Programmation Structurée Langage C

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1 Département Génie Civil & Département Mécanique Énergétique Programmation Structurée Langage C

2 UE : Mathématiques & Informatique En GC UE 52 ce sera le seul cours du cursus... En ME UE 53 + UE 63 Calcul scientifique et langage Fortran avec Jacques Massoni au semestre 6 Commun avec MT et GII Rémy Bulot Progr. struct. - C Introduction 2

3 L'équipe enseignante Laurence BERGOUGNOUX François GUILLARD Christian MARIANI Fabien PETITPAS Jérôme VICENTE Bureau 208 Bureau 242 Bureau 321 Bureau 319B Bureau 326 ou Avec la participation de Jean-Luc FIRPO Progr. struct. - C Introduction 3

4 Organisation de l'enseignement ME GC 14h cours 14h TD 20h TP 14h cours 20h TD 20h TP La semaine 51 Mini projet & oral + Contrôle continu + Examen ME Progr. struct. - C Projet & oral + Contrôle continu + Examen GC Introduction Maxime Alarcon & Yassine El Khatari 4

5 Organisation de l'enseignement Transparents de cours en fichier pdf sur : - le Bureau virtuel - 1er TP sur machine la semaine prochaine : Accès avec votre n étudiant et code INE Si vous n'êtes pas encore inscrit : - en ME prendre contact avec M. Daurelle (bur. 326) - en GC avec M. Court ou M. Thuilliez (bur. 237) Progr. struct. - C Introduction 5

6 En pratique : le 1er TD c'est GC 3.1, Mercredi 09/10, 15h30 GC 3.2, Mercredi 09/10, 13h30 ME ME ME ME 3.1, Lundi 07/10, 10h 3.2, Lundi 07/10, 13h30 3.3, Vendredi 11/10, 10h 3.4, Mardi 08/10, 13h30 Progr. struct. - C Introduction 6

7 Plan du cours Introduction Les bases du langage C Les pointeurs et les tableaux Les fonctions Les types utilisateurs La gestion de fichiers La programmation modulaire L'allocation dynamique de mémoire Les listes chaînées

8 Les objectifs de ces cours, TD, TP Apprendre à résoudre un problème grâce à un algorithme, Apprendre à programmer en C à des débutants de manière efficace, Initier à la programmation par gestion d'évènements, Pratiquer un environnement de développement largement utilisé dans l'industrie, Être une introduction au C++... Progr. struct. - C Introduction 8

9 Progr. struct. - C Introduction 9

10 Quelques généralités en programmation Qu'est-ce qu'un Algorithme? Langages de Programmation Qu'est-ce qu'un programme? La structure d'un programme L'exécution du programme Progr. struct. - C Quelques généralités 10

11 Qu'est-ce qu'un Algorithme? Un algorithme énonce une résolution sous la forme d une série d opérations à effectuer. données (entrées) ingrédients Progr. struct. - C Algorithme Recette de cuisine Quelques généralités résultat (sorties) plat 11

12 Conception d'un Algorithme : Analyse hiérarchisée C'est faire une liste de tâches (ou d'actions) à réaliser de manière séquentielle. 1) 2) 3) 4) 5) 6) 8) Recette du gâteau à la crème de marrons : Préchauffer le four à 180 C Faire fondre le chocolat et le beurre Casser 3 œufs et les battre Ajouter la crème de marrons, et mélanger Incorporer le chocolat fondu à la préparation Beurrer un moule à gâteau et y verser la préparation Faire cuire 35 min à 180 C Progr. struct. - C Quelques généralités 12

13 Langages de programmation : Pourquoi faire? Pour écrire avec des mots et signes compréhensibles par une intelligence humaine plutôt que Afin d'organiser, de structurer, le déroulement d'un programme de manière claire et vérifiable. Progr. struct. - C Quelques généralités 13

14 Quelques Langages Par ordre chronologique : Assembleur 68000, 8086 Fortran, Cobol Basic, Pascal, Langage C Langages Objets : C++, Java, C#, Progr. struct. - C Quelques généralités 14

15 Programme exécutable Suite d instructions binaires que le µprocesseur doit effectuer : Spécifiques à un type de µprocesseur. Stockées sur une mémoire de masse (disque dur, DVD, clef usb). Chargées en mémoire centrale avant l exécution du programme. Progr. struct. - C Quelques généralités 15

16 Comment réaliser un programme? Éditer le code source : fichier texte qui obéit aux règles de syntaxe du langage. Le sauvegarder de temps en temps. Le compiler, le traduire en langage machine pour obtenir un fichier exécutable. Fichier Compilation Source Progr. struct. - C Fichier Objet Éditeur de liens Quelques généralités Fichier Exécutable 16

17 L'exécution du programme Au lancement du programme, le système d exploitation : Transfère le programme de la mémoire de masse en mémoire centrale, Réserve de la place pour les données du programme, Démarre l exécution du programme, Reprend la main quand le programme s achève. Progr. struct. - C Quelques généralités 17

18 1er programme en C Langage C : histoire et qualités LabWindows/CVI Le fichier source en C On se lance Progr. struct. - C 1er programme 18

19 Le langage C Crée par K. Thompson, D. Ritchie et B. Kernighan pour développer UNIX. C est un langage structuré et portable. C est le langage le plus utilisé par les professionnels du logiciel. C est la base du C++ qui permet la programmation orientée objet. Progr. struct. - C 1er programme 19

20 LabWindowsTM/CVI Environnement de Développement Intégré (IDE) sous Windows, avec 1 compilateur C-ANSI. Programmation événementielle et interface graphique. Logiciels de mesure et contrôle Progr. struct. - C 1er programme 20

21 Premier Programme en langage C sous LabWindows/CVI source_1.c Progr. struct. - C 1er programme 21

22 Le fichier Source en C source_1.c #include <stdio.h> // fichier en-tête ou header où se trouve la définition de printf() int main() //Fonction ou bloc principal { printf("bienvenue a POLYTECH Marseille \n"); return(0); } Progr. struct. - C 1er programme 22

23 Département Génie Civil & Département Mécanique Énergétique Les bases du langage C Les Les Les Les Prog. Struct. - C types de données variables opérateurs structures conditionnelles Les bases 23

24 Types, variables et constantes Qu'est-ce qu'une variable? c'est le nom d un emplacement mémoire on en crée presque autant qu on veut son contenu peut changer dans le temps. elle contient toujours quelque chose!!! Une variable sera toujours définie avant utilisation : elle doit être associée à un type de données. Prog. Struct. - C 1. Les types de données 24

25 Les types de données Qu'est-ce qu'un type? définit une convention de codage de l'information dans un emplacement de taille préfixée 1 nombre : entier ou réel 1 Variable en C 1 pointeur : adresse Prog. Struct. - C 1. Les types de données 25

26 Les nombres entiers Types prédéfinis Signification Taille (octet) Plage de valeurs char Caractère à 127 unsigned char Caractère non signé 1 0 à 255 short int Entier court à unsigned short int Entier court non signé 2 0 à int Entier unsigned int Entier non signé 4 0 à long int Entier long à unsigned long int Ent. long non signé 4 0 à Prog. Struct. - C 1. Les types de données à 26

27 Les nombres réels Types prédéfinis float double long double Prog. Struct. - C Signification Taille (octet) Réel simple précision 4 Réel double précision Flottant double long Plage de valeurs 3,4 x à 3,4 x , à 1, , à 3, Les types de données 27

28 Codage binaire des nombres entiers 1970 = = des nombres réels 197,75 = , = , = ,11 signe = 1, x 27 exposant = 7+127=134= exposant mantisse Prog. Struct. - C 1. Les types de données 28

29 Les pointeurs Type *pointeur Signification adresse Prog. Struct. - C Taille (octet) Plage de valeurs 2 (sur 16 bits) 0x0000 à 0xFFFF 4 (sur 32 bits) 0x à 0xFFFFFFFF 1. Les types de données 29

30 Leur nom : Les variables Contient 32 caractères max Commence par une lettre Ne peut être un des mots réservés du C auto default float register struct volatile break do for return switch while case double goto short typedef char else if signed union const enum int sizeof unsigned long static void continue extern Prog. Struct. - C 2. Les variables 30

31 Les variables : leurs noms identificateur Correct incorrect Raison Variable Nom de Variable comporte des espaces Nom_De_Variable 123Nom_De_Variable nom_de_variable nom_de_variable_123 Nom-de-variable _707 goto MAJUSCULE Prog. Struct. - C commence par un chiffre caractère signe - interdit nom réservé minuscule 2. Les variables 31

32 La déclaration de variables type nom_de_la_variable ; exemple : #include <stdio.h> int main() { int a; //déclaration char var_car = 'f'; // + initialisation char *pointe_ici; // le pointeur a = 127; //affectation pointe_ici = &var_car; printf("la valeur de a = %i",a); //affichage printf("\n et celle de var_car %c", var_car); } Prog. Struct. - C 2. Les variables 32

33 Les constantes #include <stdio.h> //Directive du pré processeur #define PI int main() { float a; //Déclaration d'une constante const int douze=12; a = douze*pi; } Prog. Struct. - C 2. Les variables 33

34 Ce que vous allez faire le + souvent : Afficher à l'écran une variable int Nb_vies=3; printf("pour afficher à l\' écran\n"); printf("il vous reste %d vies",nb_vies); Saisir au clavier le contenu d'une variable int age; printf("entrez votre age :"); scanf("%d",&age); char %c int Prog. Struct. - C %d float %f double %lf 2. Les variables 34

35 Les opérateurs du C les opérateurs de calcul d'assignation d'incrémentation de comparaison logiques bit-à-bit de décalage de bit Les priorités Prog. Struct. - C 3. Les opérateurs 35

36 Les opérateurs de calcul Opérateur Exemple Si Si int x=10; float x=10.0; + d'addition x=x+3; de soustraction x=x-3; * de multiplication x=x*3; / de division x=x/3; % modulo x=x%3; 1 x=3; Met la valeur 3 dans la variable x = d'affectation reste de la division Met la valeur 3.00 dans la variable x = Prog. Struct. - C 3. Les opérateurs 36

37 Les opérateurs d'assignations x=x+2; peut aussi s'écrire x+=2; += additionne deux valeurs et stocke le résultat dans la variable (à gauche) x -= soustrait deux valeurs et stocke le résultat dans la variable *= multiplie deux valeurs et stocke le résultat dans la variable /= divise deux valeurs et stocke le résultat dans la variable x=a=b=3; Prog. Struct. - C x= (a= (b=3)); 3. Les opérateurs 37

38 Les opérateurs d'incrémentation ce sont les + utilisés ++ : incrémentation de 1 x=3; //post-incrémentation y=x++; y=x; x=x+1; //y=3, x=4 //pré incrémentation y=++x; x=x+1; y=x; //x=y=5 -- : décrémentation de 1 y=x--; y=x; x=x-1; //y=5, x=4 Prog. Struct. - C 3. Les opérateurs 38

39 Les opérateurs de comparaison utilisés lors de tests Opérateur Exemple Résultat si x vaut 7 == égalité x==3 Retourne 1 si x est égal à 3, sinon 0 < infériorité stricte x<3 Retourne 1 si x est inférieur à 3, sinon 0 <= infériorité x<=3 Retourne 1 si x est inférieur ou égal à 3, sinon 0 > supériorité stricte x>3 Retourne 1 si x est supérieur à 3, sinon 0 >= supériorité x>=3 Retourne 1 si x est supérieur ou égal à 3, sinon 0!= différence x!=3 Retourne 1 si x est différent de 3, sinon 0 Prog. Struct. - C 3. Les opérateurs 39

40 Les opérateurs bit-à-bit Opérateur & ^ ET OU OU exclusif Prog. Struct. - C Syntaxe 9 & 12 Résultat 1001 & ^ ^ Les opérateurs 40

41 Les opérateurs de décalage de bit Opérateur Syntaxe Résultat 6 << 1 << << 1 = Décalage à gauche 12 x2 6 >> 1 >> Décalage à droite avec conservation du signe >> 1 = /2 En signé : -6 <<1 = -12 Prog. Struct. - C -6 >>1 = Les opérateurs << 1 = >> 1 =

42 Les priorités +++ () -* + << < == & ^ &&?: = [] ++! ~ / % >> <= >= >!= += -= etc. --Prog. Struct. - C 3. Les opérateurs 42

43 4 types d'instructions Nulle ; Expression a=b+1; Prédéfinie condition ou boucle if () Bloc { } Prog. Struct. - C 4. Les structures conditionnelles 43

44 Les structures conditionnelles Les instructions de branchement conditionnel if(condition) if(condition) else switch(variable) case si (vrai) alors sinon... Les instructions de boucle while(condition) do while(condition); for(initialisation;condition;incrementation) Prog. Struct. - C 4. Les structures conditionnelles 44

45 L'instruction if syntaxe : if(condition) { instructions; } FAUX condition VRAI instructions Prog. Struct. - C 4. Les structures conditionnelles 45

46 L'instruction if(condition) else syntaxe : if(condition) { instructions; } else { instructions; } Prog. Struct. - C condition VRAI FAUX instructions instructions 4. Les structures conditionnelles 46

47 L'instruction if else Exemple : if (var1==0) //si var1 vaut 0 { //alors on affiche printf("la variable est nulle\n"); } else //sinon c'est faux { if (var1 > 0) { printf("elle est positive\n"); else { printf("elle est négative"); } Prog. Struct. - C 4. Les instructions conditionnelles } } 47

48 Attention aux forêts d'if() exemple : if (var1!=0) if (var1 > 0) printf("elle est positive\n"); else printf("elle est négative\n"); else se rapporte toujours au if le plus proche Prog. Struct. - C 4. Les instructions conditionnelles 48

49 L'opérateur conditionnel (condition)? instruction_vrai : instruct_faux exemple : x = 3; y = 2; max_xy = ((x>=y)? x : y); = 1 Prog. Struct. - C max_xy = x; 4. Les instructions conditionnelles 49

50 Pour faire plusieurs tests à la fois : les opérateurs conditionnels logiques Opérateur &&! OU logique ET logique NON logique Prog. Struct. - C Syntaxe ((cond1) (cond2)) ((cond1)&&(cond2)) a b a b a&&b!a (!condition) 3. Les opérateurs 50

51 L'instruction de choix multiples : switch Syntaxe : switch (expr) { case const1: instructions; break; case const2: instructions; break; default: instructions; break; } Prog. Struct. - C? ==const1 V instr. 4. Les instructions conditionnelles F F? ==const2 V instr.?!=const1,2 V instr. 51

52 exemple : switch char choix; printf("taper 1 ou 2"); scanf("%c",&choix); switch(choix) { case '1': printf("vous avez tape 1\n"); break; case '2': printf("vous avez tape 2\n"); break; default : printf("je vous ai dit 1 ou 2 pas %c\n",choix); break; } Prog. Struct. - C 4. Les instructions conditionnelles 52

53 Les instructions de boucle : pour répéter les mêmes instructions plusieurs fois Prog. Struct. - C 4. Les instructions conditionnelles 53

54 L'instruction while tant que (condition vraie) syntaxe : condition while(condition) { instructions; } Prog. Struct. - C FAUX VRAI instructions 4. Les instructions conditionnelles 54

55 L'instruction do while faire tant que (condition vraie) syntaxe : do { instructions instructions; }while(condition); Prog. Struct. - C VRAI condition 4. Les instructions conditionnelles FAUX 55

56 L'instruction for() initialisation du compteur de boucle syntaxe : for( init;condition;incrément) { instructions; condition } VRAI exemple : for(i=0;i<100;i++) { printf("%d\n",i); } Prog. Struct. - C FAUX instructions modification du compteur de boucle 4. Les instructions conditionnelles 56

57 Attention aux boucles sans fin ; exemple : F 1 for( ; ; ) { printf("sans fin\n"); } Prog. Struct. - C 4. Les instructions conditionnelles V Affichage "sans fin" ; 57

58 Les instructions de sortie : pourquoi sont-elles utiles? x=1 exemple : x=1; while(x<=10) { a=1/(x-7); printf("%f",a); x++; }? x <= 10 V a=1/(x-7) Que va-t-il se passer quand x=7? Prog. Struct. - C F affichage a 4. Les instructions conditionnelles x=x+1 58

59 Les instructions de sortie : continue x=1 exemple : x=1; while(x<=10) { if (x==7) { printf("division par 0"); x++; continue; } a=1/(x-7); printf("%f",a); x++; } Prog. Struct. - C? x <= 10 F V? x ==7 F V affiche /0 x=x+1 4. Les instructions conditionnelles a=1/(x-7) affichage de a x=x+1 59

60 Les instructions de sortie : break exemple : x=1; while(x<=10) { a = x-7; printf("%f", 1/a); x++; } Que va-t-il se passer quand x=7? Prog. Struct. - C 4. Les instructions conditionnelles x=1 F? x <=10 V a=x-7 affichage 1/a x=x+1 60

61 Les instructions de sortie : x=1 break exemple : x=1; while(x<=10) { a = x-7; if (a == 0) { printf("/ par 0"); break; } printf("%f", 1/a); x++; } Prog. Struct. - C? x <=10 F V a=x-7? a == 0 F V affiche /0 affichage 1/a x=x+1 4. Les instructions conditionnelles 61

62 Les instructions de sortie : return syntaxe : return(expression); exemple : int main() { return(0); } Prog. Struct. - C 4. Les instructions conditionnelles 62

63 Département Génie Civil & Département Mécanique Énergétique Exemples Résolution numérique d'une équation du second degré Programme mystère Affectation et récurrence

64 Résolution de ax2+bx+c=0 : Organisation du programme Initialisation : Acquisition au clavier des valeurs de a,b,c Algorithme de calcul Présentation des résultats sur l écran Prog. Struct. C 5. Ex : équation du 2nd degré 64

65 Soit a,b,c,d, x1 et x2 des réels Lire les coefficients a, b, c si1 a est égal 0 Alors1 Afficher "trop facile C pas du 2nd degré" sinon1 D b*b - 4 a*c si2 D est inférieur à 0 alors2 Afficher "pas de racines réelles" sinon2 si D est égal à 0 3 alors3 x1 -b/2a Afficher x1 sinon3 x1 (-b -sqrt(d))/2a x2 (-b+sqrt(d))/2a Afficher x1 et x2 Fin si3 Fin si2 Fin si1 Prog. Struct. C 5. Ex : équation du 2nd degré 65

66 Résolution de ax2+bx+c=0 : Organigramme Acquisition de a, b, c VRAI a= = 0 FAUX Calcul de D V Affichage C pas 2 degré D<0 F D==0 F V Pas de racines Racine double 2 Racines distinctes fin Prog. Struct. C 5. Ex : équation du 2nd degré 66

67 Le squelette #include <stdio.h> #include <math.h> Directives du pré processeur int main() { /*Déclaration de variables a,b,c,delta,x1,x2*/ /*Entrée des valeurs pour a, b, c*/ /*Test du contenu de a*/ //si a 0 /*Calcul de delta */ /*Test sur delta*/ //si delta <0 -> affichage pas de racines //si delta =0 -> affichage racine double //si delta >0 -> affichage 2 racines réelles } Prog. Struct. C 5. Ex : équation du 2nd degré 67

68 II Fonction main () int main() { /*Déclaration de variables */ float a,b,c; float delta; float x1,x2; /*Fin de la déclaration des variables*/ Prog. Struct. C 5. Ex : équation du 2nd degré 68

69 Fonction main () suite /*Entrée/saisie des valeurs contenues dans les variables a, b, c*/ printf("donnez la valeur de a:"); scanf ("%f",&a); printf("\ndonnez la valeur de b:"); scanf ("%f",&b); printf("\ndonnez la valeur de c:"); scanf ("%f",&c); /* Fin de l'initialisation*/ Prog. Struct. C 5. Ex : équation du 2nd degré 69

70 toujours dans la fonction main () /*Test du contenu de a*/ if (a == 0.0) { printf("\nce n'est pas une eq. du second degré"); } else { /*Ouverture du bloc d'instruction a!= de 0*/ /*Calcul de delta */ delta = b*b-4*a*c; /*Test sur delta*/ if (delta < 0) printf("\npas de racines"); else { /*ouverture du bloc d'instruction delta >=0*/ Prog. Struct. C 5. Ex : équation du 2nd degré 70

71 Fin du main () if (delta == 0) /*Test delta nul*/ { x1 = -b/(2*a); printf ("\nracine double :%f",x1); } else /*Bloc d'intruction delta positif*/ { x1=(-b-sqrt(delta))/a/2; x2=(-b+sqrt(delta))/a/2; printf("x1=%f x2=%f \n",x1,x2); }/*fin delta>0*/ }/*Fin delta <0*/ }/*Fin a!= 0*/ return 0; }/*Fin programme*/ secondeg.c Prog. Struct. C 5. Ex : équation du 2nd degré 71

72 Algorithme mystérieux Soit a, b, r réels ; lire(a) ; lire(b) ; r <- 0 ; tant-que (b 0) si (b est pair) b <- b/2 ; a <- 2*a ; sinon b <- b-1 ; r <- r+a ; fin si fin tant-que écrire(r) ; #include <stdio.h> int main() { float a, b,r; } Prog. Struct. C printf("\nentrez la valeur de a :"); scanf("%f",&a); printf("\nentrez la valeur de b :"); scanf("%f",&b); r=0.0; while (b!=0.0) { if(((int)b)%2 ==0) { b=b/2; a=2*a; } else { b=b-1; r=r+a; } } printf("\n r = %f",r); return(0); 5. Ex : équation du 2nd degré 72

73 Récurrence Mathématiquement une relation de récurrence, c'est : xi+1 = f(xi) avec x0 donné permet de déterminer toutes les valeurs des termes de la suite xk. La valeur d'un nouveau terme se déduit à partir de celle du précédent. Prog. Struct. C 5. Ex : équation du 2nd degré 73

74 Affectation x = expression(x); x x + 3; Le nouveau contenu de x (après l'exécution de l'instruction) est le résultat de l'évaluation de l'expression avec le contenu actuel de x. Prog. Struct. C 5. Ex : équation du 2nd degré 74

75 Exemple : Calculer Sn = ( 1) n i= 1 i+ 1 i Ce qui donne la relation de récurrence : Sk = Sk 1 + Avec S1 = 1 ( 1) k+ 1 k recurrence.c Prog. Struct. C 5. Ex : équation du 2nd degré 75

76 Département Génie Civil & Département Mécanique Énergétique Les pointeurs et les tableaux 1. Les pointeurs 2. Les tableaux Les chaînes de caractères Les tableaux à plusieurs indices Prog. struct. : C III-Les pointeurs et les tableaux 76

77 Les pointeurs : définition Un pointeur est une variable qui contient l'adresse d'une autre variable : d une donnée, d une fonction (fera l'objet du prochain cours). Prog. struct. : C III-Les pointeurs... 77

78 Les pointeurs sur donnée a) Déclaration d un pointeur sur donnée b) Mécanisme de l'adressage indirect c) Arithmétique des pointeurs Prog. struct. : C III-Les pointeurs... 78

79 Déclaration d un pointeur sur donnée La déclaration : Type_donnee *Ident_ptr; Exemple : int *padi; padi est codé sur 4 octets (adressage 32 bits) et contiendra l'adresse d'un entier Prog. struct. : C III-Les pointeurs... 79

80 Mémoire, adresse et pointeur Prog. struct. : C III-Les pointeurs... 80

81 L adressage indirect int i,*padi; i=10; padi = Prog. struct. : C contenant 10 Adresse de i i &i; *padi = 12; contenu contenu padi contenant Adresse de i Adresse de padi III-Les pointeurs... 81

82 L adressage indirect *padi padi = &i; = 12; Prog. struct. : C contenant 12 Adresse de i i int i,*padi; i=10; contenu padi contenu contenant Adresse de i Adresse de padi III-Les pointeurs... 82

83 & et * int i; int *padi; & pour accéder à l'adresse d'une donnée ex : &i le numéro de la case mémoire correspondant à la variable i padi = &i; * pour accéder au contenu d'une adresse ex : *padi permet d'accéder au contenu de l'adresse padi contenu de l'adresse de i i Prog. struct. : C III-Les pointeurs... 83

84 Arithmétique des pointeurs sur données Additions et soustractions d'entiers sur les adresses contenues dans les pointeurs Elles les déplacent de la quantité, qui a été additionnée ou soustraite, multipliée par la taille en octet du type de l'objet pointé. Prog. struct. : C III-Les pointeurs... 84

85 Exemple : contenant contenu int i = 80; double xx=3.1415; double *pad; pad = &xx; ? pad = pad+i; /*pad +i*sizeof(double) c.a.d *8 octets*/ Prog. struct. : C III-Les pointeurs nom i xx pad i xx pad i xx pad 85

86 Les Tableaux 1. Les tableaux mono-dimensionnels 2. Les chaînes de caractères 3. Les tableaux de tableaux Prog. struct. : C III-... Les tableaux 86

87 Qu'est-ce qu'un tableau? C'est une suite de variables de même type, rangées dans un espace contigu de la mémoire. Prog. struct. : C III-... Les tableaux 87

88 Les Tableaux : déclaration et définition Type_donnee Ident_Tab [NbElem]; int, double, char NbElem le nbre d éléments du tableau constante littérale ou symbolique (#define) Ident_Tab le nom du tableau le pointeur sur le tableau contient l'adresse du 1er élément du tableau Prog. struct. : C III-... Les tableaux 88

89 Exemples double Toto [100]; //Toto est un tableau de 100 doubles int MyTab [5] = {1,4,8,7,6}; //MyTab est un tableau de 5 entiers initialisé à : //MyTab [0]= 1,, MyTab [4]= 6 #define NBELEM 512 float SonTab [NBELEM]; //SonTab est un tableau de NBELEM float Prog. struct. : C III-... Les tableaux 89

90 Tableaux à un seul indice et Pointeur int Tab[N]; Tab[0] Tab[1] Tab[2] Tab+i Tab[N-1] &Tab[i] tableau pointeur *(Tab+i) Tab [i] printf("%d",*tab); ou printf("%d",tab[0]); scanf("%d",tab+2); ou scanf("%d",&tab[2]); Prog. struct. : C III-... Les tableaux 90

91 Exemple : Saisir et afficher les éléments d'un tableau Mon premier tableau Prog. struct. : C III-... Les tableaux 91

92 Exemple de Tableau 1D : Les chaînes de caractères (string) Déclaration et initialisation : char chaine[10]; char source[]="ma premier chaine de char"; char lettre[]={'t','a','r','a','t','a','t','a',0}; Format : printf("\nle contenu de source est %s",source); scanf("%s",chaine); ou gets(chaine); Pas besoin de & car le contenu de chaine est une adresse Prog. struct. : C III-... Les tableaux 92

93 Chaînes de caractères char *pfin; char cbonjour [] = "Bonjour"; printf("%s\n", cbonjour); pfin = cbonjour + 3; printf("%s\n", pfin); pfin = cbonjour+strlen(cbonjour); do { printf ("%c",*--pfin); }while (pfin!= cbonjour); Prog. struct. : C III-... Les tableaux 93

94 Pour comprendre 'B' cbonjour 'o' 'n' 'j' pfin 'o' 'r' Ø cbonjour+3 printf("%s\n", cbonjour); pfin = cbonjour + 3; printf("%s\n", pfin); Prog. struct. : C 'u' III-... Les tableaux Bonjour jour 94

95 Pour comprendre 'B' 'o' 'n' 'j' 'o' 'u' 'r' Ø pfin cbonjour strlen(cbonjour) renvoie 7 Adresse pointée par pfin Prog. struct. : C Adresse pointée par cbonjour+7 III-... Les tableaux 95

96 Chaîne de Caractères Exemple!OG Prog. struct. : C III-... Les tableaux 96

97 Tableau de Tableaux Déclaration : Type_donne Indent_Tab_Tab[Nlign][Ncol]; Nlign et Ncol sont des constantes entières littérales ou symbolique. Exemple : float mat[3][3]; int trice[3][3]={{1,1,1}, {1,1,1}, {1,1,1}}; printf("%d %d %d", trice[0][0],trice[1][1],trice[2][2]); scanf("%f",&mat[0][0]); ou scanf("%f",mat[0]); Prog. Struct. - C III -... Les tableaux 97

98 Tableau à deux indices Ligne0 Ligne1... NCol NCol NCol NLign x NCol Prog. Struct. - C III -... Les tableaux 98

99 Tableau à 2 indices et Pointeurs Tab[i] &Tab[i][0] Tab[i] est un pointeur constant sur un tableau de ncol éléments Tab est un pointeur constant sur un tableau d adresses de tableaux de ncol éléments Tab[i][j] *(*(Tab+i)+j) int **pptab; //pptab => pointeur de pointeur int tableau[4][4]; // contiendra l'adresse d'une pptab = tableau; // adresse d'entier Prog. Struct. - C III -... Les tableaux 99

100 Département Génie Civil & Département Mécanique Énergétique Les fonctions Prog. Struct. - C Introduction Mise en œuvre Passage par valeur et par adresse Pour aller plus loin IV - Les Fonctions 100

101 Jusqu'à maintenant, vos programmes ressemblent à ça... #include <stdio.h> #define N 10 int main() { int i; float TAB[N]; Directives au pré-processeur La fonction principale Il ne peut y en avoir qu'une!! printf("entrez les valeurs du tableau : "); for(i=0 ; i<n; i++) { scanf("%f",&tab[i]); } } printf("les valeurs du tableau sont :\n "); for(i=0 ; i<n; i++) { printf("%f",tab[i]); } return 0; Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 101

102 Introduction Une fonction vue par un débutant C'est un morceau de programme qui sert à faire quelque chose de précis. Entrée Fonction = brique Sortie Le but : simplifier le code source, pour ne pas avoir à réécrire le même code plusieurs fois. Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 102

103 Introduction Une fonction vue du processeur C'est un code exécutable terminé par une instruction de retour situé à une certaine adresse en mémoire. À l'appel de la fonction, le processeur exécute le code à partir de l'adresse de la fonction et l'instruction retour le fait revenir à l'instruction suivant l'appel. Des données peuvent être transmises à la fonction en paramètres. Lors du retour, une valeur peut être récupérée/renvoyée. Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 103

104 Instruction i ; Appel MaFonction() ; Adresse Instruction i+2 ; MaFonction Ligne n 1 de MaFonction() La suite de MaFonction() Instruction return(); Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 104

105 Exemple avec la fonction sqrt() : Instruction i ; Adresse X = sqrt(4) ; Instruction i+2 ; 4 sqrt(argument) if (argument>0) Le calcul de sqrt(4) return(2) Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions Retour de 2 105

106 Une fonction vue du programmeur c.a.d. vous Les fonctions facilitent l'organisation et la mise au point du programme puisqu'il est divisé en fonctions qui réalisent chacune une partie de la tâche. Un programme est un ensemble de fonctions, qui s'exécute à partir de la fonction main () Un programmeur professionnel bibliothèques de fonctions pour développement de son application. Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions utilise des accélérer le 106

107 Instruction i; MaFonction(10,x+y,z); z Instruction_suiv; Passage de x+y paramètres 10 MaFonction { Instructions De MaFonction return; } Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 107

108 Fonction : Mise en œuvre #include <stdio.h> /* 2) Le prototypage */ int main() { /* 3) L'appel */ } /* 1) La définition */ Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 108

109 1) La Définition Localisation : #include <stdio.h> int main() { } //Définition des fonctions Exemples de fonctions : Arguments ou paramètres void AfficheTableau(float *ptab, int nlignes) { int i; for (i=0; i<nlignes ; i++) { printf("%f", *(ptab+i) ); } } double CalcDisc(double Arga,double Argb,double Argc) { return Argb*Argb-4*Arga*Argc; } Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 109

110 2) Le Prototypage Type_Ret Ident_fonc (,Type Argument, ); Exemples de prototypages : void AfficheTableau(float *ptab, int nlignes); double CalcDiscri (double Arga,double Argb,double Argc); Où ça se trouve dans le programme? #include <stdio.h> // c'est ICI pour le prototypage des fonctions!!! int main() { } Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 110

111 3) L'appel de la fonction Paramètres de la fonction { double ValDisc; ValDisc = CalcDisc (a,b,c); } Où fait-on appel à la fonction? Dans n'importe quelle définition de fonction, par ex. dans la fonction main(), y compris dans sa propre définition Récursivité Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 111

112 Ma première fonction \fonctions\exemple1.prj Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 112

113 2 types de fonctions 1) Celles qui ne retournent rien (void). Elles sont également appelées procédures. void nom_fonction(déclarations_d'arguments) EXEMPLE : /* Procédure affichant le produit de deux entiers */ /* Paramètres d'entrée : deux entiers, Type retour : rien */ void affiche_produit (int iexp1, int iexp2) { int iproduit; } iproduit = iexp1 * iexp2; printf ("Le produit de %d et %d est égal à %d", iexp1, iexp2, iproduit); Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 113

114 2 types de fonctions 2) Celles qui retournent quelque chose (elles renvoient une valeur). Pour cela, il faut utiliser l'instruction return : return expression; EXEMPLE : /* Une fonction calculant le produit de deux entiers */ /* Paramètres d'entrée : deux entiers, Type retour : entier */ int calcule_produit (int iexp1, int iexp2) { int iproduit; } iproduit = iexp1 * iexp2; return iproduit; Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 114

115 2 types d'arguments : 1) ceux passés par valeur On indique au compilateur que fonction1 est une fonction qui ne retourne rien et qui admet pour paramètre un double //Prototypage void fonction1(double z); //Définition void fonction1(double z) { z = z * 2.0; printf("z = %lf\n",z); } Lors de l'appel de la fonction, le contenu de la zone repérée par z sera x 2 Prog. Struct. - C On donne le code de la fonction. Le compilateur réserve 8 octets de la pile désignés par z. Pour le moment, le contenu de cette zone est indéterminé. IV - Les Fonctions 115

116 Exécution : Appel de la fonction /*A l'intérieur de la fonction appelante par exemple le main()*/ Zone de 8 octets réservée pour x 20.0 Zone de 8 octets réservée pour z 20.0 double x = 20.0;... fonction1 (x); pile Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 116

117 Lors de l exécution Zone de 8 octets réservée pour x Hors de portée de fonction void fonction1 (double z) { z = z*2.0; } Zone de 8 octets réservée pour z pile Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 117

118 Après l exécution d'une fonction où les paramètres sont passés par valeur Zone de 8 octets réservée pour x de nouveau accessible 20.0 La zone mémoire réservée pour z n est plus accessible, et le contenu de x n a pas été modifié! Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 118

119 2 types d'arguments : 2) ceux passés par adresse On indique au compilateur que : - fonction2 ne retourne rien, - et admet pour paramètre un pointeur sur double //Prototypage void fonction2(double *pz); //Définition void fonction2 (double *pz) { *pz = (*pz)*2.0; } 4 octets désignés par pz sont réservés dans la pile. Ce qui est pointé par pz sera x 2 lors de l'appel de la fonction. Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 119

120 Exécution : Appel de la fonction Zone de 8 octets réservée par x 20.0 //A l'intérieur de la fonction appelante double x = 20.0;... 4 octets réservés par pz fonction2 (&x); &x pile Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 120

121 Au sein de la fonction x inaccessible dans fonction2, mais atteint grâce à l'adressage indirect void fonction2 (double *pz) { *pz =(*pz)*2.0; } 4 octets réservés pour pz &x pile Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 121

122 Après l exécution 8 octets réservés pour x de nouveau accessible 40.0 La zone mémoire réservée pour pz n est plus accessible et le contenu de x a été modifié par adressage indirect! Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions pile 122

123 Ma deuxième fonction val_et_adr.prj Exemple Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 123

124 Rappels sur les fonctions 3 étapes pour la mise en œuvre : le prototypage, la définition, et l'appel. Les arguments/paramètres : constante, variable, expression, fonction Si pas void alors return à la fin de la définition Le passage des arguments peut se faire par valeur, ou par adresse lorsqu'on souhaite modifier la variable passée en argument. Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 124

125 Squelette d'un programme Zone des directives de préprocesseur #include Que se cache-t-il dans stdio.h? #define Déclaration des variables de portée fichier Prototypage des fonctions Définition de la fonction main() int main() { } Définition de vos fonctions Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 125

126 ! A RETENIR!!! Pour modifier le contenu d'une variable déclarée dans la fonction appelante par la fonction appelée, il est nécessaire de passer en paramètre l'adresse de cette variable. Donc, dans le prototypage et la définition de la fonction, l'argument doit être un pointeur. Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 126

127 Pour aller plus loin La récursivité La portée des variables : locales ou globales Les tableaux comme arguments Les pointeurs sur fonctions Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 127

128 1) La Récursivité : La fonction s'appelle elle-même! Exemple : double Factorielle (int n); double Factorielle (int n) { if (n <= 0) return 1; } //Prototype Condition d'arrêt return n*factorielle (n-1); Appel récursif factorielle.prj Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 128

129 2) La portée des variables Les variables locales sont temporaires. Elles sont déclarées au sein de fonctions. Les variables globales sont permanentes. Elles sont déclarées en en-tête du programme. varlife.prj Attention à ne pas toutes les appeler n, i ou j!!! Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 129

130 3) Tableaux passés en paramètres à une fonction Tableaux à une dimension (un indice) Type_ret Ident(Type_Tab *ptab, int nsize, ); OU Type_ret Ident(Type_Tab Tab[], int nsize, ); ex : void affichetableau(float *ptab, int Nb); Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 130

131 3) Tableaux passés en paramètres à une fonction Tableaux à deux dimensions (2 indices) Type_ret Ident(Type_Tab Tab[][NCOL], int nlign, ); OU Type_ret Ident(Type_Tab (*ptab)[ncol], int nlign, ); ex : void affiche2d(float *ptab[10], int Nblig); Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 131

132 4) Les Pointeurs sur fonction Déclaration Affectation Utilisation Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 132

133 Déclaration d'un pointeur sur fonction Type_Val_Ret(*Ident_ptr_Fonc)(Signature_fonc); Liste ordonnée des types des arguments de la fonction sans les identificateurs des arguments Signature_fonc Exemple double (*pfonc)(double); Prog. Struct. - C pfonc est un pointeur sur une fonction retournant un double et admettant un double en argument. IV - Les Fonctions 133

134 Initialisation, Affectation d'un pointeur sur fonction double (*pfonc)(double); Nécessite #include <math.h> double (*ptabfonc [3])(double)={sin,cos,tan}; pfonc = MaFonc; Le prototype de MaFonc doit être connu par le compilateur. Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 134

135 Pointeurs sur fonction pointfonct.prj Prog. Struct. - C IV - Les Fonctions 135

136 Département Génie Civil & Département Mécanique Énergétique Les types utilisateurs 1. Les structures 2. Les unions 3. Les énumérations Prog. struct. C

137 Les types utilisateurs servent à créer ses propres types de variables Pour manipuler : - des nombres complexes, - des cordonnées (x,y,z) de points, - des images,... - un ensemble de variables qui peuvent être de type Prog. struct. C V- Les structures 137

138 De la fiche à la structure Pour gérer une clientèle, une bibliothèque, un stock de pièces détachées, etc on a besoin d'informations sur chacun des éléments de l'ensemble. Ces informations sont consignées dans des fiches qui sont remplies grâce à un formulaire unique. C'est le formulaire qui structure les informations contenues dans les fiches. Prog. struct. C V- Les structures 138

139 La fiche d'un élève Polytech Nom : PIGNON Prénom : François Adresse : 12 place du marché Marseille Département Polytech : MT Année : 3 Spécialité :aucune Login : PIGNMT12 Password : juste12 Prog. struct. C V- Les structures 139

140 Traduction Informatique Formulaire Type de donnée Structure struct modèle Fiche Variable de type struct objet Fichier Tableau ou liste de Ensemble variables de type d'objets struct Prog. struct. C V- Les structures 140

141 Déclaration du nouveau type de donnée Syntaxe : struct nom_struct { type_1 ident_champ1; type_2 ident_champ2,ident_champ3; type_n ident_champm; }nom_var1,...,nom_varp; Prog. struct. C V- Les structures 141

142 Déclaration du nouveau type de donnée Localisation : Après les include #include <stdio.h> struct nom_struct { type_1 ident_champ1; type_2 ident_champ2,ident_champ3; }; //Les prototypes des fonctions int main() { } Prog. struct. C V- Les structures 142

143 Exemple 1 : Définition du type POLYTECH struct { char char char int int int char char char }; POLYTECH Nom[80]; Prenom[80]; Adresse[200]; Depart; Annee; Spec; Login[10]; Passw[8]; [30]; Prog. struct. C 9 champs avec des identificateurs pas contigus mais à la suite V- Les structures 143

144 Déclaration d'une donnée Syntaxe : struct nom_struct nom_var; Exemple : struct POLYTECH UnEleve; //variable struct POLYTECH TabElev[250]; //tableau struct POLYTECH *pelev; //pointeur Prog. struct. C V- Les structures 144

145 Accès aux champs de la donnée Syntaxe : nom_struct.nom_var ex : UnEleve.Annee = 1; Si pointeur sur type nom_struct : nom_ptr_struc->nom_var (*nom_ptr_struc).nom_var exemple : TabElev->Annee = 1; Prog. struct. C V- Les structures 145

146 Ex 1 : accès aux champs de POLYTECH int main() { struct POLYTECH TabElev[250]; struct POLYTECH UnEleve; printf("\nnom de l'élève :"); scanf ("%s",uneleve.nom); TabElev[10] = UnEleve; (TabElev+10)->Annee = 1; } Prog. struct. C V- Les structures 146

147 Exemple 1 :Utilisation suite Arguments et paramètres d'une fonction, sans la structure : void NewElev(char *pnom,char *pprenom,char *padr,int *pdepart,int *pannee,int *pspec,char *lplogin,char *ppass,char *p ); En utilisant la structure : void NewElev(struct POLYTECH *pnouveau); structures/polytech.prj Prog. struct. C V- Les structures 147

148 Définition de type composé Structure nommée struct tcomplex { double Re; double Im; }; ce nouveau type suit le modèle struct tcomplex typedef struct tcomplex Complex; définition d'un nouveau type Prog. struct. C V- Les structures Le nom de ce nouveau type est Complex 148

149 Exemple 2 : Représentation des nombres complexes Complex zi = {0,1.0}; Complex *pz; Complex ztabval [10]; Déclarations des variables zi, pz et ztabval de type Complex pz = &zi; pz->re = sqrt(2)/2; pz->im = pz->re; ztabval[0].re = 11.5; Utilisation de ces variables (ztabval+5)->im = sqrt(2); Prog. struct. C V- Les structures 149

150 Union Ensemble de variables de type différents pouvant alternativement occuper la même zone mémoire. Syntaxe de déclaration : la même que pour une structure... union jour { char lettre; int numero; }; Le stockage en mémoire : tous les champs de l'union commencent à la même adresse. La taille de l'union est donc celle du plus grand champ. On peut donc atteindre une même zone mémoire de plusieurs façons. Prog. struct. C V-... Les unions 150

151 Énumération Permet de définir un type par la liste des valeurs qu'il peut prendre. Syntaxe : enum modele { constante_1,constante_2,,constante_n }; Exemple : enum tbool{faux,vrai}; typedef enum tbool BOOLEEN;... enum jours_ouv{lundi,mardi,mercredi,jeudi,vendredi}; Prog. struct. C V-... les énumérations 151

152 Exemple enum tdepart{gc,gii,me,mt}; typedef enum tdepart DEPART; POLYTECH *pelev; /*Mettre une adresse valide dans pelev*/ pelev->depart = MT; Prog. struct. C V- Les structures 152

153 Département Génie Civil & Département Mécanique Énergétique La gestion de fichiers Les Flots Ouverture / Fermeture d'un fichier Lecture / Écriture dans un fichier Formats

154 1 Fichier sur 1 Disque Chemin d'accès "path" : C:\Repertoire\SousRep1\...\SousRepN\Nom.ext Structure arborescente de répertoire, sous répertoires, Unité logique Nom du Fichier et son extension Le mode d'accès Les éventuels attributs de protection. Prog. struct. C VI- La gestion de fichiers 154

155 Gestion de Fichiers pour le programmeur Transférer une ou des informations d'une source vers une destination. Donc gérer un flot d'informations. Prog. struct. C VI- La gestion de fichiers 155

156 Flot d informations Source : Destination : Mémoire de masse Mémoire de masse Clavier Port Série Mémoire Flot Flot//stream stream octets Console Port Série Mémoire Carte SD Carte SD Prog. struct. C VI- La gestion de fichiers 156

157 La direction du Flot Dans la gestion d'un flot, au moins l'une des destinations est la mémoire de l'ordinateur. Pour écrire dans le fichier des informations stockées dans la mémoire, il faut accèder au fichier en écriture. Le flot est en sortie. Pour lire les informations du fichier et les stocker dans la mémoire, on accède au fichier en lecture. Le flot est en entrée. Prog. struct. C VI- La gestion de fichiers 157

158 <stdio.h> standard input output C'est là qu'est définie la structure FILE! Prog. struct. C VI- La gestion de fichiers 158

159 Ouverture/Fermeture de flots en C (ANSI) Pour toutes les fonctions de gestion des flots, il faut un pointeur sur la structure FILE définie dans stdio.h. Le flot est ouvert en appelant fopen() qui affecte une valeur à cette variable pointeur. Le flot est fermé par fclose(). Prog. struct. C VI- La gestion de fichiers 159

160 Les Modes d'ouverture Les flots/fichiers peuvent être ouverts en mode : Lecture "r" la destination existe "r+" possibilité d'écriture Ecriture "w" la destination est créée ou ouverte "w+" possibilité de lecture Ajout "a" écriture à la fin du fichier "a+" possibilité de lecture Si la lecture ou l'écriture doivent être faits en binaire, il faut ajouter "b" au mode (ex : "rb"). Prog. struct. C VI- La gestion de fichiers 160

161 Les Fonctions générales Création, ouverture d'un fichier FILE *fopen(const char *nom,const char *mode) Fermeture d'un fichier FILE *fclose(file *stream) Création d'un fichier temporaire FILE *tmpfile(void) Test de fin d'un fichier int feof(file *stream) Prog. struct. C VI- La gestion de fichiers 161

162 Exemple #include <stdio.h> int main() { //pointeurs sur fichier FILE *pfascii,*pfbin; pfascii = fopen("totoascii.txt","w"); pfbin = fopen("totobin.moi","wb"); fclose(pfascii); fclose(pfbin); } Prog. struct. C texte_bin.prj VI- La gestion de fichiers 162

163 Les Flots prédéfinis 3 pointeurs sur structure FILE sont gérés par le système d'exploitation : stdin gère les informations envoyées par le clavier (entrée). stdout gère les informations dirigées vers l'écran (sortie). stderr dirige les informations générées par les erreurs vers un périphérique de sortie. Prog. struct. C VI- La gestion de fichiers 163

164 Exemple #include <stdio.h> int main() { fprintf(stdout,"1ere alternative à printf()\n"); fputs("\n En voila une autre",stdout); } ecran.prj Prog. struct. C VI- La gestion de fichiers 164

165 Écriture dans un fichier Ecriture au format texte : int fprintf(file *pfile,const char *format, ) /* écrit la chaîne formatée dans le fichier, retourne le nbre de caractères écrits, ou un nombre <0 si erreur */ int fputc(int caractere,file *pfile) /* écrit le caractère dans le fichier, le caractère écrit est retourné, EOF sinon */ int fputs(const char *s,file *pfile) /* la chaîne s dans le fichier, et retourne une valeur positive ou nulle, EOF s'il y a eu une erreur */ Ecriture au format binaire : size_t fwrite(const void *source,size_t taille, size_t nombre,file *pfile) /* écrit nombre objets, chacun ayant la taille indiquée, les uns à la suite des autres à l'adresse indiquée par source. Renvoie le nombre d'objets écrits, qui peut être inférieur au nombre demandé (en cas d'erreur) */ Prog. struct. C VI- La gestion de fichiers 165

166 Lecture dans un fichier Lecture au format texte : int fscanf(file *pfile,const char *format, ) /* Lit la chaîne formatée dans le fichier et retourne le nombre de caractères luts, ou un nombre <0 si erreur */ int fgetc(file *pfile) /* Renvoie le caractère suivant sur le flot indiqué, ou EOF si la fin du fichier est atteinte ou si une erreur survient. C'est une vraie fonction */ int fgets(char *s,int n,file *pfile) /* Lit des caractères dans le fichier et les place dans l'espace pointé par s. S'arrête lorsqu'elle a lu n-1 caractères ou lorsqu'elle a rencontré un caractère '\n' */ Lecture au format binaire : size_t fread(void *dest, size_t taille, size_t nombre, FILE *pfile) /* Lit sur le flot indiqué le nombre objets, chacun ayant la taille indiquée, et les copie les uns à la suite des autres dans l'espace pointé par destination */ Prog. struct. C VI- La gestion de fichiers 166

167 Positionnement dans un fichier Déplacement : int fseek(file *pfile,long deplacement,int orig) avec orig = SEEK_SET le début du fichier, SEEK_CUR la position courante, SEEK_END la fin du fichier Re-positionnement au début du fichier : void rewind(file *pfile) ConnaîtreA la position dans le fichier : u tilis *flot, fpos_t *ptr) void fgetpos(file e r av ec p réca: Fixer la position dans le fichier utiofpos_t *ptr) void fsetpos(file *flot, const n!! /*Place dans ptr la position courante dans le fichier indiqué en vue de son utilisation par fsetpos*/ Prog. struct. C VI- La gestion de fichiers 167

168 Renommer ou Supprimer un fichier Renommer int rename(const char *anciennom, const char *nouveaunom); Supprimer int remove(const char *FichieraSuppr); Prog. struct. C VI- La gestion de fichiers 168

169 Formats d'écriture %[flags][width][.precision][{h L l}]type flags (-,+,0,,#) : mise en forme du texte width : Longueur minimum du texte.precision : Nombre de chiffres après la virgule (.) type : 1) Flottants e,e,f,g,g 2) Entiers généralisés c,d,i,o,u,x,x 3) Chaînes de caractères s [{h L l}] en option h pour court, l ou L pour long Prog. struct. C VI- La gestion de fichiers 169

170 Formats de lecture %[*] [width] [{h l }]type Même signification de width et de type. * signifie que la lecture suivante sera faite, mais non transférée en mémoire. Prog. struct. C VI- La gestion de fichiers 170

171 Flots textes formatés En écriture : int printf (const char *format, ) int fprintf (FILE *pfile,const char *format, ) int sprintf (char *pdesti,const char *format, ) En lecture : int scanf (const char *format, ) int fscanf (FILE *pfile,const char *format, ) int sscanf (const char *psource, const char *format, ) Prog. struct. C VI- La gestion de fichiers 171

172 Exemple 1 : texte formaté -> fichier binaire... int main() { FILE *srce; /* fichier de texte */ FILE *dest; /* fichier binaire */... if ((srce = fopen(nomfich, "r")) == NULL) exit(erreur_ouverture);... for (;;) //tant qu'il y a des choses à lire { if ((nb=fscanf(srce, "%s %s\n", art.nom, art.prenom))!= 2) break;... }... } Prog. struct. C fichier.prj VI- La gestion de fichiers 172

173 Exemple 2 : les formats #include <stdio.h> int main() { const double pi=4*atan(1); printf("%lf\n",pi); printf("%1.3lf",pi); } formats.prj Prog. struct. C VI- La gestion de fichiers 173

174 Département Génie Civil & Département Mécanique Énergétique Programmation modulaire (multi-fichiers) Généralités Mise en œuvre Macros Variables de portée fichier

175 Généralités Un logiciel doit être conçu comme la réunion de plusieurs modules, Chaque module regroupe des fonctions de même nature (Graphisme, Algorithmes principaux, interface utilisateur, ), Un seul des modules contient la fonction main (). Prog. Struct. C IX - Prog. Modulaire 175

176 Les avantages En séparant les fonctionnalités du projet en unités le moins possible interdépendantes, on simplifie la mise au point du logiciel qui se fait module par module. La compilation est beaucoup plus rapide, car seuls les modules modifiés sont compilés. Certains modules (s ils sont bien conçus) peuvent être ré-utilisés dans d autres projets. Prog. Struct. C IX - Prog. Modulaire 176

177 La mise en œuvre Programme monofichier En-tête Programme modulaire Fichiers.h Module Fonction main Fichier.c Sans fonction main() Définition de vos fonctions Prog. Struct. C Fichiers.c IX - Prog. Modulaire 177

178 Conséquences : Le fichier *.prj s'agrandit Prog. Struct. C IX - Prog. Modulaire 178

179 Le contenu de l'en-tête Directives de pré-processeur : #xxxx Ex : #include <stdio.h> ou #define PI Déclaration des types utilisateurs : struct Ex : struct POLYTECH Définition des variables de portée fichier (globales) Ex : static int panelhandle; Déclaration des variables définies de manière externe Ex : extern Déclaration des prototypes des fonctions Ex : void ma_fonction(void); Mon_Fichier.h Prog. Struct. C IX - Prog. Modulaire 179

180 La directive #include Syntaxe : #include <stdio.h> #include "[nomchemin\ \]nomfichier.h" Action : Inclure Avant la compilation, le pré-processeur met en lieu et place de la directive le fichier.h Prog. Struct. C IX - Prog. Modulaire 180

181 La directive #include /* C'est le contenu du fichier.h qui est recopié en en-tête du fichier.c */ #include "fichier.h" int main() { } /*fichier.c */ Prog. Struct. C IX - Prog. Modulaire 181

182 La directive #define Syntaxe : #define BUFSIZE 512 #define PI Action : Rechercher/Remplacer Partout où la chaîne de caractères BUFSIZE est rencontrée, elle est remplacée par 512 La compilation se fera sur le code transformé! Prog. Struct. C IX - Prog. Modulaire 182

183 #define pour la taille des tableaux #define NMAX int main() { float vect[nmax]; Le programme est développé avec 10 pour remplacer NMAX. Après le programmeur pourra mettre for(i=0 ; i<nmax; i++) {... } } Prog. Struct. C IX - Prog. Modulaire 183

184 Comment faire une Macro? Au sein d'un #define Exemple : #define MAX(a,b) (((a)>(b))?(a):(b)) MAX(expr1,expr2) sera utilisée comme (((expr1)>(expr2))?(expr1):(expr2)) Les parenthèses servent à fixer les priorités. Prog. Struct. C IX - Prog. Modulaire 184

185 Comment faire une Macro? Autre Exemple : #define MAJEUR(age) if (age>=18)\ printf("vous etes majeur"); int main() { MAJEUR(22); } Lors de l'exécution il s'affichera : Vous etes majeur Prog. Struct. C IX - Prog. Modulaire 185

186 Avantages des macros Remplacer des fonctions courtes. Le temps d exécution du programme puisqu il n y a pas d appel de fonction. Mais le code exécutable est plus long. Les compilateurs modernes utilisent les macros pour générer automatiquement du code répétitif à la place du programmeur. Prog. Struct. C IX - Prog. Modulaire 186

187 Définition de constantes #define CONSTANTE Il est alors possible d'utiliser #ifdef et #endif #define WINDOWS #ifdef WINDOWS //code source pour Windows #endif #ifdef LINUX //code source pour Linux #endif Prog. Struct. C IX - Prog. Modulaire 187

188 Les variables globales en programmation modulaire Une variable globale a la portée et la durée de vie du programme. Prog. Struct. C IX - Prog. Modulaire 188

189 Les variables globales en programmation modulaire Pour être reconnue par le compilateur dans d'autres modules du programme, elle doit : - y être déclarée mais sans réservation de mémoire, - et précédée de extern dans un fichier.h à inclure dans les fichiers.c, où cette variable est utilisée. Prog. Struct. C IX - Prog. Modulaire 189

190 Les variables globales (suite) Si, on veut restreindre la portée de cette variable au seul module où elle a été définie, on fait précéder sa définition de static. Dans d autres modules, une autre variable de portée fichier de même identificateur pourra être définie sans conflit de déclaration. Prog. Struct. C IX - Prog. Modulaire 190

191 Exemple modulaire.prj Prog. Struct. C IX - Prog. Modulaire 191

192 Département Département Génie Génie Civil Civil & & Département Département Mécanique Mécanique Énergétique Énergétique Allocation Dynamique de Mémoire 1. Généralités 2. Les fonctions malloc() & Cie

193 Quand l'utiliser? Si le nombre d objets à stocker dans le tableau n est connu qu à l exécution, il faut avoir recours à l allocation dynamique. Pour les tableaux à plusieurs indices même si les dimensions sont connues à priori. Pour stoker des données volumineuses. Prog. struct. C X - Alloc. dyn. mem. 193

194 Déclaration de variables = Demande d'allocation mémoire int mavariable = 12; 1) le programme demande à Windows la permission d'utiliser un peu de mémoire, 2) Windows répond en indiquant où votre programme peut stocker mavariable il lui alloue une adresse 3) lorsque la fonction est terminée, mavariable est automatiquement supprimée de la mémoire. Votre programme dit à Windows "Je n'ai plus besoin de cet espace mémoire" Prog. struct. C X - Alloc. dyn. mem. 194

195 Connaître la taille des variables grâce à sizeof() sizeof(char) 1 sizeof(short int) 2 sizeof(int) 4 sizeof(double) 8 sizeof(int *) 4 Prog. struct. C X - Alloc. dyn. mem. 195

196 Configuration de la mémoire pendant l exécution Tas Programme Variables statiques Le tas (heap) est la mémoire inutilisée lors de l exécution du programme. Pile OS (windows par ex.) C'est là que va se faire l'allocation dynamique de mémoire. Prog. struct. C X - Alloc. dyn. mem. 196

197 La Mise en œuvre Il faut : Une variable de type pointeur sur la donnée à stocker Utiliser la fonction malloc() ou une similaire pour affecter une adresse à cette variable. Libérer la mémoire lorsque l'on en n'a plus besoin avec la fonction free(). Prog. struct. C X - Alloc. dyn. mem. 197

198 La fonction malloc() Prototype dans <stdlib.h> ou <malloc.h> : void * malloc (size_t nsize); Appel : typedef struct POLYTECH_EL ELP; ELP *ptabelev; int nnbel; ptabelev = (ELP*)malloc(nNbEl* sizeof(elp)); On type l'adresse Prog. struct. C Taille d'une variable de type ELP X - Alloc. dyn. mem. 198

199 La fonction malloc() Erreur mémoire insuffisante : Quand la demande ne peut pas être satisfaite, la fonction malloc()retourne le pointeur NULL. D où le test d erreur : if (ptabelev == NULL) { Gestion Erreur } Prog. struct. C X - Alloc. dyn. mem. 199

200 Allocation pour un tableau à 2 dimensions Exemple : double **MAT;... MAT = malloc(nl * sizeof(double *)); if (MAT == NULL) return 0; for (i = 0; i < nl; i++) { MAT[i] = malloc(nc * sizeof(double)); } Prog. struct. C X - Alloc. dyn. mem. 200

201 La fonction calloc() Prototype : void *calloc(size_t nelem,size_t Taille_Elem); Appel : ptabelev =(struct POLYTECH_EL*)calloc (nnbel, sizeof(struct POLYTECH_EL)); Mise à 0 des octets réservés. Si mémoire insuffisante réagit comme malloc() Prog. struct. C X - Alloc. dyn. mem. 201

202 La fonction realloc() Prototype : void *realloc (void *ptralloc,size_t New_Size); Si la taille de la mémoire précédemment allouée doit être réduite. Le contenu du pointeur et de la mémoire sont préservés. Prog. struct. C X - Alloc. dyn. mem. 202

203 La fonction free() Prototype : void free (void * pmemalloue); Appel : free(ptabelev); Action : Libère la zone mémoire allouée par une des fonctions de la famille malloc(). Doit s utiliser dès que l on n a plus besoin de cette mémoire. Prog. struct. C X - Alloc. dyn. mem. 203

204 La fonction free() Si la fonction free() a pour paramètre la valeur NULL, elle s exécute sans erreur et sans rien faire. si l'adresse passée à free() ne résulte pas d un appel! à une fonction de la famille malloc(), le résultat est catastrophique!!! Prog. struct. C X - Alloc. dyn. mem. 204

205 Exemple allocat.prj Prog. struct. C X - Alloc. dyn. mem. 205

206 Les listes chaînées - Ça sert à organiser ses données en mémoire. - C'est beaucoup plus flexible qu'un tableau!!! - mise en œuvre avec des structures... Prog. struct. C X - Alloc. dyn. mem. 206

207 Listes chaînées vs Tableaux Une fois créé, on ne peut plus le modifier! 1 Tableau Prog. struct. C X - Alloc. dyn. mem. 207

208 Listes chaînées vs Tableaux 1 Liste Prog. struct. C Une fois créée, on peut la modifier! X - Alloc. dyn. mem. 208

209 Construction d'une liste chaînée Exemple : une liste de nombres ou d'étudiants Comment créer un? typedef struct Element Element; struct Element { int nombre; Element *suivant_sur_la_liste; }; Prog. struct. C X - Alloc. dyn. mem. 209

210 Pour contrôler l'ensemble de la liste, il faut : typedef struct Liste Liste; struct Liste { Element *premier_sur_la_liste; }; Puis il faut écrire les fonctions gérant la liste : - pour l'initialiser, - pour ajouter un élément, - pour supprimer un élément, - pour afficher le contenu de la liste, - pour supprimer la liste entière.. Prog. struct. C X - Alloc. dyn. mem. 210

211 Exemple de fonction pour l'initialisation : Liste *initialisation(void) { Liste *liste=malloc(sizeof(*liste)); Element *element=malloc(sizeof(*element)); } if (liste==null element==null) { exit(exit_failure); } element->nombre=0; element->suivant_sur_la_liste=null; liste->premier_sur_la_liste=element; Prog. struct. C X - Alloc. dyn. mem. 211

212 Pour en savoir plus A la bibliothèque en salle 112 : H. Garreta, C: Langage, bibliothèque, applications, InterEditions (1992) B. Kernighan et D. Ritchie, Le Langage C, Masson (Dernière Edition) - Pour se perfectionner. B. Gottfried, Programmation en C, Série Schaum, Pour les exercices. H. Schildt, Référence Complète C++, First Interactive (2002). Progr. struct. - C Bibliographie 212

213 Pour en savoir plus Cours de C sur le Web : Henri Garreta IDE en open source Dev-C++ À télécharger à partir de Progr. struct. - C Sources 213

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