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USTHB, Faculté de génie civil, M1-Structure, CP, S1 (Cours de C - Année 2017/20

USTHB, Faculté de génie civil, M1-Structure, CP, S1 (Cours de C - Année 2017/2018) H.Allel 1 1. Pourquoi définir notre langage algorithmique ? Première partie : Le premier programme « Hello world » Voici une version du premier programme que l’on étudie habituellement. Il affiche Hello world !” à l’écran : Hello world en C Explications Tout programme C/C++ doit posséder une fonction nommée main (principale) pour indiquer où commencer l’exécution. Une fonction est essentiellement une suite d’instructions que l’ordinateur exécutera dans l’ordre où elles sont écrites. Une fonction comprend quatre parties : – un type de retour : ici int (pour integer ou entier) qui spécifie le genre de résultat que la fonction retournera lors de son exécution. En C/C++, le mot int est un mot réservé (un mot-clé) : il ne peut donc pas être utilisé pour nommer autre chose. – un nom : ici main – une liste de paramètres entre parenthèses (que l’on verra plus tard) : ici la liste de paramètres est vide – un corps de fonction entre accolades qui énumère les instructions que la fonction doit exécuter Remarque : la plupart des instructions C/C++ se terminent par un point-virgule (;). En C/C++, les chaînes de caractères sont délimitées par des guillemets anglais ("). "Hello world !\n" est donc une chaîne de caractères. Le code \n est un “caractère spécial” indiquant le passage à une nouvelle ligne (newline). Le nom printf désigne le flux de sortie standard (l’écran par défaut). La fonction main de ce programme retourne la valeur 0 (return 0;) à celui qui l’a appelée. Comme main() est appelée par le “système”, il recevra cette valeur. Sur certains systèmes (Unix/Linux), elle peut servir à vérifier si le programme s’est exécuté correctement. Un zéro (0) indique alors que le programme s’est terminé avec succès (c’est une convention UNIX). Évidemment, une valeur différente de 0 indiquera que le programme a rencontré une erreur. Et sa valeur précisera alors le type de l’erreur. 2. Structure de l’algorithme La structure d’un programme C est proche de celle d’un algorithme. Le fichier, qui doit avoir l’extension .c commence par un cartouche faisant apparaître le nom des auteurs du programme, la version ou la date de réalisation et l’objectif du programme. Ces éléments sont mis dans des commentaires et sont donc ignorés par le compilateur. Les #include correspondent à des directives qui indiquent au compilateur (en fait au préprocesseur) d’inclure les fichiers nommés stdio.h et stdlib.h. Ces fichiers font parties de la bibliothèque standard du C et donne accès à des fonctions déjà définies. Par exemple les fonctions d’affichage (printf) et de lecture (scanf) sont définies dans stdio.h. La fonction #include <stedio.h> // directive de préprocesseur #include <stdlib.h> // directive de préprocesseur int main() { Printf( "Hello world !\n") ; /*instruction qui affiche : Helloworld ! */ return 0; } USTHB, Faculté de génie civil, M1-Structure, CP, S1 (Cours de C - Année 2017/2018) H.Allel 2 2.1 Identificateurs Un identificateur est un mot de la forme : une lettre (y compris le souligné) suivie d’un nombre quelconque de lettres et de chiffres. Attention : il n’est pas possible d’utiliser les lettres accentuées en C. 2.2 Commentaires Les commentaires commencent par /* et se terminent par */. Attention, les commentaires ne peuvent pas être imbriqués. Pour représenter une propriété du programme, nous utiliserons /*{ ... }*/. Le langage C++ ajoute les commentaires qui commencent par // et se termine avec la fin de la ligne (comme --). Ils peuvent être utilisés la où on met -- en algorithmique. 3 Variables En C, on commence par mettre le type suivi du nom de la variable et un point-virgule. double prix_unitaire; /* prix unitaire d'un article (en euros) */ int quantite; /* quantité d'articles commandés */ char nom[20]; /* nom de l'article */ Les types et leur signification seront présentés dans la suite du cours. Il est possible de déclarer plusieurs variables du même type en les séparant par des virgules mais ceci est déconseillé sauf si le même commentaire s’applique à toutes les variables. int a, b, c; /* trois entiers */ 4 Types fondamentaux Les opérateurs de comparaison se notent : <, >, <=, >=, == et !=. Notez bien que l’égalité est notée avec deux fois le caractère =. 4.1 Les entiers Le type entier se note int. Cependant, des qualificatifs peuvent venir préciser : – sa taille, c’est-à-dire le nombre d’octets sur lequel il est représenté (2 octets pour short, 4 pour long). La taille d’un int est comprise entre celle d’un short int d’un long int. Notons que int est optionnel quand on utilise short et long. short int a; /* un entier court */ short a; /* également un entier court (int est implicite) */ long l; /* un entier long (int est aussi implicite) */ – s’ils sont signés ou non. Par défaut, les entiers sont signés (positifs ou négatif). Si l’on précise unsigned devant le type, ils ne peuvent pas être négatifs. unsigned int n; /* un entier non signé */ unsigned short s; /* un entier court non signé */ Le reste de la division entière se note % et la division entière se note tous simplement /. Il faut faire attention à ne pas la confondre avec la division sur les réels. 10 % 3 /* 1 (le reste de la division entière de 10 par 3) */ 10 / 3 /* 3 (le quotient de la division entière de 10 par 3) */ 1 / 2 /* 0 (le quotient de la division entière de 1 par 2) */ abs(-5) /* 5 (l'entier est mis entre parenthèses (cf sous-programmes)) */ Notons que les débordement de capacité sur les opérations entières ne provoquent aucune erreur à l’exécution... mais le résultat calculé est bien sûr faux par rapport au résultat attendu !. Remarque : Le type char (caractère, section 4.4) fait partie des entiers. USTHB, Faculté de génie civil, M1-Structure, CP, S1 (Cours de C - Année 2017/2018) H.Allel 3 4.2 Les réels Il existe deux types réels, les réels simple précision appelés float et les réels double précision appelés double. La valeur absolue se note fabs. Elle prend en paramètre un double et retourne un double. Pour pouvoir l’utiliser, il faut ajouter en début de fichier #include <math.h>. Dans ce même module sont définies la racine carrée (sqrt), les fonctions trigonométriques (sin, cos, etc.)... La partir entière d’un réel s’obtient en faisant un cast : (int) 3.14 correspond à 3. Ceci correspond à convertir en entier le réel 3.14. 4.3 Les booléens Le type booléen n’existe pas. C’est le type entier qui remplace les booléens avec la convention suivante : 0 correspond à FAUX, tous le reste à VRAI. Il faut donc comparer par rapport à 0 et non par rapport à 1 ou un autre entier non nul ! Cependant, il existe un module standard (<stdbool.h>) qui définit un type booléen bool avec les deux valeurs true et false. Les opérateurs logiques se notent && pour Et, || pour Ou et ! pour Non. 1- && /* ET logique expr1 && expr2 */ 2- || /* OU logique expr1 || expr2 */ 3 -! /* NON logique ! expr1 */ Les expressions booléennes sont évaluées en court-circuit (on parle d’évaluation partielle), c’est-à-dire que dès que le résultat d’une expression est connu, l’évaluation s’arrête. Par exemple, true || expression sera évaluée à true sans calculer la valeur de expression. 4.4 Les chaînes de caractères Les constantes « chaînes de caractères » se notent comme en algorithmique. 1 "Une chaîne de caractères" 2 "Une chaîne avec guillement (\")" 5 Constantes Les constantes sont définies en utilisant #define : #define PI 3.1415 /* Valeur de PI */ #define MAJORITÉ 18 /* Âge correspondant à la majorité */ #define TVA 19.6 /* Taux de TVA en vigueur au 15/09/2000 (en %) */ #define CAPACITÉ 120 /* Nombre maximum d'étudiants dans une promotion */ #define INTITULÉ "Algorithmique et programmation" /* par exemple */ Attention : Ne surtout pas mettre de point-virgule (« ; ») après la déclaration d’une constante avec #define. #define n’est pas traitée par le compilateur mais par le préprocesseur qui fait bêtement du remplacement de texte. Le point-virgule provoquera donc des erreurs là où est utilisée la macro et non où elle est définie ! 6 Instructions d’entrée/sorties 6.1 Opération d’entrée On utilise scanf qui est une fonction de saisie qui fonctionne avec un format décrivant la nature de l’information à lire et donc la conversion à effectuer. 1 char un_caractere; 2 int un_entier; 3 float un_reel; 4 double un_double; 5 scanf("%c", &un_caractere); 6 scanf("%d", &un_entier); 7 scanf("%f", &un_reel); 8 scanf("%lf", &un_double); 9 scanf("%c%d%lf", &un_caractere, &un_entier, &un_double); USTHB, Faculté de génie civil, M1-Structure, CP, S1 (Cours de C - Année 2017/2018) H.Allel 4 Chaque % rencontré dans le format (la chaîne de caractères) est suivi d’un caractère indiquant la nature de l’information à lire (c pour caractère, d pour entier, etc.). À chaque % doit correspondre une variable donnée après le format. uploads/Ingenierie_Lourd/ cours-de-c.pdf