Module Programmation I: Le Langage C

Module Programmation I: Le Langage C

•  Le module porte sur le langage de programmation C.
•  Le module est dispensé par le Pr. Hajar LAZAR à la Faculté des Sciences Semlalia-Marrakech.
•  L'année universitaire est 2019/2020.

Plan

•  Introduction aux langages informatiques
•  Types de base, opérateurs et expressions
•  Lecture et écriture des données
•  Structures de contrôle
•  Tableaux et chaînes de caractères
•  Pointeurs
•  Fonctions
•  Types structures, unions et synonymes

Langages Informatiques

•  Un langage informatique est un outil permettant de donner des ordres (instructions) à la machine.
•  Chaque instruction correspond à une action du processeur.
•  L'intérêt est d'écrire des programmes (suite consécutive d'instructions) destinés à effectuer une tâche donnée, comme la gestion de comptes bancaires.
•  La contrainte est d'être compréhensible par la machine.

Langage Machine

•  L'information est exprimée et manipulée sous forme d'une suite de bits (0 ou 1).
•  Un bit est un élément binaire.
•  Une combinaison de 8 bits forme un octet, permettant de coder différents caractères, symboles et nombres.
•  Le code ASCII établit les correspondances entre caractères et leurs représentations binaires.
•  Les opérations logiques et arithmétiques de base sont effectuées en binaire (addition, multiplication...).

Langages Haut Niveau

•  Avantages : - proche du langage humain, plus facile à comprendre. - portabilité accrue, matériel indépendant. - Manipulation de données et d'expressions complexes.
•  Nécessité d'un traducteur (compilateur ou interpréteur) pour traduire le code source en langage évolué vers le langage machine, pour l'exécution.
•  L'exécution peut être plus ou moins lente selon le traducteur.

Compilateur/Interpréteur

•  Compilateur : Traduction du programme entier une fois pour toutes. - Rapidité d'exécution - Sécurité du code source - Recompilation nécessaire à chaque modification

•  Interpréteur : Traduction au fur et à mesure des instructions du programme à chaque exécution. - Exécution instantanée appréciable. - Exécution lente par rapport à la compilation

Langages de Programmation

•  Deux types de langages : - Langages procéduraux : Les programmes sont définis comme une séquence de commandes pour manipuler des données et produire un résultat souhaité et donné. - Langages orientés objets : Les unités de données sont considérées comme des objets actifs au lieu des unités passives.

Exemples de langages de programmation:

•  Fortran, Cobol, Pascal, C, C++, Java.

Historique du C

•  Langage C conçu en 1972 par Dennis Ritchie à Bell Laboratories pour créer un système d'exploitation (UNIX).
•  Première définition rigoureuse (standard K&R-C) publiée en 1978.
•  Normalisation du langage grâce au succès du C et à l'apparition de compilateurs avec des extensions.
•  ANSI-C définie en 1983 pour plus de clarté, explicité et portabilité.

Caractéristiques du C

•  Universel : Applicable à différents domaines.
•  Proche de la machine : manipulation de bits, d'adresses... efficacité accrue.
•  Modulaire : Découpable en modules.
•  Portable : Utilisation sur différents systèmes (hardware, système d'exploitation).

Programme Source, Objet et Exécutable

•  Le programme source est un texte en langage C.
•  Le compilateur traduit chaque fichier source en fichier module objet (instructions machine).
•  Ces fichiers objet sont réunis par l'éditeur de liens pour générer le fichier exécutable.
• La compilation est précedée d'un préprocessseur qui s'occupe de l'inclusion de fichiers d'entete. (Extension .h).

Composantes d'un Programme C

•  Directives du préprocesseur (inclusion de fichiers d'en-tête, et définition de constantes).
•  Déclaration de variables globales.
•  Définition des fonctions (principal et sous-programmes).
•  Commentaires pour améliorer la compréhension du code.

Variables, Types, Opérateurs et Expressions

•  Les variables servent à stocker les valeurs de données utilisées pendant l'exécution d'un programme. Doivent être déclarées avec un nom et un type (entier, réel...).
•  Les types de base du langage C sont les entiers et les réels (avec différentes variantes)
•  Les identificateurs : Les noms des variables et fonctions suivent des règles (Lettres, chiffres, souligné _ , doivent commencer par une lettre).
•  Les constantes et variables possèdent des types de base définis (entier, booléen, caractères, réel).
•  Les types entiers (char, short, int, long, unsigned versions) et réels (float, double, long double).
•  Opérateurs (arithmétique, relationnels, logiques, de bits, de décalage, d'affectation, séquentiel, conditionnel).

Constantes

•  Décimales, octales, et hexadécimales (avec des suffixes pour spécifier le type lorsque nécessaire).
•  Règles pour les constantes réelles (notations décimales, exponentielles).
•  Déclaration de constantes en C via #define ou le mot "const".

Opérateurs

•  Opérateurs arithmétiques (+, -, *, /, %). Opérateurs relationnels (>,<, == ,!=, <=, >=). Opérateurs logiques (&&, ||, !). Opérateurs de bits (&, |, ^, ~, <<, >>).
•  Précédence et associativité des opérateurs et importance des parenthèses pour clarifier des expressions complexes.
•  Opérateurs de casting pour forcer les conversions entre les types de données.
•  Déclaration des variables par type (int, char, float...).

Conversions Implicites

•  Conversions des types short et char en int.
•  Hiérarchie de conversion implicite (int -> long -> float -> double).
•  Exemples d'opérations avec différents types de données et leurs conversions correspondantes (casting).

Exercices

•  Calcul de la valeur de la variable i suite à des instructions (i=i --).
•  Calcul de la valeur de la variable i suite à des instructions (i = i --i).

Lecture et Écriture des Données

•  Comment lire et stocker des données dans des variables.
•  Comment afficher les données stockées dans des variables.