PROGRAMMATION EN LANGAGE C

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1 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 1 PROGRAMMATION EN LANGAGE C Licence Informatique 2 ème année

2 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 2 Présentation du module Volume horaire en présentiel 18h Cours, 16h TD, 16h TP Validation des acquis : contrôle continu Comprendre : «travail continu» J QCMs Evaluation pratique (TP, Projet) Evaluation sur table Travail personnel : un langage de programmation s acquiert par la pratique!

3 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 3 Organisation Toutes les informations du module seront disponibles sur En particulier, vous aurez accès : au planning des séances à la grille d acquisition des connaissances du module aux cours magistraux aux énoncés de TP

4 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 4 INTRODUCTION

5 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 5 Historique Bell s Lab (système UNIX) Brian W. Kernighan & Dennis M. Ritchie (1978) Norme ANSI (1989). ISO C-89 Quelques modifications mineures en Evolution du langage : C99 Nouvelle norme : C11

6 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 6 Le langage C Avantages Universel (tout type de développement) Compact (Noyau avec très peu d instructions) Rapide (bas niveau, proche de la machine) Portable (Norme ANSI-C) Inconvénients Lisibilité (plusieurs syntaxes pour une même tache) Compact Permissif (le développeur doit absolument savoir ce qu il écrit!)

7 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 7 CHAPITRE 1 Syntaxe de base «Comment écrire un algorithme simple en C»

8 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 8 Premier programme main()! {! printf(«bonjour tout le monde!!»);! }!! Edition À l aide d un éditeur de texte, le développeur programme les tâches souhaitées (en C bien sûr!!!) Exemples : emacs, nano, vi, Visual Studio, Xcode, Code::Blocks...! Compilation du code source C Compilateur le plus courant : gcc

9 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 9 Pré-compilation, compilation, édition de liens PROGRAMME (réparti sur plusieurs modules) fichier1.c fichier2.c fichier3.c fichiers sources PRE-COMPILATION + COMPILATION fichier1.o fichier2.o fichier3.o fichiers objets EDITION DE LIENS fichier exécutable fichier binaire exécutable ou bibliothèque

10 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 10 Compiler et exécuter un programme en ligne de commande Convention : les fichiers contenant les programmes C ont l extension «.c» Exemple : prog.c Compilation par défaut cc prog.c La compilation crée un fichier exécutable, dont le nom par défaut est : a.out On exécute ce programme en tapant : a.out Compilation en choisissant le nom de l exécutable cc o prog prog.c Exécution en tapant : prog

11 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 11 Structure d un fichier source [Directives de pré-compilation] [Déclaration d'objets externes] - variables - fonctions [Variables globales] Fonctions IMPORTANT : tout programme comporte une fonction principale appelée «main».

12 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 12 Structure d une fonction Entête! {!! corps de la fonction!! }! Bloc = accolade ouvrante + Définitions des variables locales au bloc + Instructions + Accolade fermante Instruction = bloc ou Expression suivie de ; ou Instruction de contrôle (test, )

13 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 13 Règles typographiques Compilateur sensible à la casse : les majuscules sont différenciées des minuscules Les quotes (apostrophes) Ce qui est situé entre quotes est un caractère a représente le caractère a 2 représente le caractère ASCII 2 Les guillemets! Ce qui est situé entre guillemets est une chaîne de caractères Ceci est une chaîne de caractères! Toute instruction se termine par ;!

14 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 14 Commentaires Tout ce qui est situé entre «/*» et «*/» Sauf si le tout se trouve entre guillemets Ce qui est syntaxiquement impossible Commentaires «imbriqués» /* dans le /* commentaire */ hors du commentaire */! Commentaires partageant une chaîne de caractères Légal : int /* variable nombre */ nombre;! Illégal : int nom/* variable nombre */bre;! Avec le C99 : // commentaire à la C++!

15 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 15 Types de base en C Chaque donnée, variable ou constante, utilisée dans un programme C, a un type. Ce type détermine : la taille de la donnée (c-à-d le nombre d octets consécutifs utilisés pour son stockage en mémoire) l ensemble des valeurs que peut prendre la donnée les opérations que l on peut effectuer sur cette donnée.

16 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 16 Types de base en C Types prédéfinis par le compilateur int : entier char : caractère (ou «byte») Une donnée de type char est un entier signé Correspondance avec la table ASCII! Exemple : x = 'a' + 2; est équivalent à x = ; ou à x = 'c ; float : flottants (nombres réels à virgule flottante) double (nombre réel en double précision) void : type générique (type vide) Qualificatifs Certains types peuvent être précisés par un qualificatif unsigned pour char et int short et long pour int (dans ce cas on peut omettre d écrire int) le type long double est apparu pour représenter les nombres à partie décimale avec une très grande précision long long (C99)

17 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 17 Types de base en C Intervalles de valeurs ATTENTION : les valeurs possibles dépendent du Système d Exploitation et de la machine utilisée! Seule garantie : taille(char)<=taille(int)<=taille(long)<=taille(long long) Intervalles de valeurs courants : char (1 octet = 8 bits) [-128, 127] ; [0, 255] si «unsigned» (non signé) int (32 bits) [-2 31, ] ; [0, ] si «unsigned» float (64 bits) [ , ]

18 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 18 Variables Quel nom (identificateur) donner à une variable? Le nom le plus explicite possible quant à son rôle! Succession de caractères alphanumériques non accentués Pas d espaces Au moins un caractère alphabétique non accentué Le 1 er caractère est obligatoirement alphabétique non accentué Exemples : int variable_1; (valide) int 1_variable; (non valide)

19 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 19 Variables Attention : les mots réservés ne doivent pas être utilisés noms de variable!!!! Types de données : char const double float int long short signed unsigned void Instructions de boucle do for while Sélections Divers case default else if switch auto extern register static enum struct typedef union break continue goto return asm entry fortran sizeof volatile restrict inline

20 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 20 Variables Lexique : La déclaration indique le nom et le type de la variable au compilateur La définition d une variable réserve l espace mémoire pour la stocker (La définition d une variable implique sa déclaration.) L initialisation fixe une valeur à la variable lors de sa définition. Toute variable (ou fonction) doit être déclarée avant d être utilisée. Déclaration : type nom_variable;!! Exemple : int x; Déclaration multiple : type var1, var2, var3;!! Domaine de validité : par défaut, une variable déclarée dans un bloc est valide et accessible jusqu à la fin de ce bloc.

21 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 21 Constantes Mot réservé const! Syntaxe const <type> <nom de la constante>! Soumis aux mêmes règles syntaxiques que les variables Exemple const float pi = ;!

22 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 22 Affectation identificateur = expression! Exemple : i=1; // i prend la valeur 1 i=j; i = Z ; // valeur ASCII du caractère Z (i.e. 90) Affectation multiple i=j=k=1; // i,j,et k prennent toutes la même valeur 1 Les variables affectées doivent toutes être du même type

23 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 23 Expressions et opérateurs Une expression? Formée à partir de constantes, d identificateurs et d autres expressions à l aide d opérateurs une expression a une valeur Exemple : 2+3, &i,...! Une expression a un type ce type dépend du type des opérandes 2+3 est fondamentalement de type int! x = ;! L'expression implique que x soit de type float!

24 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 24 Expressions arithmétiques Opérateurs arithmétiques Binaires (Les priorités sont identiques à celles appliquées en mathématiques) +! : Addition (x + y)! - : Soustraction (x - y)! * : Multiplication (x * y)! / : Division (x / y)! % : Reste de la division entière (x % y)!!! (implique que les opérandes soient de type int)! Unaire - : Négation d'une valeur (Exemple : -x) Type! Le résultat d'une expression arithmétique est float si au moins l un des opérandes est de type float! int sinon (éventuellement char) Exemple : 8.2/2 aura pour résultat 4.1 (type float) 5/2 aura pour résultat 2 (type int) Et 5%2 est égal à 1!

25 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 25 Expressions arithmétiques Evaluation De la gauche vers la droite en respectant les priorités arithmétiques Parenthésage Modifie les priorités classiques d'application des opérateurs arithmétiques x = a - b * c;!!x = (a - b) * c;! Lève d'éventuels doutes... x = a * b / c;!!x = a * (b / c);!

26 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 26 Expressions arithmétiques Typiquement «C» i = i <opérateur> <expression>; # s'écrit également i <opérateur>= <expression>;! Exemple : i += 3; est équivalent à i = i + 3;! i *= j; est équivalent à i = i * j;! i /= (j+3); est équivalent à i = i / (j+3);!...! Incrémentation/décrémentation i = i + 1; s'écrit souvent i++;! i = i - 1; s'écrit souvent i--;!

27 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 27 Conversion de type - cast Modifie le type d une donnée en une autre int x; x=(int)3.14; À utiliser avec prudence

28 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 28 Expressions logiques VRAI ou FAUX? Le type booléen n'est pas défini Règle générale Toute valeur (quel que soit son type) qui est égale à 0 a la valeur logique FAUX Toute valeur différente de 0 a la valeur logique VRAI Toute expression arithmétique a une valeur logique C'est une expression logique. L'inverse n'est pas vrai. Exemple : i=-2; (VRAI) i=0; (FAUX)

29 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 29 Expressions logiques Opérateurs de comparaison Binaires Egalité «==» : (attention à la confusion avec «=») Différence «!=» : signifie «not equal» Inégalité «<», «>», «<=», «>=» Unaire «Non» logique «!» : si a est égal à 0 alors «!a» vaut VRAI Opérateurs logiques Binaires «ET» logique VRAI si tous les termes sont VRAI «&&» ex: a = ((i > 1) && (k <= 3));! «OU» logique VRAI si au moins un des termes est VRAI ex: a = ((i > 1) (k <= 3));!

30 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 30 Expressions logiques «bit à bit» Opérations booléennes sur une ou deux valeurs entières. char a = 5; /* soit binaire */! Opérateurs binaires <<! Décalage vers la gauche (insertion d'un 0 sur la droite Exemple : a = a << 2; /* (ou a <<= 2;) */! Insère deux 0 à la droite de a soit qui vaut 20! INFO: le décalage à gauche est une multiplication par 2 >>! Décalage à droite avec insertion de 0! Exemple : a = a >> 2; /* (ou a >>= 2;) */! Insère deux 0 à la gauche de a soit qui vaut 1! INFO: l'insertion de 0 à droite est une division entière par 2 Attention : valeurs signées

31 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 31 Expressions logiques «bit à bit» char a = 5; /* soit binaire */! Opérateurs binaires &!! «ET» bit à bit Exemple : a = a & 1; /* (ou a &= 1;) */! Calcul du «ET» binaire de et soit 1! «OU» bit à bit Exemple : a = a 8; /* (ou a = 8;) */! Calcul du «OU» binaire de et soit (c'est à dire 13) ^! «OU exclusif» bit à bit Exemple : a = a ^ 9; /* (ou a ^= 9;) */! Calcul du «XOR» de et soit ! Opérateur unaire ~ : négation de tous les bits (~a est égal à )

32 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 32 Lecture/écriture sur ES standard printf( ) : Affichage sur sortie standard#!printf(«chaîne formatée», i, j,...);!! scanf( ) : Saisie de valeurs au clavier!scanf(«chaîne formatée», &i);! «&» précédent le nom des variables est obligatoire!!! Exemples de format : %d : int ; %f : float ; %c : char ;... # Exemple scanf («%d», &i );# scanf («%d», &j);# printf(«i = %d, j = %d», i, j);#

33 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 33 Lecture/écriture sur ES standard Les formats %c : caractère %d : entiers (%4d : entier sur 4 caractères) %o : entier octal (précédé d'un «0») %x : hexadécimal (précédé de «0x») %f : flottant (%.3f : avec 3 nombres aprés la virgule) %e, %E : flottant en notation exponentielle (ex : 2.5e5) %g : flottant (%f ou %e) %s : chaîne de caractères %p : pointeur (une adresse mémoire)

34 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 34 Lecture/écriture sur ES standard Les caractères spéciaux des chaînes de caractères \n #: Retour à la ligne \t : Tabulation \r : Retour chariot \b : Backspace \a : Sonnerie \» : Guillemet \' : Quote \\# : Anti-slash %% : «%»

35 2014/2015 Florence Levé - Université de Picardie Jules Verne 35 Lecture/écriture sur ES standard La saisie et l'affichage en mode caractère getchar()! Saisie d'un caractère sur l'entrée standard Exemple : char c; c = getchar();! putchar()! Affichage d'un caractère sur la sortie standard Exemple : putchar(c);!