Introduction à la programmation C

Programmation C

Introduction et Généralités

• Un langage de programmation est une suite d'instructions exécutées par un ordinateur.
• Le langage C a été développé dans les années 70 par Dennis Ritchie et Ken Thompson.
• C est une base pour d'autres langages, puissant, efficace et largement utilisé, mais présente des inconvénients de sécurité.
• Les directives sont des instructions traduites avant la compilation du code.
• #include <stdio.h> et #include <math.h> sont des fichiers d'en-tête pour les fonctions prédéfinies.
• #define SEUIL 10 est une déclaration de constantes globales.
• Un programme C est constitué d'une fonction principale appelée main.

Déclaration de Variables

• La déclaration de variables permet de réserver un espace mémoire pour les données.
• Exemple de déclaration : int n; et float f;
• C est un langage typé où toutes les instructions se terminent par un point-virgule (;).
• Un identificateur désigne les variables utilisées, formé de lettres, chiffres ou '_', sensible à la casse.
• Les mots-clés sont réservés et ne peuvent pas être utilisés comme identificateurs.
• Les commentaires sont placés entre /*...*/ ou après // pour une seule ligne.

Types et Opérateurs

• Le type précise la nature et l'intervalle de valeur qu'une variable peut prendre.
• Les types de base sont les nombres entiers (int), les nombres réels (float) et les caractères (char).
• Exemple : char c;
• Les entiers peuvent être relatifs ou non signés (positifs).
• Les entiers existent en différentes tailles : Short (2 octets), Int (4 octets), Long (8 octets).
• La taille dépend de la machine utilisée.
• Il existe une taille différentes pour tous les nombre réels: float, double, long double.
• On utilise unsigned pour les nombre entiers positifs.
• On peut directement renseigner le code ASCII d'un caractère en Octal : '\101', ou en Hexadécimal : '\x0d'.
• On peux déclarer une constante en utilisant #define ou le mot clé const.

Opérateurs

• Les opérateurs permettent d'effectuer des opérations sur les données.
• Il existe des opérateurs unaires (un seul opérande) et binaires (deux opérandes).
• Les opérateurs arithmétiques incluent l'addition (+), la multiplication (*), la soustraction (-), la division (/), le modulo (%), et l'affectation (=).
• Les opérateurs relationnels comparent les valeurs de deux variables : < (inférieur à), > (supérieur à), <= (inférieur ou égal à), >= (supérieur ou égal à), == (égal à), != (différent de).
• Les opérateurs logiques sont utilisés dans les expressions booléennes : || (ou logique), && (et logique), ! (non logique).
• Les différents opérateurs sont fréquemment utilisés dans une même expression.
• L'ordre d'évaluation entre les opérateurs est régi par la priorité.
• On peut contourner la priorité avec des parenthèses.
• La comparaison entre caractères se fait suivant leurs codes.
• L'affectation peut combiner plusieurs types et convertit implicitement les types de données.
• short>>int >> long >> float double >> long double indique l'ordre de conversion.
• L'opérateur d'affectation permet l'associativité : a=b=7.
• Les opérations d'incrémentation et de décrémentation ajoutent ou soustraient des valeurs à une variable.
• Il existe un opérateur unaire: a++; ou ++a; les deux notations sont différentes.
• L'opérateur de cast permet de forcer le changement de type d'une variable, aussi appelé transtypage : (int) (a+b).
• Le cast est prioritaire sur les autres opérateurs.
• L'opérateur sizeof permet de récupérer la taille en octet d'une variable ou d'un type donné : sizeof(float).
• L'opérateur ternaire est conditionnel : a = (b>c? b : c).

Flux d’entrée-sortie

• La fonction printf affiche du texte ou des variables en précisant leur format d'écriture.
• Syntaxe : printf(" Voici une variable : %d", n);
• Pour le type long, on préfixe le code d'un l (%ld, %li, %lu, %lo et %lx).
• Pour un short, on utilise %hd.
• La fonction putchar() affiche un simple caractère sans mentionner le format.
• Syntaxe: putchar(a) équivalent à printf(""%c"",a).
• Il doit y avoir la directive #include.
• La fonction scanf sert à saisir des variables en précisant leurs formats d'écriture et leurs adresses mémoire.
• Syntaxe : scanf("" %d"", &n);
• Pour un le type char utiliser %c.
• La fonction getchar() permet de saisir un caractère sans mentionner le format, ni l'adresse de la variable.
• Syntaxe : a=getchar() équivalent à scanf("%c",&a).

Instructions de Contrôle

• Les instructions de contrôle orientent le programme suivant deux catégories : conditionnelles et répétitives.
• L'instruction conditionnelle if permet de faire un choix :
  • if (condition){ Bloc d'instructions}.
• Pour faire des choix multiple on utilise l'instruction switch.
  • switch (expression) { case valeur1 : [ suite_d'instructions_1 ] ... }
• L'instruction break permet de sortir d'un bloc et est souvent utilisée dans le switch.
• Les instructions répétitives permettent une exécution itérative des instructions, tel que pour les boucles.
• Les boucles sont: for, while et do…while.
• Syntaxe pour les boucles :
  • For (initialisation ; condition d’arrêt ; incrémentation;) { bloc d’instructions… }.
  • while (condition vraie){ bloc d’instructions }.
  • do { bloc d’instructions } while (condition vraie ).

Tableaux

• Un tableau est une structure de données qui permet de stocker plusieurs valeurs de même type.
• La déclaration d'un tableau précise le type et le nombre de données :
• type nomTableau[taille]
• float tab[50]; est un exemple de déclaration.
• Les tableaux sont utilisés pour stocker les valeurs assignations, incrémentations, déclaration, affectations ...
• Attention, lorsqu'on utilise plusieurs tableaux, il n'est pas possible de faire d’affectation globale tab1=tab2.
• L'indice est la position d'une case du tableau, commençant à 0 et se terminant à taille-1.
• L'indice est représenté par une valeur ou une expression.
• Il faut faire attention à ne pas dépasser les limites du tableau, tab[5] tab[n*4].
• Les tableaux peuvent être bidimensionnels, permettant ainsi de stocker des informations suivant deux critères.
• La déclaration ce fait de la manière suivante: int N[30][20];
• Les tableaux peuvent être initialisés directement.
• Exemples d'initialisation :
  • int t[5]= { 10, 21, 5, 0, 3 };
  • int t[]= { 10, 21, 5, 0, 3 };
  • int tab [2] [4] = { { 1, 2, 3, 0 },{ 5, 8, 7,8 }}

Les sous-programmes

• Les sous-programmes nécessitent la décomposition en plusieurs modules.
• les fonctions permettent d'éviter la répétition, d'obtenir des résultats différents, et de partager des fonctions communes avec d’autres programmes.
• Le langage C utilise uniquement les fonctions (pas de procédures).

Les fonctions

• Elles peuvent exploiter, mais ne peuvent pas modifier les valeurs, elles retournent (scanf, printf, strcpy...), sont de portées local ou global ou bien déclarées sans retourner de valeur.
• Syntaxe:
  • Type_de_Retour nom_fonction (listes des arguments) { //traitement return resultat ; }
• Type de retour peut être de n'importe quel type, int, float , double.
• Le type de retour peut être vide void.
• La variable résultat doit être du même type que le retour de la fonction.
• Les listes d'arguments peut être vide.
• Syntaxe d'une fonction sans retours:
  • void fct(int a) { //traitement return valeur;}
• Les fonctions partagent des variables qui sont des variables globales.
• Une variable globale est allouée statiquement durant toute l’exécution du programme, qu'elle soit visible de la fonction ou pas.