Programmation en C

John Samuel

CPE Lyon

Année: 2022-2023
Courriel: john(dot)samuel(at)cpe(dot)fr

Objectifs

Syntaxe et bases de la programmation
Manipulation de buffer
Initiation au concept de chaine de compilation

Bonjour le Monde!!



			/* Fichier: bonjour1.c 
 *  affiche 'Bonjour le Monde!!!' à l'écran. 

				 * auteur: John Samuel 
 * Ceci est un commentaire sur plusieurs lignes  

				 */ 
 
 #include
				<stdio.h> // headers 
 
 // Ceci est un commentaire
				sur une ligne 
 int main()
				{ 
   printf("Bonjour le Monde
					!!!");
   return
				0;
 }

Structures de contrôle

Memoire virtuelle

la conversion des adresses virtuelles en adresses physiques — La conversion des adresses virtuelles en adresses physiques

La chaine de compilation

File

Pile

Environnement de programmation:

Système d'exploitation: Linux

Ubuntu
Machine virtuelle (VirtualBox) + Ubuntu

Compilateur: gcc
Logiciels: gnuplot
- Installation: sudo apt install gnuplot
Éditeur: Vim, Emacs (ou selon votre choix)

Cours:

Interactifs
Programmation en live
Référence: https://github.com/johnsamuelwrites/jscourses
Les questions: chaque 20-30 mins
Devoir surveillé: 60%

Devoir surveillé (DS): 60%

Examen: En-ligne sur E-campus
Durée: 2 heures
Total: 20 points
Documents: autorisés
Types de documents autorisés: Tous les documents autorisés
Calculatrices : non autorisées
Utilisation de l'internet : non autorisée
Dépôt supplémentaire : disponible pour les fichiers personnels

Vous recevrez un courrier détaillé avant l'examen

Cours	Dates
Cours 1	13 septembre
Cours 2	15 septembre
Cours 3	22 septembre
Cours 4	29 septembre
Cours 5	6 octobre
Cours 6	13 octobre

Déroulement du cours

Travaux pratiques et Projet

Groupes: 4
Programmation en binôme

TP	Points
TP 1	3
TP 2	3
TP 3	4
TP 4	3
TP 5	3
TP 6	4

Travaux pratiques

Chaque question a un niveau de difficulté

★: Facile
★★: Difficulté moyenne
★★★: Difficile

Travaux pratiques et Projet

Travaux pratiques: Rendus

Il y a deux parties de rendu: le rapport d’auto-évaluation et les sources
Votre dossier de rendu doit contenir les fichiers suivants:

README.md: rapport d’auto-évaluation
CONTRIBUTORS.md: Noms et prénoms de contributeurs
src/: les sources (Extensions de fichiers: .c, .h )

Travaux pratiques: Rendus

Votre rendu doit renommer comme groupe_N1_N2.zip, où N1 et N2 sont les noms (e.g., groupe_DUPONT_SMITH.zip).
Ecrivez/Completez README.md et CONTRIBUTORS.md en format markdown.
Le contenu de README.md rapport d’auto-évaluation : TP N (N: [1..6])
1. Bibliothèques: les bibliothèques standards
2. Références: les URLs, les groupes
3. Difficulté: niveau de difficulté (facile, moyenne, difficile)
4. Commentaires (optionnels): remarques etc.

Liste de contrôle

Avant de déposer votre travail pratique, vérifiez si vous respectez la liste de contrôle suivante:

✅ Les noms (prénom et noms) de la binôme sont présents dans le fichier CONTRIBUTORS.md
✅ Le fichier README.md est complètement rempli.
✅ Respectez les noms de fichiers de chaque exercice. Utilisez le même nom que celui qui a été demandé dans les travaux pratiques.
✅ Votre code est bien commenté.
✅ Votre code peut être compilé sans aucune erreur (et si possible, sans aucun avertissement).

Modèle de code

Vous pouvez consulter https://github.com/johnsamuelwrites/ProgC en ligne
ou le cloner sur votre machine à l'aide du terminal en utilisant les commandes suivantes.


                	                 	  $ git clone https://github.com/johnsamuelwrites/ProgC

                	  $ cd ProgC

                	  $ ls

Pour obtenir les dernières mises à jour du répertoire, vous pouvez exécuter la commande suivante:


                	                 	  $ git pull

Travaux pratiques et Projet

Objectifs des travaux pratiques

Comprendre la chaine de compilation en utilisant GCC (GNU compilation chain) : prétraitement jusqu’à l’exécution
Travailler avec les bibliothèques standards et les appels de système d’exploitation (fichiers, les sockets réseau etc.)
Comprendre les pointeurs et manipuler les buffers en utilisant les pointeurs
Créer, compiler et exécuter un projet C
Travailler avec les différents formats de données comme BMP
Créer un simple programme client-serveur pour le transfert de fichiers et messages
Exécuter les applications existantes sur la machine (e.g. GNU plot)
Documenter une application en utilisant le format markdown (*.md)
Tester une application

⚠️ Attention

Aucune soumission par courriel électronique.
Les liens vers des sites externes comme GitHub/GitLab,... ne seront pas acceptés.
Seules les soumissions complètes sur E-Campus seront acceptées pour l'évaluation.
Ne pas modifier les noms de fichiers (*.c, *.h, *.md, ...).

Questions

Donnez des exemples de logiciels écrits en C

Exemples

Noyau Linux: https://github.com/torvalds/linux
GCC: https://gcc.gnu.org/git/gitweb.cgi?p=gcc.git
GIT: https://git.kernel.org/pub/scm/git/git.git/
Apache HTTP Server: https://github.com/apache/httpd
Python: https://github.com/python/cpython

C

C est un langage de programmation

impératif (procédural)
structuré
compilé

Extensions de fichiers

.c
.h

Remarque: Pas de classes (Ce n'est pas un langage de programmation orienté-objet!!!)

C

Auteur Dennis Ritchie, Bell Labs
Date de première version en 1972

C: chronologie des langages de programmation



			/* Fichier: bonjour1.c 
 *  affiche 'Bonjour le Monde!!!' à l'écran. 

				 * auteur: John Samuel 
 * Ceci est un commentaire sur plusieurs lignes  

				 */ 
 
 #include
				<stdio.h> // headers 
 
 // Ceci est un commentaire
				sur une ligne 
 int main()
				{ 
   printf("Bonjour le Monde
					!!!");
   return
				0;
 }


				/* Fichier: bonjour2.c 
 * affiche un message à l'écran en utilisant une variable
				
 * auteur: John Samuel 
 * Ceci est un commentaire
				sur plusieurs lignes 
 */ 
 
 #include <stdio.h> // headers 

				
 int main()
				{ 
   int year = 2017;
				//déclaration d'une variable 
   printf("Bonjour le Monde!!! C'est l'annee %d", year);
   return 0;
 }

La compilation

$ gcc bonjour1.c

Pour voir tous les avertissements (*warnings*) pendant la compilation, vous pouvez utiliser les options -Wall et -Wextra.

$ gcc -Wall -Wextra -o bonjour bonjour.c

L'exécution

$./a.out Bonjour le Monde!!!

La compilation

$ gcc -o bonjour bonjour2.c

L'exécution

$./bonjour Bonjour le Monde!!! C'est l'annee 2017

Commentaires sur une ou plusieurs lignes

// Ceci est un commentaire sur une ligne

/* Ceci est un 

			        * commentaire sur 

			        * quatre lignes 

                                */

Types	Mots clés	Exemples
caractères	char	'h', 'a', ...
entiers	short, int, long, long long	...,-1,0,1,...
nombres en flottant	float, double, long double	3.14, 3.14e23
énumrérations	enum	ETUDIANT, STAGIAIRE

Un octet, deux octets, quatre octets ou huit octets

Types	Mots-clés
caractères	signed char, unsigned char
entiers	signed short, signed int, signed long, signed long long, unsigned short, unsigned int, unsigned long, unsigned long long

La taille des types de base n'est pas standardisée!

Variables char


			  char my_char_var1 = 'a';

			  char my_char_var2 = -125;

			  unsigned char my_char_var3 = 225;

Remarque: Remarquez-bien l'utilisation de sous-tiret en nommant les variables

Variables


			  char my_char_var = 'a';

			  unsigned char my_uchar_var = 234;

			  short my_short_var = -12;

			  unsigned short my_ushort_var = 65535;

			  int my_int_var = 12;

			  unsigned int my_uint_var = 3456;

			  long my_long_var = -1234553L;

			  unsigned long my_ulong_var = 234556UL;

			  long long my_llong_var = 1123345LL;

			  unsigned long long my_ullong_var = 1234567ULL;

			  float my_float_var = 3.14;

			  double my_double_var = 3.14E-12;

			  long double my_long_double_var = 3.14E-22;

Énumrérations


			  enum status {ETUDIANT, STAGIAIRE};  // ETUDIANT = 0, STAGIAIRE = 1

			  enum status  s = ETUDIANT;


			  enum status {ETUDIANT=1, STAGIAIRE};  // STAGIAIRE = 2

			  enum status {ETUDIANT=1, STAGIAIRE=14, ENSEIGNANT}; // ENSEIGNANT = 15


			  enum boolean {FAUX=0, VRAI};

Remarque: enum: unsigned int

limits.h

L'intervalle minimum et maximum de types de base en utilisant limits.h

Mots clés	Intervalle
signed char	[SCHAR_MIN, SCHAR_MAX]
unsigned char	[0, UCHAR_MAX]

Mots clés	Intervalle
(signed) short int	[SHRT_MIN, SHRT_MAX]
unsigned short int	[0, USHRT_MAX]
(signed) int	[INT_MIN, INT_MAX]
unsigned int	[0, UINT_MAX]
(signed) long	[LONG_MIN, LONG_MAX]
unsigned long	[0, ULONG_MAX]
(signed) long long	[LLONG_MIN, LLONG_MAX]
unsigned long long	[0, ULLONG_MAX]

float.h

L'intervalle minimum et maximum de types flottant en utilisant float.h

Mots clés	Intervalle
float	[FLT_MIN, FLT_MAX]
double	[DBL_MIN, DBL_MAX]
long double	[LDBL_MIN, LDBL_MAX]

sizeof


			  sizeof  (char) //type

			  sizeof  (my_uchar_var) //variable

                          printf("sizeof(char): %lu\n",
			  sizeof  (char));

                          printf("sizeof(long long int): %lu\n",
			  sizeof  (long long int));

                          printf("sizeof(my_char_var): %lu\n",
			  sizeof  (my_char_var));

Remarque 1: sizeof donne la taille d'une variable en octets ou d'un type de données.

Remarque 2: La valeur retournée peut varier, mais la taille d'une variable de type caractère est de 1 octet.

Remarque 3: La valeur retournée est du type "unsigned long int". C'est pourquoi nous utilisons "%lu".

Afficher à l'écran


			  printf("%d",
			  	my_int_var);

			  printf("%f",
			  	my_float_var);

Mots clés	Code de conversion
char	c
unsigned char	hhu
short	hd
unsigned short	hu
int	d, i
unsigned int	u
long int	ld
unsigned long int	lu

Mots clés	Code de conversion
long long int	lld
unsigned long long int	llu
float	f, F,e, E
double	g, G
long double	Lg, LG, Le, LE
string of characters	s

Character	Code de conversion
Retour-chariot	\n
Tabulation	\t

Notation binaire

int valeur = 0b10100100;

Notation octale

int valeurb = 0b10100100; int valeuro = 0244; printf("notation octale: %o\n", valeurb); printf("notation octale: %o\n", valeuro);

Notation héxadecimale

int valeurb = 0b10100100; int valeurx = 0xa4; printf("notation hexadecimale: %x\n", valeurb); printf("notation hexadecimale: %x\n", valeurx);

Opérateur	Objectif
+	addition
-	soustraction
*	multiplication
/	division
%	modulus


			int
                            a = 20,
			    b = 10;

Opérateur	Exemple	Résultat
+	a + b	30
-	a - b	10
*	a * b	200
/	a / b	2
%	a % b	0

Opérateur	Objectif
<	inférieur
<=	inférieur ou égale
>	supérieur
>=	supérieur ou égale
==	égale
!=	différent

Remarque: Une valeur différente de zéro est considérée comme VRAIE et la valeur zéro est considérée comme FAUSSE.


			int
                            a = 20,
			    b = 10;

Opérateur	Exemple	Résultat
<	a < b	0
<=	a <= b	0
>	a > b	1
>=	a >= b	1
==	a == b	0
!=	a != b	1

Remarque: Une valeur différente de zéro est considérée comme VRAIE et la valeur zéro est considérée comme FAUSSE.


			int
                            a = 20,
			    b = 0;

Opérateur	Objectif	Exemple	Résultat
!	Négation	!a	0
&&	Et	a && b	0
\|\|	Ou	a \|\| b	1

Remarque: Une valeur différente de zéro est considérée comme VRAIE et la valeur zéro est considérée comme FAUSSE.


			int
                            a = 20,
			    b = 0;

Opérateur	Exemple	Résultat
a++	b = a++	a = 21, b = 20
++a	b = ++a	a = 21, b = 21
a--	b = a--	a = 19, b = 20
--a	b = --a	a = 19, b = 19

Bit 1	Bit 2	&	\|	^ (XOR)
0	0	0	0	0
0	1	0	1	1
1	0	0	1	1
1	1	1	1	0

Remarque: Les valeurs ci-dessus (0 et 1) sont des bits binaires et non des valeurs entières.


			int
                            a = 0b01000100;

Opérateur	Objectif	Exemple	Résultat
~	Négation	~a	0xffffffbb
&	ET	a & 0x4	0x4
\|	OR	a \| 0x2	0x46
^	XOR	a ^ 0x4	0x40
<<	décalage à gauche	a << 1	0x88
>>	décalage à droite	a >> 1	0x22


			int
                            a = 20,
			    b = 0;

Opérateur	Objectif	Exemple
=	equal	a = b
+=	addition	a += b
-=	substraction	a -= b
*=	multiplication	a *= b
/=	division	a /= b
%=	modulo	a %= b

Remarque: a op = b ::- a = a op b

Opérateur	Objectif	Exemple
&=	ET	a &= b
\|=	OU	a \|= b
^=	XOR	a ^= b
<<=	décalage à gauche	a <<= b
>>=	décalage à droite	a >>= b

Remarque: a op = b ::- a = a op b

if

if (condition) {

			 ...

			}

Remarque: C n'a pas de type booléen. Une valeur différente de zéro est considérée comme VRAIE et la valeur zéro est considérée comme FAUSSE.

if


			int
                            a = 20,
			    b = 0;

                        if (a >
                            b) {

			 printf("a est supérieur à b");

			}

if

if (condition1) {

			 ...

			} else if (condition2) {

			 ...

			} else {

			 ...

			}

Remarque 1: Toutes les nombres non nulles sont ont considérées comme vrai ('TRUE')
Remarque 2: else est optionnel

if


			int
                            a = 20,
			    b = 0;

                        if (a >
                            b) {

			 printf("a est supérieur à b");

			} else if (a <
                            b) {

			 printf("a est inférieur à b");

			} else {

			 printf("a égale b");

			}

switch


				switch (expression) { 

				 case valeur1 : statements1 

				 case valeur2 : statements2 

				 ...

				 default : statementsn 

				}

Remarque: expression doit être soit: char, short, int ou long

switch


			    int
                                a = 20;

				switch (a) { 

				 case 10 : statement1 

                                  break;

				 case 20 : statement2 

				 case 30 : statement3 

                                  break;

				 ...

				 default : statementn 

				}

Remarque: Les deux instructions statement2 et statement3 seront exécutées.

Que sera-t-il affiché à l'écran suite à l'exécution de ce programme?

if (1) {

			  printf("Hi");

			} else {

			  printf("Bonjour");

			}

for

for(initialisation;condition;actualisation){

			 ...

			}

for


			int
                                a = 0;

                        for( a = 0;
                                a < 10;
                                a++){

			 ...

			}

for

Remarque: Une ou toutes les instructions d'initialisation, de condition ou d'actualisation peuvent être manquant.

for


                 	int
                                a = 0;

                        for( a = 0;
                                a < 10;
                                a++){

			 ...

			  a += 2 ;

			 ...

			}

while

while(condition){

			 ...

			}

while


                 	int
                                a = 20;

                        while(a > 0){

			 ...

			 a--;

			 ...

			}

while


                	int
                                a = 0;

                        while(a < 20){

			 ...

			 a++;

			 ...

			}

do..while

do{

			 ...

			} while(condition);

do..while


                	int
                                a = 20;

                        do{

			 ...

			  a --;

			 ...

			} while(a > 0);

do..while


                	int
                                a = 0;

                        do{

			 ...

			  a ++;

			 ...

			} while(a < 20);

break

do{

			 ...

			 if (condition 1) {

			  ...

			  break;

			 }

			 ...

			} while(condition 2);

continue

do{

			 ...

			 if (condition 1) {

			  ...

			  continue;

			 }

			 ...

			} while(condition 2);

break

while(condition 1){

			 ...

			 if (condition 2) {

			  ...

			  break;

			 }

			 ...

			};

continue

while(condition 1){

			 ...

			 if (condition 2) {

			  ...

			  continue;

			 }

			 ...

			};

break

for(initialisation;condition 1;actualisation){

			 ...

			 if (condition 2) {

			  ...

			  break;

			 }

			 ...

			};

continue

for(initialisation;condition 1;actualisation){

			 ...

			 if (condition 2) {

			  ...

			  continue;

			 }

			 ...

			};

Écrivez un programme qui affiche 0..20 en ordre croissant et décroissant utilisant for, while et do..while.

Écrivez un boucle infini en utilisant for, while, do..while.

Tableau

est un ensemble d'éléments homogènes

Tableaux de tableaux

Tableaux à deux indices

Tableaux de tableaux

Tableaux à plusieurs indices

Déclaration: Tableaux de caractères


				char name[20];

Remarque: Langage C n'a pas un type nommé 'string'.

Déclaration: tableaux d'entiers


				int iarray[20];

				float farray[20];

				double darray[20];

Initialisation: tableau à une dimension


				int i; 

				int array[20];

				for ( i = 0;
					i < 20; i++) {

				 array[i] =
					i;

				}

Initialisation: tableau à une dimension


				int prices[5] = {
				11, 12, 13, 14, 15 }; 

				int rooms[] = {
				301, 302, 303 };

				char message[] = "Bonjour Le Monde!!";

Remarque: Nous n'avons pas écrit la taille de rooms, message


			        sizeof  (prices) // 5 * sizeof(int)

			        sizeof  (rooms) // 3 * sizeof(int)

			        sizeof  (message) // (18 + 1 (NULL)) * sizeof(char)

Initialisation: Tableaux à deux indices


				int prices[2][2] = {

				    {11, 12}, 

				    {13, 14} 

				 }; 

				int rooms[][2] = {

				    {201, 202}, 

				    {301, 302} 

				 }; 

				char message[2][11] =
					{"Bonjour", "Le Monde!!"};

Remarque: Nous n'avons pas précisé le nombre de lignes pour rooms.


			        sizeof  (prices) // 2 * 2 * sizeof(int)

			        sizeof  (rooms) // 2 * 2 * sizeof(int)

			        sizeof  (message) // 2 * 11 * sizeof(char)

Références

Langage C, Claude Delannoy
https://fr.wikipedia.org/wiki/C_(langage)
https://en.wikipedia.org/wiki/C_data_types

Crédits d'images

Wikimedia Commons

Programmation en C

John Samuel

1.1. Programmation en C: Introduction

Objectifs

1.1. Programmation en C: Introduction

Bonjour le Monde!!

1.1. Programmation en C: Introduction

Structures de contrôle

1.1. Programmation en C: Introduction

Memoire virtuelle

1.1. Programmation en C: Introduction

La chaine de compilation

1.1. Programmation en C: Introduction

File

1.1. Programmation en C: Introduction

Pile

1.1. Programmation en C: Introduction

Environnement de programmation:

Cours:

1.1. Programmation en C: Introduction

Devoir surveillé (DS): 60%

1.1. Programmation en C: Introduction

1.1. Programmation en C: Introduction

Déroulement du cours

1.1. Programmation en C: Introduction

Travaux pratiques et Projet

1.1. Programmation en C: Introduction

1.1. Programmation en C: Introduction

Travaux pratiques

1.1. Programmation en C: Introduction

Travaux pratiques et Projet

1.1. Programmation en C: Introduction

Travaux pratiques: Rendus

1.1. Programmation en C: Introduction

Travaux pratiques: Rendus

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Liste de contrôle

1.1. Programmation en C: Introduction

Modèle de code

1.1. Programmation en C: Introduction

Travaux pratiques et Projet

1.1. Programmation en C: Introduction

Objectifs des travaux pratiques

1.1. Programmation en C: Introduction

⚠️ Attention

1.2. Programmation en C: Histoire

Questions

Donnez des exemples de logiciels écrits en C

1.2. Programmation en C: Histoire

Exemples

1.2. Programmation en C: Histoire

C

Extensions de fichiers

1.2. Programmation en C: Histoire

C

1.2. Programmation en C: Histoire

C: chronologie des langages de programmation

1.3. Bonjour le Monde!!

1.3. Bonjour le Monde!!

1.4. Compilation

La compilation

L'exécution

1.4. La compilation

La compilation

L'exécution

1.5. Les commentaires

Commentaires sur une ou plusieurs lignes

1.6. Les types de base

1.7. Les types caractères et entiers

1.7. Les types caractères et entiers

1.8. Declaration des variables

Variables char

1.8. Declaration des variables

Variables

1.8. Declaration des variables

Énumrérations

1.9. L'intervalle minimum et maximum

limits.h

1.9. L'intervalle minimum et maximum

1.9. L'intervalle minimum et maximum