Programmation et structures de données en C cours 1: introduction. Jean-Lou Desbarbieux et Stéphane Doncieux 2I001 UPMC 2017/2018

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Jean-Pascal Lépine
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1 Programmation et structures de données en C cours 1: introduction Jean-Lou Desbarbieux et Stéphane Doncieux 2I001 UPMC 2017/2018

2 Bibliographie et outils I Le langage C : norme ANSI. Brian W. Kernighan & Denis M. Ritchie, Dunod I Programmer en langage C. Claude Delannoy, Eyrolles I C : a reference manual. Samuel P. Harbison & Guy L. Steele Jr., Prentice Hall I C : a software engineering approach. Peter A. Darnell & Philip E. Margolis, Springer I... Environnement : Linux. Outils informatiques utilisés : I éditeurs : emacs/vi/gvim/gedit I compilateur : gcc I débogueur : gdb, ddd

3 Le Langage C : historique I 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. I En 1978, Brian Kernighan et Dennis Ritchie publient la définition classique du C dans le livre The C Programming language. I C est une norme ANSI (ANSI-C) depuis 1989 et un standard ISO depuis 1990, standard étendu en 1999 (C99) et en 2011 (C11). I Toutes les distributions Linux fournissent des compilateurs C.

4 Introduction au langage C Caractéristiques du langage : I impératif I bas-niveau I typé

5 Introduction au langage C Exemple de programme : fichier welcome.c #include<stdio.h> int main ( void){ int annee=2017; int nue=1; printf ( Bonjour, bienvenue a l UE2I00%d annee %d/%d! \ n, nue, annee, annee + 1 ) ; return 0; Compilation gcc -o welcome welcome.c Exécution./welcome

6 Écrire un message à l écran Utiliser la fonction int printf(const char *format,...) : printf ( Bonjour, bienvenue a l UE2I001 annee 2017/2018!\n ); int n=1; int an1= 2017,an2=2018; printf ( Bonjour, bienvenue a l UE2I00%d!\ n annee %d/%d, n,an1,an2); Quelques codes de format utiles : I %d : entier I %c : caractère I %s : chaîne de caractères I %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...

7 Types

8 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

9 Caractères I il n y a pas vraiment de type Caractères I le type char est type entier (on peut l utiliser pour les calculs) prenant un octet. I un caractère est représenté par un entier, la correspondance (code/caractère) est établie par la table ASCII.Exemple : char c= a ; printf ( c= %c %d \n,c,c); Donne : c= a 97

10 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

11 Types à virgule flottante ATTENTION : les flottants sont représentés de manière approchée. Conséquences : I L associativité n est plus assurée : a +(b + c) =(a + b)+c I Valeur approchée d une somme et somme de valeurs approchées I Tests : float x=0.1,y=0.1; if (x+y == 0.2) / peut etre vrai ou faux /...

12 Type enuméré Permet de définir une constante énumérée. Exemple : enum mois {JAN = 1, FEV, MAR,... ; enum mois m=3; enum mois n=jan; if ( m == MAR ) { printf ( m=mar\n );

13 Chaînes de caractères Pas de type string en C mais on utilise la notation. Exemple : printf ( bonjour ); 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]= bonjour ; / 7 lettres et \ 0 a la fin / char message2 [ ] = bonjour ; printf ( %s\n,message1); printf ( %s\n,message2);

14 Tableaux Permet de stocker dans un espace mémoire contiguë des éléments de même type. int T1 [3]={2, 1, 5; int T2 [ ] = { 4, 1, 5; int T2 [ ] ; impossible! char message1 [ ] = bonjour ; char message2 [8]= bonjour ; / tableau a plusieurs dimensions / char TC [ 3 ] [ 2 ] = {{ a, b,{ c, d,{ e, f

15 Opérateurs Par ordre de précédence : -. référence: () [] ->. -. unaire:! * & (type) sizeof -. arithmétique: * / % -. arithmétique: décalage: << >> -. relationnels: < <= > >= -. relationnels: ==!= -. manipulation de bits: & -. manipulation de bits: ˆ -. manipulation de bits: -. logique: && -. logique: -. conditionnel:?: -. affectation: = += -= *= /= %= &= ˆ= = <<= >>=

16 Structures de contrôle

17 if if (expression) { instructions ; else { instructions ;

18 switch switch (expression) { case expression constante : instructions ; case expression constante : instructions ; default : instructions ATTENTION au break...

19 while while (expression) { instructions ;

20 for for (expression1; expression2; expression3) { instructions ; equivaut à: expression1 ; while (expression2) { instructions ; expression3 ;

21 do while très proche du while avec test à la fin : do { instructions ; while (expression);

22 perturbation du déroulement des boucles I break : interrompt une boucle I continue : passe à l itération suivante

23 Fonctions Sert à regrouper des instructions dans un même bloc. Intérêt : I Simplifier la lecture et la compréhension d un programme en le découpant proprement I Maximiser la réutilisation de code

24 Exemple int main ( ) { int i,n=1,m=10; for (i=2;i<=m ; i + + ) { n =i; int factorielle (int m) { int i,n=1; for (i=2;i<=m ; i + + ) { n =i; return n; int main ( ) { int n= f a c t o r i e l l e ( 1 0 ) ;

25 Déclaration de fonctions : notion de prototype Le prototype d une fonction précise : 1. la valeur de retour 2. le nom de la fonction 3. le type des arguments Exemples : int factorielle (int ); float aire rectangle ( float l,float d);

26 Valeur de retour I De type quelconque sauf tableau... I valeur renvoyée par l instruction return int factorielle (int m) { int i,n=1; if (m==0) { return 1; for (i=2;i<=m ; i + + ) { n =i; return n;

27 Arguments I De type quelconque. I Dans un prototype, les identificateurs de variable n ont aucune signification pour le compilateur (mais peuvent faire comprendre au lecteur à quoi servent les arguments...). I ATTENTION au cas des tableaux : I Spécifier la taille d un tableau passé en argument ne sert à rien, le compilateur ne la regarde même pas... I Sauf dans le cas d un tableau à plusieurs dimensions! I I Il n y a aucun moyen de connaître la taille du tableau dans la fonction. Elle doit être définie comme variable globale ou passée en argument! Explications plus tard...

28 Portée d une déclaration Comme pour une variable... Cas 1 : int f(int ); int g(int i) { / f est connue / int f(int i) {... int h(int i) { / f est connue / Cas 2 : int g(int i) { / f n est pas connue / int f(int ); int h(int i) { / f est connue / int f(int i) {...

29 Le type void 1. Lorsqu une fonction ne doit pas renvoyer de valeur. Exemple : void afficher resultats(float f[10]); Peut être vu comme une procédure. 2. Lorsqu une fonction ne prend pas d arguments. Exemple : void effacer ecran(void); Peut se déclarer aussi : void effacer ecran();

30 Passage de paramètres Passage par valeur void f(int n) { n=n+1; int main ( void ) { int i=2; printf ( 1: i=%d, i ); f(i); printf ( 2: i=%d, i ); Donne le résultat suivant : 1: i=2 2: i=2 Comment faire si on veut que les modifications réalisées dans la fonction ne soient pas perdues?! réponse plus tard! ATTENTION au cas des tableaux : ils ne sont pas transmis par valeur... Pourquoi?! réponse plus tard!

31 Fonctions de la libc Beaucoup de fonctions à connaître : gestion des fichiers, des chaînes de caractères,... I retenir dans un premier temps le nom uniquement I faire des fiches ou savoir retrouver rapidement l information dans un livre (droit aux documents pendant partiel et examen!) I sur ordinateur, dans un terminal, taper : man 3 <nom de fonction> (touche q pour sortir)

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