux, préférez le forum. Les contacts personnels avec l enseignant ( , téléphone ou visites) devront être strictement réservés aux cas personnels et/ou urgents! Informatique II Cours 1 : Introduction 6 / 65

7 Support de Transparents mis à disposition via le site Web parfois enrichis de notes techniques (mini-références) détaillant certains concepts évoqués pendant le, en particulier les éléments du langage également parfois des références complémentaires (bibliographiques et/où hyperliens Internet) Énoncé des exercices disponibles sur le site Web en fin de semaine. Corrigé des exercices disponibles sur le site Web en fin de semaine suivante. Informatique II Cours 1 : Introduction 7 / 65

8 Support de Ces éléments devraient constituer une documentation suffisante pour ce! Si vous souhaitez la compléter, les ouvrages suivant sont également recommandés Marylène Micheloud & Medard Rieder Programmation orientée objets en une approche évolutive, PPUR, Il est disponible pour un prix avoisinant les 43 CHF. Informatique II Cours 1 : Introduction 8 / 65

9 Support de Ces éléments devraient constituer une documentation suffisante pour ce! Si vous souhaitez la compléter, les ouvrages suivant sont également recommandés J.-C. Chappelier & F. Seydoux par la pratique recueil d exercices corrigés et aide-mémoire, PPUR, nouvelle édition corrigée, Il est disponible pour un prix avoisinant les 50 CHF. Informatique II Cours 1 : Introduction 8 / 65

10 Les épreuves de continu seront les suivantes : Série notée (bonus) Examen théorique Projet individuel, 1h15 individuel, 1h45 en binômes, environ 8 semaines Informatique II Cours 1 : Introduction 9 / 65

11 Calcul de la note La note, N individuel, pour les tests individuels est calculée comme suit : N individuel = max( (N SerieNotee +N TestEcrit) 2,N TestEcrit ) La note finale, N, est calculée comme suit : N = (N individuel+n projet ) 2 Les notes intermédiaires ne sont pas arrondies. Les Informatique I et II comptent chacun pour la moitié du semestre. Le calcul de la note se fait sur les notes non-arrondies de chaque semestre. L arrondi de la note finale se fait au demi-point le plus proche. Informatique II Cours 1 : Introduction 10 / 65

12 Série notée Objectif : vérifier la maîtrise des concepts du langage exposés en. Séance d exercices, à l issue de laquelle le travail réalisé est envoyé par courrier électronique aux assistants responsables. Réalisée individuellement La série notée aura lieu le : Jeudi 3 Mai Informatique II Cours 1 : Introduction 11 / 65

13 Examen Le semestre sera clôturé par un examen écrit portant sur le contenu du et les séances d exercices. Date : Mardi 21 Mai Informatique II Cours 1 : Introduction 12 / 65

14 «Défense» du projet La dernière séance de TP sera consacrée aux défenses de projets (pas vraiment de préparation nécessaire si vous avez suivi l échéancier proposé) Date : Vendredi 31 Mai Vous présenterez : ce que vous avez fait (petite démonstration) comment vous avez procédé : choix, méthodes, organisation quelles difficultés vous avez rencontrées et comment vous les avez traitées en conclusion : ce que vous avez retenu du projet. Informatique II Cours 1 : Introduction 13 / 65

15 Le langage (1) Extension objet du langage C Développé initialement par Bjarn Stroustrup ( ) Normalisé ISO en 1998 puis 2002 Le C date de Informatique II Cours 1 : Introduction 14 / 65

16 Le langage (2) Plus précisément, le langage est un langage orienté-objet compilé fortement typé : = C + typage fort + objets Parmi les avantages de, on peut citer : Un des langages objets les plus utilisés Un langage compilé, ce qui permet la réalisation d applications efficaces (disponibilité d excellents compilateurs open-source (GNU)) Un typage fort, ce qui permet au compilateur d effectuer de nombreuses vérifications lors de la compilation moins de «bugs»... Un langage disponible sur pratiquement toutes les plate-formes; Similarité syntaxique et facilité d interfaçage avec le C Informatique II Cours 1 : Introduction 15 / 65

17 Le langage (3)... et les inconvénients : Similarité syntaxique avec le C! Pas de gestion automatique de la mémoire Pas de protection de la mémoire Syntaxe parfois lourde et peu intuitive ( pousse-au-crime ) Gestion facultative des exceptions Effets parfois indésirables et peu intuitifs dus à la production automatique de code Informatique II Cours 1 : Introduction 16 / 65

18 La nouvelle norme 11 La nouvelle norme 11, acceptée par le comité ISO le 12 Août 2011, introduit de nombreuses nouveautés. Stratégie du : Introduire petit à petit certains des concepts les plus importants Les compilateurs actuels intègrent de plus en plus de ces nouveautés Tout ce que vous écrivez comme code sous l ancienne norme fonctionnera aussi avec la nouvelle Vous êtes bien sûr libres de coder votre projet selon la nouvelle norme (dans la limite des compétences des compilateurs disponibles en salle CO). Voir la mini-référence sur 11 Informatique II Cours 1 : Introduction 17 / 65

19 Qu est-ce que la Programmation Orientée Objets? Dans les grandes lignes : c est une manière de structurer les données et les traitements intéragissant dans un programme; la POO n est pas spécifique à un langage particulier (voir Gtk par exemple) en POO, un objet regroupe les données et les traitements relatifs à un concept particulier. Les objets interagissent entre eux. Un objet peut être vu comme une struct : dotée de fonctions qui lui sont spécifiques (méthodes) et qui permettent de manipuler les données qu elle contient; dans laquelle l accès direct aux données peut-être interdit pour définir un cadre d utilisation précis. Informatique II Cours 1 : Introduction 18 / 65

20 Concepts caractéristiques de la POO Abstraction des données : les données sont manipulées à l aide de méthodes qui cachent leur représentation interne on peut imposer que ces méthodes vérifient l intégrité des données (fiabilité) l utilisation d une donnée ne dépend plus des choix faits pour sa représentation (facilité de maintenance) des données différentes peuvent être manipulées de manière identique(concision) Héritage : on peut prendre un type d objets déjà existant et lui rajouter des données et/ou des méthodes pour en faire un nouveau type d objets on peut donc établir des liens sémantiques entre des types d objets et éviter des redondances dans leurs descriptions (concision). Informatique II Cours 1 : Introduction 19 / 65

21 Avantages de la POO Façon naturelle de modéliser les données et traitements intervenant dans un programme Modularité : le programme est composé d un ensemble d entités (types d objets) aux rôles bien déterminés Réutisabilité : chaque type d objets peut être réutilisé, sa sémantique peut être étendue par le biais de l héritage Polymorphisme : un même code peut s appliquer à des types d objets différents Abstraction : la représentation des données est découplée de leur utilisation. De plus des règles précises d utilisation des données peuvent être imposées. d énormes librairies déjà écrites (Java, C#) Efficacité dans la conception des programmes, concision du codage, meilleures fiabilité et maintenabilité des programmes Informatique II Cours 1 : Introduction 20 / 65

22 Quelques défauts aussi... La POO peut : impliquer une certaine lourdeur pour le codage de choses simples; engendrer des coûts algorithmiques plus élevés pour la manipulation de types élémentaires En les types fondamentaux (élémentaires) ne sont pas des objets. Informatique II Cours 1 : Introduction 21 / 65

23 Exemples de langages orientés-objet Smalltalk (Xerox PARC, 1980); Objective-C (Apple, Brad Cox, 1986); Python (Open source, Guido van Rossum, 1990); Java (Sun Microsystem, 1995) C# (Microsoft, 2001) Par ailleurs, la plupart des langages non-objets admettent une extension objets : Caml PERL PHP etc... Informatique II Cours 1 : Introduction 22 / 65

24 comme sur-ensemble de C Tout ce qui est syntaxiquement valide en C l est aussi en, mais : a apporté quelques changements plus élégants la couche objet peut aussi avoir une incidence sur les choix syntaxiques à effectuer Dans ce nous adhérerons le plus possible à une syntaxe purement " ienne" Cette icône sera utilisée pour indiquer les différences principales entre C et C / Informatique II Cours 1 : Introduction 23 / 65

25 Structure générale d un programme La structure très générale d un programme est la suivante : #include <des_librairies_utiles>... using namespace std; // on y reviendra (déclaration d objets globaux) déclarations de fonctions utiles [à éviter] [recommandé] int main() //ou int main(int argc, char **argv) { corps du programme principal [si possible assez court] } Informatique II Cours 1 : Introduction 24 / 65

26 Compilation et nommage de fichiers fichier source compilateur commande : g++ hello.cc -o hello fichier exécutable hello.cc #include <iostream> using namespace std; main() { cout << } "Hello World!" << endl; hello C / En les fichiers sources se terminent par l extension.cc ou.cpp (au lieu de.c en C). Pour des systèmes de type Unix, le compilateur sera invoqué au moyen de la commande g++ (ou parfois c++) au lieu de gcc pour C. Informatique II Cours 1 : Introduction 25 / 65

27 Premier exemple de programme en Résolution d une équation du second degré : x 2 + b x+ c = 0 #include <iostream> #include <cmath> using namespace std; main() { double b(0.0); double c(0.0); double delta(0.0); données traitements structures de } cin >> b >> c; delta = b*b - 4*c; if (delta < 0.0) { cout << "pas de solutions reelles" << endl; } else if (delta == 0.0) { cout << "une solution unique : " << -b/2.0 << endl; } else { cout << "deux solutions : " << (-b-sqrt(delta))/2.0 << " et " << (-b+sqrt(delta))/2.0 << endl; } Informatique II Cours 1 : Introduction 26 / 65

28 Données et traitements Comme en C, un programme est donc à la base un ensemble de traitements s effectuant sur des données. Algorithme Traitements structures de données Données Variables Expressions & Opérateurs Fonctions Portée Chaînes de caractères Tableaux statiques Tableaux dynamiques Structures Pointeurs Entrées/Sorties L aspect orienté-objet de permet d intégrer données et traitements dans une structure unique, les objets, qui seront définis par le biais de classes. Avant de développer cet aspect, commençons par quelques rappels/mise à jour sur les concepts du tableau ci-dessus. Informatique II Cours 1 : Introduction 27 / 65

29 Variables Pour être utilisée dans un programme, une donnée doit être stockée quelque part en mémoire. C est un objet informatique qui pourra être manipulé par le programme. Ces données peuvent être : temporaire/transitoires, et anonymes (nous y reviendrons) ; identifiées/nommées pour être réutilisées : la zone mémoire utilisée est alors décrite au niveau du langage de par une variable. Informatique II Cours 1 : Introduction 28 / 65

30 Déclaration de variables En, une variable doit être déclarée avant d être utilisée. Comme en C, la syntaxe de la déclaration d une variable est : type identificateur ; où type est l identificateur de type de la variable déclarée et identificateur est une chaîne de caractères permettant de référer la variable créée et donc de l utiliser dans un programme. Exemples : int val; double delta; Un identificateur de variable peut être n importe quelle séquence composée de lettres, de chiffres ou du caractère _ et commençant par une lettre ou par _. Il ne doit pas correspondre à un mot réservé du langage (if, else, while,...) Conseil : Pour vos variables, utilisez des noms aussi explicites que possible. Une donnée temporaire n a qu un type et une valeur, mais pas de nom. Informatique II Cours 1 : Introduction 29 / 65

31 Affectation L opération d affectation affecte (!) une valeur à une variable. Comme en C, la syntaxe d une affection est : identificateur = valeur ; où valeur est une constante ou une expression (voir plus loin) du même type que la variable référencée par identificateur. Exemple : i = 3 ; Informatique II Cours 1 : Introduction 30 / 65

32 Initialisation En même temps qu elle est déclarée, une variable peut être initialisée, c est-à-dire qu on lui donne une première valeur avant même toute utilisation. Note : il est possible d utiliser une variable non initialisée. Ceci doit au maximum être évité! Initialisez toujours vos variables......cela vous évitera bien des soucis par la suite. La syntaxe de la déclaration/initialisation d une variable est : type identificateur(valeur_d initialisation) ; où valeur_d initialisation est n importe quelle constante (i.e. valeur littérale) ou expression du type indiqué. Exemples : int val(2) ; double pi(3.1415) ; char c( a ) ; int j(2*i+5) ; Les vont être définies et détaillées plus tard Informatique II Cours 1 : Introduction 31 / 65

33 Valeurs Littérales valeurs littérales de type entier : 1, 12,... valeurs littérales de type réel : 1.23,... Remarque : 12.3e4 correspond à (soit ) 12.3e-4 correspond à (soit ) valeurs littérales de type caractère : a,!,... Remarque : le caractère se représente par \ le caractère \ se représente par \\ valeurs littérales de type booléen : true, false Remarque : la valeur littérale 0 est une valeur d initialisation qui peut être affectée à une variable de n importe quel type. Informatique II Cours 1 : Introduction 32 / 65

34 auto En, on peut laisser le compilateur deviner le type d une variable grace au mot-clé auto. Le type de la variable est déduit du contexte. Il faut donc qu il y ait un contexte, c est-à-dire une initialisation. Par exemple : auto val(2); auto j(2*i+5); auto x(7.2835); Conseil : N abuser pas de cette possibilité et explicitez vos types autant que possibles. N utilisez auto que dans les cas «techniques», par exemple (qui viendra plus tard dans le ) : for (auto p = v.begin(); p!= v.end(); ++p) au lieu de for (vector<int>::iterator p = v.begin(); p!= v.end(); ++p) Informatique II Cours 1 : Introduction 33 / 65

35 Données modifiables/non modifiables Par défaut les variables sont modifiables. Comme en C, si on ne veut pas qu une variable soit modifiable : la définir comme constante par l indication du mot réservé const lors de la déclaration : int const couple(2); double const g(9.81); Une fois déclarée, une constante ne pourra donc plus être modifiée par le programme (toute tentative de modification produira un message d erreur lors de la compilation). Informatique II Cours 1 : Introduction 34 / 65

36 Expressions constantes En 11, il existe aussi le mot clé constexpr. Il est d utilisation plus générale (voir futur sur les fonctions), mais est aussi plus contraignant que const : la valeur initiale doit pouvoir être calculée à la compilation. Les deux (const et constexpr) sont donc très différents! const indique au compilateur qu une donnée ne changera pas de valeur au travers de ce nom ; mais 1. le compilateur peut très bien ne pas connaître la valeur en question au moment de la compilation ; et 2. cette valeur pourrait changer par ailleurs. constexpr indique au compilateur qu une donnée ne changera pas du tout de valeur et qu il doit pouvoir en calculer la valeur au moment de la compilation (i.e. cette valeur ne dépend pas de ce qu il va se passer plus tard dans le programme). Conseil : Si ces deux conditions sont vérifiées, on préfèrera utiliser constexpr. Informatique II Cours 1 : Introduction 35 / 65

37 Variables Cette icône sera utilisée pour indiquer les transparents «résumé», c est-à-dire reprenant les point principaux d un aspect du langage. Toutes les fiches résumé sont accessibles depuis le site web Informatique II Cours 1 : Introduction 36 / 65

38 Variables En, une valeur à conserver est stockée dans une variable caractérisée par : son type et son identificateur ; (définis lors de la déclaration) La valeur peut être définie une première fois lors de l initialisation, puis éventuellement modifiée par la suite. syntaxe : Types élémentaires : type nom ; (déclaration) int type nom(valeur); (initialisation) double char nom = expression ; (affectation) bool Exemples : int val(2) ; const double z(x+2.0*y); constexpr double pi( ); i = j + 3; Informatique II Cours 1 : Introduction 37 / 65

39 (1) Les opérateurs arithmétiques sont : * multiplication / division % modulo (Remarque : le modulo est le reste de la division entière) + addition - soustraction L évaluation d une expression conduit (naturellement) à sa valeur. Exemple : l évaluation de l expression (2*(13-3)/(1+4)) correspond à la valeur 4 Note : nous avons déjà précédemment rencontré l opérateur =, dit d affection, qui est universel : il s applique à tout type. Informatique II Cours 1 : Introduction 38 / 65

40 (2) Autres exemples d, utilisées ici pour des affectations : z = (x + 3) % y; z = (3 * x + y) / 10; fournit un certain nombre de notations abrégées pour des affectations particulières. x = x + y peut aussi s écrire x += y (idem pour -, *, / et %) x = x + 1 peut aussi s écrire ++x (idem pour - : --x) C / En C, choisir l instruction x++; plutôt que ++x; pour l incrémentation d une x variable de type élémentaire n a quasiment aucune incidence sur l efficacité du programme. En, nous verrons que x peut être un objet quelconque. Or, l opérateur postfixé copie la valeur originale de x, incrémente x, puis retourne sa valeur originale. Pour éviter une copie inutile et qui peut-être coûteuse, on utilisera systématiquement la notation préfixée,++x (sauf en cas de réelle nécessité). Informatique II Cours 1 : Introduction 39 / 65

41 ATTENTION PIÈGE! Remarque sur l opérateur de division en : si a et b sont des entiers, a/b est le quotient de la division entière de a par b Exemple : 5/2 = 2 (et a%b est le reste de la division entière de a par b Exemple : 5%2 = 1) si a ou b sont des réels, a/b est le résultat de la division réelle de a par b Exemple : 5.0/2.0 = 2.5 Note : dans une expression constante, on distingue un réel d un entier en lui ajoutant. à la fin. En général pour la lisibilité on préfère ajouter.0 : 5.0 (réel) 5 (entier) C est un point. Informatique II Cours 1 : Introduction 40 / 65

42 Priorité entre Opérateurs Il est largement préférable de parenthèser ses (ne serait-ce que pour la lisibilité!). Par exemple écrire (a * b) % c plutôt que a * b % c En l absence de parenthèsage, l ordre de priorité des opérateurs sera : * ou / ou % puis + ou - Tous ces opérateurs sont associatifs à gauche : a+b+c=(a+b)+c En cas d ambiguité entre opérateurs du même ordre de priorité c est la règle d associativité qui s applique Exemples : a * b % c = (a * b) % c a % b * c = (a % b) * c a + b * c % d = a + ((b * c) % d) Informatique II Cours 1 : Introduction 41 / 65

43 Opérateurs de comparaison Les opérateurs de comparaison sont : == égalité logique!= non égalité < inférieur > supérieur <= inférieur ou égal >= supérieur ou égal Leur résultat est un booléen. Exemples : x >= y x+y == 4 Informatique II Cours 1 : Introduction 42 / 65

44 ATTENTION PIÈGE! Ne pas confondre l opérateur de test d égalité == et l opérateur d affectation =! x = 3 : affecte la valeur 3 à la variable x (et donc modifie cette dernière) x == 3 : teste la valeur de la variable x, renvoie true si elle vaut 3 et false sinon (et donc ne modifie pas la valeur de x) Informatique II Cours 1 : Introduction 43 / 65

45 Opérateurs logiques Les opérateurs logiques sont : && «et» «ou» «ou exclusif»! négation (Remarque : cet opérateur n a qu un seul opérande) Exemples : ((z!= 0) && (2*(x-y)/z < 3)) bool un_test(true);... ((x >= 0) ((x*y > 0) &&!un_test)) Informatique II Cours 1 : Introduction 44 / 65

46 Opérateurs logiques (2) Les opérateurs logiques &&, et! sont définis par les tables de vérité usuelles : x y!x x && y x y x y true true false true true false true false false false true true false true true false true true false false true false false false Informatique II Cours 1 : Introduction 45 / 65

47 Évaluation «paresseuse» Les opérateurs logiques && et effectuent une évaluation «paresseuse» («lazy evaluation») de leur arguments : l évaluation des arguments se fait de la gauche vers la droite et seuls les arguments strictement nécessaires à la détermination de la valeur logique sont évalués. Ainsi, dans X1 && X2 &&... && Xn, les arguments Xi ne sont évalués que jusqu au 1er argument faux (s il existe, auquel cas l expression est fausse, sinon l expression est vraie); Exemple : dans (x!= 0.0) && (3.0/x > 12.0) le second terme ne sera effectivement évalué uniquement si x est non nul. La division par x ne sera donc jamais erronée. Et dans X1 X2... Xn, les arguments ne sont évalués que jusqu au 1er argument vrai (s il existe, auquel cas l expression est vraie, sinon l expression est fausse). Exemple : dans (x == 0.0) (3.0/x < 12.0) le second terme ne sera effectivement évalué uniquement si x est non nul. Informatique II Cours 1 : Introduction 46 / 65

48 Expressions logiques Une expression logique est une expression de type booléen, dont les valeurs possibles sont donc true et false. Cependant, en, n importe quelle expression de n importe quel type peut être considérée comme une expression logique. Ceci est fait via la convention suivante : Si l évaluation de l expression conditionnelle est une valeur nulle, alors la condition sera dite fausse, sinon elle sera dite vraie. Exemples d vraies Exemples d fausses true false true && false % 2 Conseil : évitez d utiliser cette possibilité du langage et préférez écrire explicitement vos logiques. Par exemple, écrivez if (x!= 0) plutôt que if (x). Informatique II Cours 1 : Introduction 47 / 65

49 Opérateurs Operateurs arithmétiques * multiplication / division % modulo + addition - soustraction ++ incrément (1 opérande) -- décrément (1 opérande) Operateurs de comparaison == teste l égalité logique!= non égalité < inférieur > supérieur <= inférieur ou égal >= supérieur ou égal Operateurs logiques && "et" logique ou ou exclusif! négation (1 opérande) Priorités (par ordre décroissant, tous les opérateurs d un même groupe sont de priorité égale) :! ++ --, * / %, + -, < <= > >=, ==!=, &&, Informatique II Cours 1 : Introduction 48 / 65

50 de base En les entrées-sorties se font par le biais de flots (streams) : Flot = objet dans lequel on peut lire (entrée) ou écrire(sortie) des données cout est le symbole associé au flot de sortie standard (terminal) cin est le symbole associé au flot d entrée standard (clavier) la lecture dans un flot se fait au moyen de l opérateur >> l écriture dans un flot se fait au moyen de l opérateur << Pour utiliser cout et cin, il faut inclure la librairie iostream Nous reviendrons plus en détails sur les entrées-sorties dans deux. C / E/S en C En pur C, les entrées-sorties se font au moyen des fonctions printf et scanf. Nous ne les utiliserons pas dans le cadre de ce. Informatique II Cours 1 : Introduction 49 / 65

51 de base : lecture #include<iostream> using namespace std; int main() { int x; double y; // Lecture: cin >> x >> y; } return 0; l opérateur >> lit des valeurs dans un flot d entrée et les affecte (dans l ordre de lecture) aux variables se trouvant sur sa droite. les différentes valeurs à lire seront séparées par un espace ou un retour à la ligne. Informatique II Cours 1 : Introduction 50 / 65

52 de base : écriture #include<iostream> using namespace std; int main() { // Ecriture: cout << "un entier :" << n << "un double :"; cout << ( ) << endl; return 0; } l opérateur << prend un flot de sortie à gauche, un type quelconque à droite. Il réalise l écriture sur le support associé au flot et retourne le flot. endl provoque un saut de ligne. Informatique II Cours 1 : Introduction 51 / 65

53 Instructions composées : les blocs En, les instructions peuvent être regroupées en blocs. Les blocs sont identifiés par des délimiteurs explicites de début et de fin de bloc : { } Exemple de bloc : { } int i ; double x ; cout << "Valeurs pour i et x : " << endl ; cin >> i >> x ; cout << "Vous avez saisi : i=" << i << ", x=" << x << endl ; Informatique II Cours 1 : Introduction 52 / 65

54 Branchement conditionnel La syntaxe générale d un branchement conditionnel est : if (condition) Instructions 1 else Instructions 2 La condition, qui s exprime au moyen d une expression, est tout d abord évaluée puis, si le résultat de l évaluation est vrai alors la séquence d instructions 1 est exécutée, sinon la séquence d instructions 2 est exécutée. Le else est optionnel Instructions 1 et Instructions 2 sont soit une instruction élémentaire, soit un bloc d instructions. Note : Il est conseillé de toujours utiliser la syntaxe par bloc. Informatique II Cours 1 : Introduction 53 / 65

55 Choix multiples On peut écrire de façon plus synthétique l enchaînement de plusieurs conditions dans le cas où l on teste différentes valeurs (entières) d une expression if (i == 1) Instructions 1 else if (i == 12) Instructions 2... else if (i == 36) Instructions N else Instructions N+1 switch (i) { case 1: Instructions 1 break; case 12: Instructions 2 break;... case 36: Instructions N break; Informatique II Cours 1 : Introduction 54 / 65

56 Exemple plus complexe Si on ne mets pas de break, l exécution ne passe pas à la fin du switch, mais continue l exécution des instructions du case suivant : switch (a+b) { case 2: case 8: instruction2; // lorsque (a+b) vaut 2 ou 8 case 4: case 3: instruction3; // lorsque (a+b) vaut 2, 3, 4 ou 8 break; case 0: instruction1; // execution uniquement lorsque break; // (a+b) vaut 0 default: instruction4; // dans tous les autres cas break; } Informatique II Cours 1 : Introduction 55 / 65

57 Boucles La syntaxe générale d une boucle avec condition de continuation a priori (on veut tester la condition avant d exécuter les instructions) est : while (condition) Instructions Tant que la condition de continuation est vérifiée, les instructions sont exécutées. a posteriori (on veut exécuter les instructions au moins une fois avant de tester la condition) est : do Instructions while (condition); Les instructions sont exécutées jusqu à ce que la condition de continuation soit fausse (et au moins une fois au départ, indépendemment de la valeur de la condition). Même remarque ici que pour if : Instructions est soit une instruction élémentaire (suivie de son ;), soit un bloc d instructions. Il est plutôt conseillé de toujours utiliser la syntaxe par bloc. Informatique II Cours 1 : Introduction 56 / 65

58 L itération for «classique» Les itérations permettent l application itérative d un traitement, contrôlée par une initialisation, une condition de continuation, et une opération de mise à jour de certaines variables. Syntaxe : for (initialisation; condition; mise_a_jour) Instructions Même remarque ici que pour if et while : Instructions est soit une instruction élémentaire (suivie de son ;), soit un bloc d instructions. Il est plutôt conseillé de toujours utiliser la syntaxe par bloc. Note : Une boucle for (sans continue!) est équivalente à la boucle while suivante : { initialisation; while (condition) { Instructions; mise_a_jour; } } Informatique II Cours 1 : Introduction 57 / 65

59 Boucles : Exercice int i(0); while (i > 1) { cout << i << endl; i = i / 2 ; } int i(0); do { cout << i << endl; i = i / 2 ; } while (i > 1); affichera affichera Informatique II Cours 1 : Introduction 58 / 65

60 L itération for : Exercice Remarque : si plusieurs instructions d initialisation ou de mise à jour sont nécessaires, elles sont séparées par des virgules. Elles sont exécutées de la gauche vers la droite. Qu affiche l instruction suivante? for (int i(0), s(0); i < 5; s += i, ++i) { cout << i << ", " << s << endl ; } Informatique II Cours 1 : Introduction 59 / 65

61 Les itérations for de 11 En, il y a DEUX sortes d itérations : les itérations «classiques» (telles que nous venons de les voir), très générales ; les nouvelles itérations, spéciquement pour parcourir des ensembles de valeurs. Les deux utilisent le mot clé for, mais se distinguent par leur syntaxe : for (initialisation; condition; mise_à_jour) for (déclaration : ensemble) Voici un exemple d itération sur un ensemble (nous y reviendrons lors des rappels sur les tableaux): for (int i : { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 }) { cout << i*i << endl ; } Informatique II Cours 1 : Introduction 60 / 65

62 Sauts : break et continue fournit deux instructions prédéfinies, break et continue, permettant de r de façon plus fine le déroulement d une boucle. Si l instruction break est exécutée au sein du bloc intérieur de la boucle, l exécution de la boucle est interrompue (quelque soit l état de la condition de ); Si l instruction continue est exécutée au sein du bloc intérieur de la boucle, l exécution du bloc est interrompue et la condition de continuation est évaluée pour déterminer si l exécution de la boucle doit être poursuivie. Conseil : En toute rigueur on n aurait pas besoin de ces instructions, et tout bon programmeur évite de les utiliser. Pour la petite histoire, un bug lié à une mauvaise utilisation de break; a conduit à l effondrement du réseau téléphonique longue distance d AT&T, le 15 janvier Plus de usagers ont perdu l usage de leur téléphone pendant près de 9 heures d appels ont été perdus. [P. Van der Linden, Expert C Programming, 1994.] Informatique II Cours 1 : Introduction 61 / 65

63 Instruction break : exemple Exemple d utilisation de break : une mauvaise (!) façon de simuler une boucle avec condition d arrêt while (true) { Instruction 1;... if (condition_d_arret) break; } autres instructions; Question : quelle est la bonne façon d écrire le code ci-dessus? Informatique II Cours 1 : Introduction 62 / 65

64 Instruction continue : exemple Exemple d utilisation de continue : int i;... i = 0; while (i < 100) { ++i; if ((i % 2) == 0) continue; // L execution de la suite des instructions // ne se fait pour les entiers impairs Instructions;... } Question : quelle est une meilleure façon d écrire le code ci-dessus? (on suppose que Instructions;... ne modifie pas la valeur de i) Informatique II Cours 1 : Introduction 63 / 65

65 Les structures de les branchements conditionnels : si... alors... if (condition) instructions if (condition 1) instructions 1... else if (condition N) instructions N else instructions N+1 les boucles conditionnelles : tant que... while (condition) Instructions switch (expression) { case valeur: instructions; break;... default: instructions; } do Instructions while (condition); les itérations : pour... allant de... à... for (initialisation ; condition ; increment) instructions les sauts : break; et continue; Note : instructions représente une instruction élémentaire ou un bloc. instructions; représente une suite d instructions élémentaires. Informatique II Cours 1 : Introduction 64 / 65

66 Ce que j ai appris aujourd hui que toutes les informations utiles se trouvent sur la page web du ; que les concepts fondamentaux de la POO permettent de produire des programmes plus élégants, concis, fiables et maintenables; que la POO n est pas spécifique à mais que ce langage met en oeuvre la plupart de ses concepts fondamentaux; que ce va aussi me permettre d aborder des thèmes liés à l algorithmique; et... qu il faut bien se replonger dans le B.A-BA pour commencer : variables et, structures de s (if, while, for, break, continue) et entrées-sorties de base. je peux dès maintenant écrire des programmes non orientés-objet simples, en faisant attention à bien adhérer désormais à l «esprit» (plutôt que C). Informatique II Cours 1 : Introduction 65 / 65