Langage de Programmation- Le Langage C -
Sommaire 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Histoire du langage C Introduction au langage lments de base
(rgles dcriture, types) Les variables Oprateurs et expressions Les
entres-Sorties (printf, scanf) Les structures de contrle
Sommaire7. 8. 9. 10. 11. 12.
Classification des variables Les objets structurs (tableaux,
structures) Les Fonctions Les pointeurs Les fichiers Le
prprocesseur (#include, #define)
Histoire du C
Origines
C a trois anctres: les langages CPL, BCPL et B. CPL : (pour
Combined Programming Language) a t conu au dbut des annes 1960 -
universits de Cambridge et de Londres. Fortement typ mais trop
complexe disparition dans las anne 70 BCPL : (pour Basic CPL)
Cambridge en 1966 par Martin Richards. Version siplifie Ecriture
dun 1er Compilateur et de divers systmes dexploitations B : Ken
Thompson vers 1970 dans les laboratoires Bell Version simplifie du
BCPL
Histoire du CC: dvelopp par un collgue de Ken Thompson, Dennis
Ritchie qui ajouta les tableaux, les pointeurs, les nombres virgule
flottante, les structures... 1972 fut l'anne de dveloppement la
plus productive et sans doute l'anne de baptme de C. En 1973, C fut
suffisamment au point pour que 90% de UNIX puisse tre rcrit avec. -
Une 1re dfinition du langage est apparue en 1978 avec louvrage de
Ritchie et Kernighan The C programming language. - Son succs
international a contribu sa normalisation: 1- ANSI (American
National Standard Institute 2- ISO (International Standadization
Organisation 3- CEN (Comit Europen de Normalisation) en 1993
1. Introduction au langage C- Le langage C est un langage de bas
niveaux, dans le sens o il permet la manipulation de donnes que
manipulent les ordinateurs (Bit, octet, adresse) Langages volus
(Pascal, Fortran, ADA) - Il est suffisamment gnral pour permettre
de dvelopper des application de type scientifique ou de gestion
base sur laccs aux bases de donnes (Word et Excel sont crits partir
de C ou C++) - Il est un des 1ers langages offrant des possibilits
de programmation modulaire: Un programme peut tre constitu de
plusieurs module (module = fichier .c)
1. Introduction au langage C- Un langage de programmation a pour
finalit de communiquer avec la machine. Le langage maternel de la
machine n'utilise que deux symboles (0 et 1): c'est le langage
machine. Exemple: le nombre 5 est reconnu par une machine par la
succession des symboles 101 (c'est la reprsentation du nombre en
base 2). De mme, les oprations qu'une machine est capable d'excuter
sont codes par des nombres, c'est--dire une succession de 0 et 1.
Par exemple, l'instruction Machine 00011010 0001 0010 demande la
machine d'effectuer l'opration 1+2. Ce langage est le seul qui soit
compris par l'ordinateur, Est-il alors le seul moyen pour
communiquer avec celui-ci??? Rponse : Non, utilisation du langage
assembleur : add $1 $2
Il fut suivi par des langages plus sophistiqus et de plus en
plus proche du langage humain
1. Introduction au langage C- La programmation structure
(Fortran, Pascal, C, Perl, Tcl ), - La programmation structure et
modulaire (Ada, Modula), - La programmation fonctionnelle (Lisp) -
La programmation logique (Prolog) - La programmation objet (C++,
Java, VB.net, C# ).
Compilateur
1. Introduction au langage CQuest ce quun programme C? Cest un
texte crit avec un diteur de texte, respectant une certaine syntaxe
et stock sous forme d'un ou plusieurs fichiers (gnralement avec
l'extension .c). A l'oppos du langage assembleur, les instructions
du langage C sont obligatoirement encapsules dans des fonctions et
il existe une fonction privilgie appele main qui est le point de
dpart de tout programme. Exemple: main() { printf(Bonjour!); }
Source.c Compilation Objet.o Edition des liens Excutable
2. lments de base2.1 les fichiers includeExemple: # include
main() { printf(Bonjour!); } La directive #include inclu le fichier
stdio.h au programme avant la compilation (pour pouvoir utiliser la
fonction prdfinie printf. On parle alors de prproceseur
2. lments de base2.2 les CommentairesExemple: # include //pour
pouvoir utiliser la fonction printf main() { printf(Bonjour!); }
/*Ce programme imprime la chaine de caractre Bonjour! lcran*/
2. lments de base2.3 Prsentation de quelques instructions du
langage C
2. lments de base2.3 Prsentation de quelques instructions du
langage CExemple 2 :
2. lments de base2.4 Les identificateursLes identificateurs
servent dsigner les diffrents objets manipuls par le
programme:Variables, fonctions, - Commence ncessairement par une
lettre - une lettre majuscule est tenue pour diffrente de la lettre
minuscule correspondante; - Au plus 31 caractre - Le caractre _
(appel blanc soulign ) est considr comme une lettre ; il peut donc
figurer n'importe quelle place dans un identificateur: _Total2,
Prix_unit
2. lments de base2.5 Les Types dans CLes types de base du
langage C se rpartissent en 3 grande catgories en fonction de la
nature des informations quils permettent de reprsenter: Nombres
entiers (int) Nombres flottants (float ou double) Caractre (char):
apparat en C comme un cas particulier de int.
Ils peuvent tre signs ou non signs : signed ou unsigned
(unsigned int x;)
2. lments de basea. Les Types Entiers
short int ou short (entier sur 16 bits : - 32 768 32 767) int
(entier sur 32 bits : - 2 147 483 648 2 147 483 647) long int ou
long (entier sur 32 bits ou 64 bits, selon les machines)
Chacun des 3 peut tre nuanc par lutilisation du qualificatif
unsigned pour ne reprsenter que des nombres positifs: Exemple:
unsigned short x; x peut aller de 0 65 535 pas de bit rserv pour le
signe - C accepte les constantes entire en notation dcimale,
hexadcimale ou octale
2. lments de baseb. Les Types FlottantsFloat : cod sur 4 octets
avec 1 bit de signe, 23 bits de mantisse et 8 bits d'exposant
Double : cod sur 8 octets avec 1 bit de signe, 52 bits de mantisse
et 11 bits d'exposant Long : cod sur 10 octets avec 1 bit de signe,
64 bits de mantisse et 15 bits d'exposant
- C accepte les constantes flottante en notation dcimale ou
scientifique 3.5e+3 3500 2.43 -0.38 -.38 4. .27
2. lments de basec. Le Type CharEn C, un caractre est un entier
sign cod sur 1 octet Notation des constantes caractres : a , $
..
Important:
a a
Il existe des caractres non imprimables, tel que le changement
de ligne, de Tabulation, en voici un tableau rcapitulatif
2. lments de baseNOTATION \a \b \f \n \r \t \v \\ \' \ '' \?
RESULTAT cloche ou bip (alert ou audible bell) Retour arrire
(Backspace) Saut de page (Form Feed) Saut de Ligne (Line Feed)
Retour chariot (Carriage Return) Tabulation horizontaLe (HorizontaL
Tab) Tabutation verticale (VerticaL Tab) \ ?
2. lments de baseA propos du type boolen :
Pas de type boolen en C. Le type boolen est reprsent par un
entier. Il se comporte comme la valeur boolenne vraie si cette
valeur entire est non nulle. Dans un contexte qui exige une valeur
boolenne (comme les tests, par exemple), un entier non nul quivaut
vrai et la valeur zero quivaut faux
2. lments de base2.6 Les Mots rservs
Les mots suivants sont rservs. Leur fonction est prvue par la
syntaxe de C et ils ne peuvent pas tre utiliss dans un autre but
:auto double int struct break else long switch case enum register
typedef char extern return union const float short unsigned
continue for signed void default goto sizeof volatile do if static
while
3. Les Variables3.1 DeclarationChar Unsigned Auto Register
Static extern Const volatile Float Double Long double Signed Short
Int long identificateur = expression
Exemple:
int x, y=0, z; extern float a,b; static unsigned short
n=1000;
3. Les Variables3.2 Les variables statiques locale
Le qualificatif static, plac devant la dclaration d'une variable
locale, produit une variable qui est: -Pour sa visibilit , locale
-Pour sa dure de vie, statique (Permanente) Elle n'est accessible
que depuis l'intrieur du bloc ou elle est dclare, mais elle est cre
au dbut du programme et elle existe aussi longtemps que dure
l'excution de celui-ci. Exemple : void bizarre(void) { static int
cpt = 1000; printf("%d ", cpt); cpt++; } Appels conscutifs : 1000
1001 1002
4. Oprateurs et ExpressionsC dispose d'un important ventail
d'oprateurs originaux d'affectation et d'incrmentation.
4.1 Oprateurs arithmtiques en C
Comme tous les langages, C dispose d'oprateurs classiques
"binaires" , savoir l'addition (+), la soustraction (-), la
multiplication (*) et la division (/), ainsi que d'un oprateur
"unaire" correspondant l'oppos not - (comme dans -n ou -x+y). Les
oprateurs binaires ne sont priori dfinis que pour deux oprandes
ayant le mme type parmi: int, long int, float, double, long double
et ils fournissent un rsultat de mme type que leurs oprandes.
4. Oprateurs et Expressions4.1 Oprateurs arithmtiques en CDe
plus, il existe un oprateur de "modulo" not % qui ne peut porter
que sur des entiers et qui fournit le reste de la division de son
premier oprande par son second. Par exemple, 11%4 vaut 3, 23%6 vaut
5 Remarque: le quotient de deux entiers fournit un entier. Ainsi
5/2 vaut 2; en revanche, le quotient de deux flottants (not, lui
aussi, /) est bien un flottant (5.0/2.0 vaut bien approximativement
2.5). Priorit des oprateurs : les rgles sont "naturelles" et
rejoignent celles de l'algbre traditionnelle
4. Oprateurs et ExpressionsConversions implicites :
On peut crire des expressions mixtes dans lesquelles
interviennent des oprandes de types diffrents: Int n,p; float x;
Conversion implicite: int float Mme mcanisme : n*x + p (int *
float) + int ( float*float) + int float float + + int float
float
On parle de conversion dajustement de type:
intlongfloatdoublelong double
4. Oprateurs et ExpressionsPromotions numriques :
On a vu que les oprateurs numriques ne sont pas dfinis pour le
types char et short :
C prvoit que toute valeur char ou short soit dabord convertie en
int. short n,p; float x; Conversion systmatique: Conversion
implicite : n*x + p (short * float) + short ( int * float) + int
float + float float float * float + int
4. Oprateurs et Expressions4.2 Oprateurs RelationnelsComme tout
langage, C permet de "comparer" des expressions l'aide d'oprateurs
classiques de comparaison. exemple : 2*a > b +5
Par contre, C se distingue de la plupart des autres langages sur
deux points: 1-le rsultat de la comparaison est, non pas une valeur
"boolenne" (on dit aussi "logique") prenant l'une des deux valeurs
vrai ou faux, mais un entier valant:
0 si le rsultat de la comparaison est faux, 1 si le rsultat de
la comparaison est vrai.
Ainsi, la comparaison ci-dessus devient en fait une expression
de type entier. Cela signifie qu'elle pourra ventuellement
intervenir dans des calculs arithmtiques;
4. Oprateurs et Expressions4.2 Oprateurs Relationnels2-les
expressions compares pourront tre de type quelconque et seront
soumises au rgles de conversion prsentes prcdemment. Liste des
oprateurs: < >= mme priorit Exemple: a < b == c < d ==
!=
> mme priorit
(a < b) == (c < d)
Remarque: les oprateurs relationnels sont moins prioritaires que
les oprateurs arithmtiques ( x+y < a+2 (x+y) < (a+2) )
4. Oprateurs et Expressions4.3 Oprateurs LogiquesC dispose de
trois oprateurs logiques classiques: et (not &&), ou (not |
|) et non (not ! ). Par exemple: (a 7 char *ch= "coucou";
strlen(adr); ==> 6
Concatnation de chanesstrcat: concatne 2 chanes strcat( but,
source) char ch1[50] = "Comment"; char *ch2 = "cava";
strcat(ch1,ch2); ch1 ==> "Commentcava" strncat: concatne 2
chanes avec contrle de la longueur strcat( but, source, lgmax) char
ch1[50] = "Comment"; char *ch2 = "cava"; strcat(ch1, ch2, 2); ch1
==> "Commentca"
Comparaison de chanes
strcmp: compare 2 chanes, ordre des codes de caractre (ASCII).
strcmp( ch1, ch1)positif si ch1 > ch2 nul si ch1 = ch2 ngatif si
ch1 < ch2
strcmp("bonjour", "madame"); ==> ngatif strcmp("bonjour",
"andre"); ==> posit
Copie de chanes
strcpy: copy source dans dest. strcpy( dest, source) strncpy: de
mme que strcpy avec longeur max. strncpy( dest, source, lgmax) char
ch1[20] = "123456789" char ch2[20] = "coucou" strncpy(ch1, ch2, 3);
==> ch1 = "cou456789" strncpy(ch1, ch2, strlen(ch2) + 1); ==>
ch1 = "coucou"
Recherche dans une chane
On peut rechercher l'occurrence d'un caractre d'une sous chane,
les fonctions renvoient un pointeur sur l'endroit recherch ou NULL
dans le cas contraire. strchr( chane, caractre) en partant du dbut
strrchr( chane, caractre) en partant de la fin strstr( chane,
sous-chane) en partant du dbut
Conversion
Les fonctions de conversion ignorent les espaces de dbut de
chane et utilisent les caractres suivants pour fabriquer une valeur
numrique. Un caractre illgal arrte le traitement. Si aucun caractre
n'est exploitable, renvoie nul. atoi( chane) int atol( chane) long
atof( chane) double
Exercices
Exercice 1. crire un programme dterminant le nombre de lettres e
(minuscules) prsentes dans un texte de moins d'une ligne (suppose
ne pas dpasser 132 caractres) fourni au clavier.
Exercice 2. crire un programme qui supprime toutes les lettres e
(minuscules) d'un texte de moins d'une ligne (suppose ne pas
dpasser 132 caractres) fourni au clavier. Le texte ainsi modifi
sera cr, en mmoire, la place de l'ancien.
Correction
#include #include #define CAR 'e' #define LGMAX 132 main() {
char texte[LGMAX+1] ; char * adr ; int ncar ; printf ("donnez un
texte termin par return\n") ; gets (texte) ; Ncar = 0 ; adr = texte
; while ( adr=strchr(adr,CAR) ) { ncar++ ; adr++ ;} printf ("votre
texte comporte %d fois le caractre %c", ncar, CAR) ;}
Correction
#include #include #define CAR 'e' #define LGMAX 132 main() {
char texte[LGMAX+1] ; char * adr ; printf ("donnez un texte termin
par return\n") ; gets (texte) ; adr = texte ; while (
adr=strchr(adr,CAR) ) strcpy (adr, adr+1) ; printf ("voici votre
texte priv des caractres %c\n", CAR) ; puts (texte) ; }
Les structures
DfinitionLa structure permet de regrouper diffrentes variables
en une seule.Exemple : Struct produit { int id; int qte; Float
prix; }; Struct produit oeuf; "produit" est un modle de structure,
il n'y a pas de rservation de place mmoire. "id", "qte" et "prix"
sont nomms champs. "oeuf" est une variable de type "produit", la
place mmoire est rserve lors de la dclaration de "oeuf".
Accs au champs
On peut concentrer l'criture (pas recommand):Struct produit{ int
id; Int qte; Float prix; }oeuf, tomate, mozarella; L'accs au champs
se fait par l'oprateur point : oeuf.prix = 1.15; printf("%f",
oeuf.prix); scanf("%f", &oeuf.prix); oeuf.prix++;
L'affectation
L'affectation entre 2 structures de mme modle : Struct produit
oeuf, tomate; tomate = oeuf; ce qui quivaut : tomate.prix =
oeuf.prix; tomate.qte= oeuf.qte; tomate.id = oeuf.id; Remarque:
l'affectation globale entre 2 tableaux est impossible, mais on peut
la raliser en crant une structures contenant un tableau
Initialisation des structures
Les structures suivent la rgle des classes d'allocation. Il est
possible d'initialiser explicitement avec des expressions
constantes et non des expressions quelconques, comme les
tableaux.Struct produit tomate = { 2, 2000, 2.15 };
La taille d'une structure dpend des contraintes
d'alignement:Struct taille {intx; char c; }t; printf(" taille %d
\n", sizeof(t));
La taille de t devrait tre 5, mais en fait sizeof renvoie la
taille relle 8.
TypedefTypedef permet de dfinir des types synonymes typedef int
entier;entier i, j, k; typedef int * ptent; Ptent pti, ptj, ptk;
Struct produit {int id; int qte; float prix; }; typedef struct
produit t_produit; t_produit oeuf, tomate
Les structures comportant des tableaux
Struct eleve {int id; char nom[20]; int note[10]; } Ali;
Ali.note[4] = note_geo; Ali.nom est l'adresse du tableau "nom".
strcpy(Ali.nom, "Ali"); Ali.nom[2] est la lettre 'i' Struct eleve
Myrieme= {10, "Myrieme" , {0, 1, 2, 3, 4, 5}};
Les tableaux de structures
Struct point {char nom[10]; int x; int y}; Struct point
courbe[50]; "point" est le modle de structure, courbe est tableau
de 50 lments de type "point" courbe[3].x est valide, courbe.x[3]
n'a pas de sens. courbe[3] est une structure "point" le 4 me point
de la courbe. courbe[3].nom[2] pour accder au 3 me caractre de nom
du 4 me point de la courbe. courbe est l'adresse du dbut du
tableau. Initialisation : Struct point courbe2[25] = {{'a', 1, 2},
{'b', 1, 2}, , {'d', 1, 2}};
Les structures imbriques
Struct date {int jour; int mois; int annee}; Struct person {char
nom[10]; char prenom[10]; Struct date date_embauche; Struct date
date_poste; } Mohammed; Mohammed.date_embauche.annee= 1985;
Mohammed.date_poste.annee= Mohammed.date_embauche.annee;
Porte des modles de structure
Si le modle est dclar : A l'intrieur d'une fonction, la porte
est limite la fonction. A l'extrieur d'une fonction, la porte est
limite tout le fichier source mais pas dans les autres fichiers
sources car la directive "extern" ne peut s'appliquer (seulement
aux variables). Par contre on peut utiliser un fichier ".h" inclus
par la directive include
Les structures en arguments
On peut transmettre une structure par valeur (contrairement au
tableau) et on travaille dans l'appele sur une copie. Pour changer
les valeurs de la structure, on envoie un pointeur :
f(&date_embauche) dfinition de l'appele : Void f(struct date
*d); Dans l'appele on accde au champs par :(*d).annee= 1986 ou on
peut aussi utiliser :d->annee= 1986 Structure en valeur de
retour Struct date f(.)
Les unions
Les unions permettent de stocker dans un espace mmoire des
variables de plusieurs types diffrents. union prime {int fixe;
double taux; } sac, *pt_sac; La syntaxe est la mme que pour une
structure : sac.val, pt_sac->taux struct salaire {char nom[10];
union prime prime_mensuelle; } employe[50]; employe[5].
prime_mensuelle.fixe, employe[6]. prime_mensuelle.taux
L'initialisation explicite se fait par le premier type ici int
ExercicesExercice 1. Dfinir une structure date contenant trois
champs de type entier pour identifier le jours, le mois et lanne.
Initialiser une variable de type structure date. Afficher cette
structure : laide de la variable. laide dun pointeur. Exercice 2.
Dfinir un tableau de structures date. Dfinir un pointeur sur ce
tableau. Initialiser ce tableau. Imprimer le contenu du tableau
Correction#include struct date /* declaration du modele de
structure date */ { int jour; int mois; int annee; }; main () {
struct date dat, *ptdate = &dat; /* saisie de la date */ printf
(" Entrez une date ( jj mm aaaa ) :"); scanf ("%d %d %d",
&dat.jour, &dat.mois, &dat.annee); /* affichage de la
date */ printf (" La date est : %d\t%d\t%d\n", dat.jour, dat.mois,
dat.annee); /* affichage de la date avec le pointeur */ printf ("
La date est : %d\t%d\t%d\n", ptdate->jour, ptdate->mois,
ptdate->annee); }
Correction
#include struct date{ int jour, mois, annee;}; main() { struct
date dat[5], *ptdate=dat; int i = 0; printf ("Entrez 5 dates au
format ( jj mm aaaa )\n"); while (i < 5){ scanf ("%d %d %d",
&dat[i].jour, &dat[i].mois, &dat[i].annee); i++; } for
(i = 0; i < 5; i++, ptdate++) { /* sans pointeur */ printf ("
Date numero %d : %d\t%d\t%d\n", i + 1, dat[i].jour, dat[i].mois,
dat[i].annee); /* avec pointeur */ printf (" Date numero %d :
%d\t%d\t%d\n", i + 1, ptdate->jour,ptdate->mois,
ptdate->annee); } }
