UE C avancé cours 1: introduction
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- Pierre-Antoine Cloutier
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1 Introduction Types Structures de contrôle Exemple UE C avancé cours 1: introduction Jean-Lou Desbarbieux et Stéphane Doncieux UMPC 2009/2010
2 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Présentation Évaluation Calendrier Biblio Intro au C Sommaire 1 Introduction Présentation Évaluation Calendrier Biblio Intro au C 2 Types Types simples Opérateurs 3 Structures de contrôle 4 Exemple
3 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Présentation Évaluation Calendrier Biblio Intro au C Présentation du module Module avancé (niveau 200) Objectifs principaux : Gestion explicite de la mémoire Structure de données autoréférentielles : liste, pile, arbres, graphes Itinéraire : Notions d algorithmique Manipulation de fichiers Pensez à vous inscrire si ce n est pas encore fait
4 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Présentation Évaluation Calendrier Biblio Intro au C Évaluation 60% pour l examen final 40% pour le contrôle continu 20% partiel 20% pour l appréciation en TD/TME (corrections automatiques, mini-projets, appréciation générale)
5 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Présentation Évaluation Calendrier Biblio Intro au C Calendrier 12 semaines de cours, 12 semaines de TD/TME Les TD/TME commencent la semaine du 14 septembre Le dernier TD a lieu la semaine du 7 décembre Le partiel aura lieu la semaine du 9 novembre L examem aura lieu la semaine du 11 janvier
6 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Présentation Évaluation Calendrier Biblio Intro au C Calendrier Semaine 1. Révisions (?) Introduction Types Expressions printf
7 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Présentation Évaluation Calendrier Biblio Intro au C Calendrier Semaine 2. Révisions (?) Fonctions Fonctions récursives Passages de paramètres Découpage d un programme Compilation Environnement (Makefile, gcc, ddd)
8 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Présentation Évaluation Calendrier Biblio Intro au C Calendrier Semaines 3. Pointeurs & tableaux introduction aux pointeurs manipulations et utilisations des pointeurs passage de paramètres tableaux Semaines 4. Pointeurs & structures allocation dynamique structures
9 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Présentation Évaluation Calendrier Biblio Intro au C Calendrier Semaines 5. Chaînes de caractères et entrées/sorties Semaines 6. Retour sur les premières semaines et exemples Semaine 7. Listes chaînées et piles Semaine 8. Arbres Semaine 9. Arbres d expression Semaine 10. Tables de hachage Semaine 11. Généricité Semaine 12. Révisions
10 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Présentation Évaluation Calendrier Biblio Intro au C Bibliographie et outils Le langage C : norme ANSI. Brian W. Kernighan & Denis M. Ritchie, Dunod Programmer en langage C. Claude Delannoy, Eyrolles C : a reference manual. Samuel P. Harbison & Guy L. Steele Jr., Prentice Hall C : a software engineering approach. Peter A. Darnell & Philip E. Margolis, Springer... Environnement : Linux. Outils informatiques utilisés : éditeurs : emacs/vi/gvim/gedit compilateur : gcc débogueur : gdb, ddd
11 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Présentation Évaluation Calendrier Biblio Intro au C Le Langage C : historique Le langage C a été inventé en 1972 par Dennis Ritchie et Ken Thompson (AT&T Bell Laboratories) pour réécrire Unix et développer des programmes sous Unix. En 1978, Brian Kernighan et Dennis Ritchie publient la définition classique du C dans le livre The C Programming language. C est une norme ANSI (ANSI-C) depuis 1989 et un standard ISO depuis C fait partie de la famille des langages impératifs Toutes les distributions Linux fournissent des compilateurs C.
12 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Présentation Évaluation Calendrier Biblio Intro au C Introduction au langage C Caractéristiques du langage : impératif bas-niveau (peu) typé
13 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Présentation Évaluation Calendrier Biblio Intro au C Introduction au langage C Caractéristiques du langage : impératif bas-niveau (peu) typé
14 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Présentation Évaluation Calendrier Biblio Intro au C Introduction au langage C Caractéristiques du langage : impératif bas-niveau (peu) typé
15 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Présentation Évaluation Calendrier Biblio Intro au C Écrire un message à l écran Utiliser la fonction int printf(const char *format,...) : p r i n t f ( Bonjour, b i e n v e n u e a l UE LI215 annee 2009/2010!\ n ) ; i n t n=215; i n t an1 =2009, an2 =2010; p r i n t f ( Bonjour, b i e n v e n u e a l UE L I%d! \ n annee %d/%d, n, an1, an2 ) ; Quelques codes de format utiles : %d : entier %c : caractère %s : chaîne de caractères %f : nombre réel ATTENTION : pour utiliser printf, il faut ajouter la ligne suivante au tout début du fichier source : #include <stdio.h> Nous y reviendrons plus tard...
16 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Présentation Évaluation Calendrier Biblio Intro au C Introduction au langage C Exemple de programme : fichier welcome.c #i n c l u d e <s t d i o. h> i n t main ( v o i d ){ i n t annee =2009; i n t nue=215; p r i n t f ( Bonjour, b i e n v e n u e a l UE L I%d annee %d/%d! \ n, nue, annee, annee +1); r e t u r n 0 ; } Compilation gcc -o welcome welcome.c Exécution./welcome
17 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Types simples Opérateurs Types
18 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Types simples Opérateurs Types entiers Type Signification Taille (o) Plage de valeurs char Caractère à 127 unsigned char Caractère 1 0 à 255 short int Entier court à uns. short int Entier court non s. 2 0 à int Entier 2 (16 b) à (32 et 64 b) à unsigned int Entier non signé 2 (16 b) 0 à (32 et 64 b) 0 à long int Entier long à (64 b) à uns. long int Entier long non s. 4 0 à
19 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Types simples Opérateurs Types à virgule flottante Représentation : signe mantisse base exposant Plage de valeurs donnée pour un système Linux (non normalisé). Type Signification Taille (o) Plage de valeurs float Simple précision 4 +/ e-38 à e+38 double Double précision 8 +/ e-308 à e+308 long double Double préc. long 12 +/ e-4932 à e+4932
20 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Types simples Opérateurs Types à virgule flottante ATTENTION : les flottants sont représentés de manière approchée. Conséquences : L associativité n est plus assurée : a + (b + c) = (a + b) + c Valeur approchée d une somme et somme de valeurs approchées Tests : f l o a t x =0.1, y =0.1; i f ( x+y == 0. 2 ) / peut e t r e v r a i ou f a u x /...
21 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Types simples Opérateurs Caractères il n y a pas vraiment de type Caractères le type char est type entier (on peut l utiliser pour les calculs) prenant un octet. un caractère est représenté par un entier, la correspondance (code/caractère) est établie par la table ASCII.Exemple : char c= a ; p r i n t f ( c= %c %d\n, c, c ) ; Donne : c= a 97
22 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Types simples Opérateurs Chaînes de caractères Pas de type string en C mais on utilise la notation. Exemple : p r i n t f ( b o n j o u r ) ; correspond à la déclaration d un tableau de char initialisé avec les codes ASCII (dans la section rodata). En cas de besoin d une variable de type chaîne de caractères, on déclare un tableau de char : char message1 [8]= b o n j o u r ; / 7 l e t t r e s e t \0 a l a f i n / char message2 []= b o n j o u r ; p r i n t f ( %s \n, message1 ) ; p r i n t f ( %s \n, message2 ) ;
23 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Types simples Opérateurs Type enuméré Permet de définir une constante énumérée. Exemple : enum mois {JAN = 1, FEV, MAR,... } ; enum mois m=3; enum mois n=jan ; i f ( m == MAR ) { p r i n t f ( m=mar\n ) ; }
24 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Types simples Opérateurs Tableaux Permet de stocker dans un espace mémoire contigue des éléments de même type. i n t T1[3]={2, 1, 5 } ; i n t T2 []={4, 1, 5 } ; i n t T2 [ ] ; i m p o s s i b l e! char TC[ 3 ] [ 2 ] = { {, }, {, }, {, } } ; char message1 []= b o n j o u r ; char message2 [8]= b o n j o u r ;
25 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Types simples Opérateurs Opérateurs Par ordre de précédence : -. référence: () [] ->. -. unaire:! ~ * & (type) sizeof -. arithmétique: * / % -. arithmétique: décalage: << >> -. relationnels: < <= > >= -. relationnels: ==!= -. manipulation de bits: & -. manipulation de bits: ^ -. manipulation de bits: -. logique: && -. logique: -. conditionnel:?: -. affectation: = += -= *= /= %= &= ^= = <<= >>=
26 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Structures de contrôle
27 Introduction Types Structures de contrôle Exemple if i f ( e x p r e s s i o n ) { i n s t r u c t i o n s ; } e l s e { i n s t r u c t i o n s ; }
28 Introduction Types Structures de contrôle Exemple switch switch ( e x p r e s s i o n ) { case e x p r e s s i o n c o n s t a n t e : i n s t r u c t i o n s ; case e x p r e s s i o n c o n s t a n t e : i n s t r u c t i o n s ; d e f a u l t : i n s t r u c t i o n s } ATTENTION au break...
29 Introduction Types Structures de contrôle Exemple while while ( e x p r e s s i o n ) { i n s t r u c t i o n s ; }
30 Introduction Types Structures de contrôle Exemple for f o r ( e x p r e s s i o n 1 ; e x p r e s s i o n 2 ; e x p r e s s i o n 3 ) { i n s t r u c t i o n s ; } equivaut à : e x p r e s s i o n 1 ; while ( e x p r e s s i o n 2 ) { i n s t r u c t i o n s ; e x p r e s s i o n 3 ; }
31 Introduction Types Structures de contrôle Exemple do while très proche du while avec test à la fin : do { i n s t r u c t i o n s ; } while ( e x p r e s s i o n ) ;
32 Introduction Types Structures de contrôle Exemple perturbation du déroulement des boucles break : interrompt une boucle continue : passe à l itération suivante goto : existe, mais INTERDIT!!
33 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Exemple
34 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Présentation du problème Construction d une bibliothèque besoin de planches de longueur variée (largeur unique) planches vendus dans le commerce de longueur unique : 2 mètres Problème : combien de planches acheter pour pouvoir couper toutes les planches souhaitées? 3 2 1
35 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Algorithme choisi Hypothèse simplificatrice : 3 planches maximum à découper par planche du commerce. Tant qu il reste des planches à découper Initialiser max à 0 Pour toutes les combinaisons de 3 planches à découper Est-ce qu il reste des planches de ces longueurs à couper? Est-ce que la longueur est inférieure à 2m Si la longueur est supérieure au max, on met à jour le max Fin pour Mise à jour du nombre de planches restantes Afficher résultat Fin tant que
36 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Variables / P l a n c h e s n e c e s s a i r e s / unsigned short i n t l g p l [ PLN]={1070, 1052,... } ; short i n t n b p l [ PLN]={6, 2, 2, 4, 6, 4,... } ; / i n d i c e s dans l e s t a b l e a u x de p l a n c h e s / i n t mi, mj, mk ; unsigned i n t cumul =0; unsigned i n t max cumul ; unsigned i n t l t =0; short n b p l t =0; i n t i, j, k, l ; unsigned i n t t o t a l p l =0;
37 Introduction Types Structures de contrôle Exemple Boucle principale max cumul = 0 ; mi= 1;mj= 1;mk= 1; f o r ( l =0; l <PLN PLN PLN ; l ++) { i=l /(PLN PLN ) ; j =( l /PLN)%PLN ; k=l%pln ; i f ( ( n b p l [ i ] <= 0) ( n b p l [ j ] <= 0) ( n b p l [ k ] <= 0 ) ) continue ; cumul = l g p l [ i ] + l g p l [ j ] + l g p l [ k ] ; i f ( cumul > LGP ) continue ; i f ( cumul > max cumul ) { max cumul = cumul ; mi=i ; mj=j ; mk=k ; } i f ( cumul == LGP ) break ; }
38 Introduction Types Structures de contrôle Exemple C est tout pour aujourd hui!
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