Chap1: Cours en C++
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Ce document aborde la programmation orientée objet en C++, en introduisant les concepts de base tels que la structure d'un programme, les types de données, la gestion des variables et la compilation. Il présente également un historique du langage C++ ainsi que ses caractéristiques, son évolution et sa popularité dans différents domaines d'application. Finalement, des exemples illustrent la syntaxe et les fonctionnalités essentielles du langage.
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Introduction
Algorithme et programmation
Définition: Algorithme
Un algorithme est une suite [finie] d‘opérations élémentaires
permettant d‘obtenir le résultat final déterminé à un problème.
Algorithme: méthode pour résoudre un problème.
Propriété d‘un algorithme
Un algorithme, dans des conditions d‘exécution similaires (avec des
données identiques) fournit toujours le même résultat.](https://image.slidesharecdn.com/chap1cpp-181009081725/85/Chap1-Cours-en-C-4-320.jpg)
Chap1: Cours en C++
- 1. Aziz DAROUICHI UCA-Marrakech Mail to: [email protected] 1 Programmation Orientée Objet (C++)
- 2. 2 Programmation Orientée Objet (C++) Partie 1: La Programmation Procédurale. Partie 2: La Programmation Orientée Objet. Partie 3: Les Exceptions, Entrées/Sorties, Structures, Unions, Énumérations… Partie 4: Les interfaces Graphiques avec Qt.
- 3. 3 Introduction Bref historique du langage C++ Structure d’un programme C++ Compiler C++ Premier programme Types, variables, constantes Affectation Les fonctions mathématiques Les entrées-sorties standards de C++ Opérateurs et expressions Instructions de contrôle Instructions de branchement inconditionnel Q & A Exercices Introduction Bref historique du langage C++ Structure d’un programme C++ Compiler C++ Premier programme Types, variables, constantes Affectation Les fonctions mathématiques Les entrées-sorties standards de C++ Opérateurs et expressions Instructions de contrôle Instructions de branchement inconditionnel Q & A Exercices Programmation procédurale
- 4. 4 Introduction Algorithme et programmation Définition: Algorithme Un algorithme est une suite [finie] d‘opérations élémentaires permettant d‘obtenir le résultat final déterminé à un problème. Algorithme: méthode pour résoudre un problème. Propriété d‘un algorithme Un algorithme, dans des conditions d‘exécution similaires (avec des données identiques) fournit toujours le même résultat.
- 5. 5 Introduction Algorithme et programmation Définition: Programme Un programme informatique est un ensemble d'opérations destinées à être exécutées par un ordinateur. Programme: s’adresse à une machine !
- 6. 6 Introduction Qu’est-ce qu’un langage de programmation? Le langage est la capacité d'exprimer une pensée et de communiquer au moyen d'un système de signes doté d'une sémantique, et le plus souvent d'une syntaxe. Plus couramment, le langage est un moyen de communication. Un langage de programmation est un code de communication, permettant à un être humain de dicter des ordres (instructions) à une machine qu’elle devra exécuter.
- 7. 7 Introduction Le C++ est un langage compilé
- 8. 8 Introduction Étapes de réalisation d’un programme 1. Ecrire des instructions pour l'ordinateur dans un langage de programmation (par exemple le C++) ; 2. Les instructions sont traduites en binaire grâce à un compilateur; 3. L'ordinateur peut alors lire le binaire et faire ce que vous avez demandé !
- 10. 10 Bref historique du langage C++ 1972 : Langage C AT&T Bell Labs. 1979: C with classes Bjarne Stroustrup développe le langage C with classes. 1985 : C++ AT&T Bell Labs; Extension Objet par Bjarne Stroustrup. 1995 : Java Sun Microsystems puis Oracle; Simplification du C++, purement objet, également inspiré de Smalltalk, ADA, etc. 1998 :C++98: Normalisation du C++ par l’ISO (l'Organisation internationale de normalisation).
- 11. 11 Bref historique du langage C++ 2001: C# Microsoft; Originellement proche de Java pour .NET, également inspiré de C++, Delphi, etc. 2011: C++11 Révision majeure du C++ 2014: C++14 Mise à jour mineure du langage C++11 2017: C++17 Sortie de la dernière version C++20: planifié depuis juillet 2017.
- 12. 12 Le langage C est inclus (à 99%) dans le langage C++ Le C++ rajoute des notions de programmation orientée objet (classe, héritage, …), … Un programme écrit en langage C++ ressemble beaucoup à un programme écrit en langage C, à la différence près qu'il contient essentiellement des classes. C++ = extension du langage C un compilateur C++ peut compiler du C (avec qq restrictions) un même programme peut combiner C, C++ et Objective C (Apple) ou C# (Windows). C++ versus C
- 13. 13 Caractéristiques principales Orientation Objet Grand nombre de fonctionnalités Performances du C Portabilité des fichiers sources Robustesse (typage fort, ...) Facilité de conversion des programmes C en C++, et, en particulier, possibilité d'utiliser toutes les fonctionnalités du langage C. Richesse des librairies (C++ Standard Library) et également les librairies du langage C Nombreuses bibliothèque de programmes dans des domaines très variés.
- 14. 14 Caractéristiques principales Il intègre une interface graphique Multitâche intégré au langage (Multithreading) Bonne intégration des communications réseau Évolutivité (C++, C++11, C++14, C++17, C++20?) Des éléments de sécurité intégrés Sa gratuité Son adoption dans la formation (écoles, universités) Son nom ?
- 15. Choix de C++ Un langage de programmation procédurale Un langage de programmation orientée objet Un langage de programmation générique Un langage de programmation très populaire et très utilisé C’est un langage généraliste ayant un très vaste d’application (réseau, base de données, calcul scientifique, etc.) Il est rapide (calcul scientifique) PHP, JavaScript, C# et Java se sont fortement inspirés de C++ … 15
- 16. 16 Choix de C++ Normalized Comparison 2014 Source: Programming Language Popularity (http://65.39.133.14/)
- 17. 17 Choix de C++ Normalized Comparison 2015 Normalized Comparison 2016
- 18. 18 Choix de C++ Normalized Comparison 2017 Normalized Comparison 2018 Source: https://spectrum.ieee.org/
- 19. 19 Choix de C++ TIOBE Index for August 2016
- 20. 20 Choix de C++ TIOBE Index for September 2017
- 21. 21 Choix de C++ TIOBE Index for August 2018
- 22. 22 Un programme se présente comme une suite de fichiers. Structure d’un programme C++ Fichier C++ Fichier C++ Fichier C++ (*.cpp) Compilateur Code objet Code objet Code objet (*.obj) Bibliothèque Bibliothèque Éditeur de liens Programme Exécutable (*.exe) C++ est un langage compilé 22
- 23. 23 Chaque fichier se présente comme une suite de fonctions. Une fonction est imposée: la fonction main() Fonction principale. Point d’entrée du programme. Structure d’un programme C++ Fichier 1 Main fonction fonction Fichier n fonction fonction fonction Programme C++ 23
- 24. 24 Un programme en C++ est un fichier text: #include <iostream> using namespace std; int main(){ cout << “Hello World !“ << endl; return 0; } Premier programme C++ Output: Hello World ! une instruction 24
- 25. 25 #include <iostream> Les lignes qui commencent par # sont des instructions à destination du préprocesseur. Dans iostream: i=>input, o=>output. La librairie permet de gérer des flux d'entrées et de sorties. En effet iostream est une librairie de la norme C++ standard. using namespace std; L'instruction sert à spécifier que l'on utilise l'espace de noms std. Premier programme C++ 25
- 26. 26 int main() : Tous les programmes possèdent une fonction dénommée « main » ce qui signifie « principale », elle représente le point d’entrée. Pour écrire à l’écran : cout cout << SomeString << endl; Pour afficher sur le console. endl correspond à "retour à la ligne": ce qui sera affiché après le sera au début de la ligne suivante. Premier programme C++ Exemple: cout << “output”; Il affiche “output” sur le console 26
- 27. 27 Compilation Un programme en langage C++ est un fichier texte, que l’on écrit à l’aide d’un éditeur de texte. Ce programme en langage C++ n’est pas exécutable directement par la machine: il doit être compilé pour pouvoir être exécuté par l’ordinateur. La compilation est réalisée par un programme appelé compilateur. Le compilateur crée un fichier exécutable. 27
- 28. 28 Compilation et exécution CompilateurFichier source Fichier executable #include <iostream> using namespace std; int main(){ cout << “Hello World !“ << endl; return 0; 0; } Programme en langage C++: Fichier texte compréhensible par un programmeur Programme exécutable par l’ordinateur Fichier compréhensible par l’ordinateur 28
- 29. 29 Fichier .cpp Fichier .obj Fichier (*.exe) Fichier exécutable (*.exe) La compilation des fichiers .cpp en fichiers .objet, avec l’extension .obj, se fait au moyen de la commande g++ NomDuFichier.cpp L’éditeur des liens (linker) assemble les fichiers-objets pour produire un seul fichier-exécutable, portant l’extension .exe Ce dernier pourra être lancé et exécuté directement depuis le système d’exploitation. g++ NomDuFichier.cpp -o NomDuFichier Exécution 29 Compilation et exécution Compilation Edition des liens
- 30. 30 Éléments du Langage Commentaires Variables Constantes Types de base Les opérateurs et les expressions Les instructions de contrôles Les instructions de branchement inconditionnelles 3030
- 33. 33 Les variables Une variable possède 3 caractéristiques: Son identificateur, qui est le nom par lequel la donnée est désignée; Son type, qui définit de quel « genre » est la donnée contenue dans la variable; Sa valeur. Par exemple, si la donnée est un nombre, sa valeur pourra être 12 ou 3.5 33 Exemple: int n; double x;
- 34. 34 Les variables Identificateurs Les identificateurs sont des noms symboliques permettant de référencer les programmes en C++ (variables, fonctions,…); Règles pour les identificateurs: Doivent commencer par une lettre; Suivi éventuellement d’un nombre quelconque de lettres et de chiffres (pas d’espace, ni de symboles !); Distinction entre les majuscules et les minuscules. Les accents ne sont pas autorisés; Le caractère souligné _ (underscore) est autorisé et considéré comme une lettre; Les mot-clé réservés du langage C++ sont exclus; Les identificateurs x et X désignent deux variables différentes. 34
- 35. 35 Les variables Identificateurs Exemples des noms valides: n_carre Somme sousTotal98 Exemples des noms non valides: n_carré Contient un accent; n carre Contient des espaces; n-carre Contient le symbole – (moins); 1element Commence par un chiffre. 35
- 37. 37 Déclaration de variables Une déclaration de variable permet à l’ordinateur de réserver de l’espace mémoire (dont l’espace dépend du type) et donc de créer la variable. Une fois défini, le type de la variable ne peut plus changer. 37
- 38. 38 Déclaration de variables Exemple : int n; // déclaration d’une variable double x; string s; . Ce sont des déclarations de variables. 38
- 41. 41 Initialisation des variables En même temps qu'elle est déclarée, une variable peut être initialisée, c'est-à-dire lui donner une valeur avant de l'utiliser. int n(12); déclare donc une variable appelée n et lui donne la valeur 12. Si une variable n'est pas initialisée, elle peut contenir une valeur aléatoire! Pour cela, il faut toujours initialiser les variables. 41
- 42. 42 Déclaration de variables avec initialisation Exemples : int n(1); // déclaration et initialisation int p(0), q(2); //on peut déclarer plusieurs variables simultanément. //Ne pas en abuser double x(0.5), y; string s(“Hello”); . 42
- 43. 43 Les constantes Il peut arriver que la valeur d'une variable ne doive pas changer après l'initialisation. Une constante est une valeur qui ne change pas au cours de l’exécution d’un programme. Dans ce cas, il faut ajouter le mot-clé const devant la déclaration: const type identificateur(valeur_initiale); Le mot réservé « const » qualifie un nom de variable pour indiquer qu’au travers de ce nom, la valeur ne peut pas être modifiée. 43
- 44. 44 Les constantes Exemple : const double LARGEUR_MAX (8.2); // déclaration d’une constante const double PRIX_BARIL (44.62); double km (437.3); cout << km/100.0*LARGEUR_MAX; Ce sont des constantes: LARGEUR_MAX PRIX_BARIL 44
- 45. 45 Mot-clé const interdit la réaffectation de valeur const double VITESSE_DE_LA_LUMIERE(299792.458); Dans ce cas, on ne peut plus modifier la variable: VITESSE_DE_LA_LUMIERE = 200; // erreur!!! Les constantes 4545
- 46. 46 Les constantes Une valeur const n’est pas nécessairement connue à la Compilation Supposons que l’on demande une valeur i à l’utilisateur de notre programme et que, une fois entrée, la valeur de i ne sera plus modifiée dans la suite. On pourrait bien sûr écrire : int i; cout << "Entrez une valeur : "; cin >> i; mais cela ne souligne pas, ne force pas, le fait que la valeur i ne soit plus être modifiée dans la suite. 46
- 47. 47 Les constantes Une valeur const n’est pas nécessairement connue à la Compilation Pour bien marquer cela il serait préférable d’écrire : int lue; cout << "Entrez une valeur : "; cin >> lue; const int i(lue); // i est initialisé avec la valeur lue On voit bien sur cet exemple que : une fois donnée, la valeur de i ne peut pas être modifiée ; pourtant la valeur que prend effectivement i n’est pas connue au moment de compiler le programme. 47
- 48. 48 Les constantes en C++11 Constexpr Un nouveau mot réservé, constexpr, qui signifie justement « connu à la compilation et constant ». Une variable (ou plus largement une expression) peut être qualifiée de constexpr si justement ces deux conditions sont remplies : on connait sa valeur au moment de la compilation ; cette valeur ne changera pas au cours du programme. Exemple: constexpr double pi(3.141592653589793238463); 48
- 49. 49 Les types de base de C++ 49
- 50. 50 Types de base Les types de base du langage C++ de valeurs qui peuvent être enregistrées et manipulées : int: pour les valeurs entières (pour integer, entiers en anglais); Exemple : 0, 10, -47. float ou double: pour les nombres à virgule; Exemple : 3.14, 1.0, -2.1. char: Character: pour les caractères (a…z, etc.); Exemple : ‘a’, ‘+’, ‘$’, ‘3’. bool: Boolean: pour les booléens; Exemple : true or false. 50
- 51. 51 Types entiers 51 Entiers signés (short, int, long) • Le type int n’est pas le seul type qu’on peut utiliser pour déclarer des variables contenant des valeurs entières. • Il existe aussi les types : long int, qu’on peut écrire aussi simplement long, et short int, qu’on peut écrire aussi simplement short. Exemple: int m; long int n; long n2; short int p; short p2; 51
- 53. 53 Types entiers 53 Entiers non-signés (unsigned) • On peut également ajouter le mot-clé unsigned devant chacun de ces 3 types pour obtenir 3 nouveaux types qui servent à déclarer des variables contenant des entiers positifs (ou nuls). Exemple unsigned int p; unsigned long q; unsigned short int r; 53
- 54. 54 Types entiers 54 Entiers non-signés (unsigned) • Suffixe u pour type unsigned • Suffixe ul pour type unsigned long • Exemples: 2u //pour type unsigned int -15u //pour type unsigned int 3452ul //pour type unsigned long 54
- 55. 55 Limitations des types entiers 5555 Type Contient Valeurs (min à max) int Entier signé -2 147 483 648 à +2 147 483 647 short Entier signé court -32 768 à +32 767 long Entier signé long environ -1018 à +1018 unsigned short int Entier positif court 0 à 65535 unsigned int Entier positif 0 à 4 294 967 295 unsigned long int Entier positif long 0 à +1018
- 56. 56 Type booléen ou logique Exemple 1: bool CppEstFacile = true; 5656
- 57. 57 Type booléen 57 Ce type est codé sur le même nombre de bits que le type int. Lorsque l’on convertit un type numéraire en bool, toute valeur non nulle est considérée comme true. Exemple: int a(1); int b(2); bool test1(a == b); bool test2(a < b); 57
- 58. 58 Types caractères char c1, c2 ; //c1 et c2 sont deux variables de type caractère 5858
- 60. 60 Types caractères 60 Il est possible d’utiliser directement le code du caractère en l’exprimant: soit sous forme octale, i.e nnn. soit sous forme hexadécimale précédée de x, i.e xnnn. Exemple: 60 Caractère En base octale En base hexadécimale ’A’ ’101’ ’x41’ ‘!’ ‘041’ ‘x21’
- 62. 62 Types flottants 62 Nombres en virgule flottante (float, double) Exemples: double x(1.); //x = 1. = 1.0 double y(1.4e3); //x = 1.4×103 = 1.4 × 1000 = 1400 double z(-1.4e-3); //x = -1.4×10-3 = -1.4 × 0.001 = 0.0014 62
- 63. 63 Types flottants 63 Nombres en virgule flottante (long double) • Suffixe l ou L pour type long double • Exemples: 15.17891912345678L //pour type long double -15.5e1200L //pour type long double 63
- 65. 65 Limitations des types réels Type Contient Taille Valeurs (min à max) float Nombre en virgule flottante 4 octets -3.4*10-38 à +3.4*1038 double Nombre en virgule flottante 8 octets -1.8*10-308 à +1.8*10308 long double Nombre en virgule flottante 8 octets -1.2 104932 à +1.2 104932 65
- 66. 66 Types de base (bool-char) Type Contient Taille Valeurs bool Booléen Même taille que le type int, parfois 1sur quelques compilateurs Deux valeurs : 'true' et 'false' Une conversion implicite (valant 0 ou 1) est faite par le compilateur lorsque l'on affecte un entier En réalité toute autre valeur que 0 est considérée comme égale à True. char Caractère 1 octet -128 à +127 66
- 67. 67 Les fonctions mathématiques La bibliothèque standard du C++ cmath fournit les fonctions mathématiques usuelles. #include <cmath> 67 Fonction Description sin(x) sinus x (en radians) cos(x) cosinus x (en radians) tan(x) tangente x (en radians) exp(x) e x log(x) ln(x), x > 0 ceil(x) plus petit entier ≥ x floor(x) plus grand entier ≤ x abs(x) valeur absolue |x| pow(x,y) xy sqrt(x) racine carrée … … http://www.cplusplus.com/reference/cmath/ 67
- 69. 69 Les constantes mathématiques Les constantes de mathématique ne sont pas définies dans la norme C/C++. Pour les utiliser, vous devez d'abord définir _USE_MATH_DEFINES puis inclure cmath Syntaxe #define _USE_MATH_DEFINES #include <cmath> 69 Symbole Expression Valeur M_PI π 3.14159265358979323846 M_E e 2.71828182845904523536 M_SQRT2 √2 1.41421356237309504880 M_PI_2 π/2 1.57079632679489661923 … … … 69
- 71. 71 Les constantes mathématiques Exemple: (suite) 7171
- 72. 72 Conversions de Types 72 Les conversions usuelles d’ajustement de type • int -> long -> float -> double -> long double • On peut bien sûr convertir directement un int en double ; par contre, on ne pourra pas convertir un double en float ou en int. Exemple: int n; long p; float x; n*p+x; //conversion de n en long //le résultat de * est de type long //il est converti en float pour être additionné à x //ce qui fournit un résultat de type float
- 73. 73 Conversions de Types 73 Les promotions numériques • short -> int • bool -> int • char -> int
- 74. 74 Les promotions numériques 74 Exemples: 1. short p1, p2, p3; float x; p1*p2+p3*x; // promotion numérique short -> int // conversion d’ajustement de type int -> float 2. char c; int n; c+1; // promotion numérique char -> int c+n; // promotion numérique char -> int puis résultat en int 3. bool b1 = true, b2 = false; cout << b1 + 3 ; // affiche 4 cout << b2 + 3 ; // affiche 3
- 76. 76 Transtypage (Casting) 76 Exemples: int p1, p2; double x, y; x = (double) (p1/p2); // x aura comme valeur celle de l’expression // entière p1/p2 convertie en double. y = (double) p1/p2; // Si p1 = 5 et p2 = 2 alors y = 2.5
- 77. Affectation/Assignation 77 Emplacement Z = X Le seau contient la balle Z X X Z On utilise = pour affecter des valeurs aux variables. 77
- 78. Affectation/Assignation 78 De façon plus générale, une affectation suit le schéma: nom_de_variable = expression; À droite du signe = dans une affectation se trouve une expression. Une expression calcule une valeur, qui doit être de même type que la variable. Exemples d'expression: 3 n * n n/4 n * (n + 2) + 4 * n – 1 78
- 80. Affectation/Assignation Exemple d’affectation: string st; st = “IAP 6.092”; Exemple d’affectation combinée avec une déclaration: Une affectation peut être combiner à une déclaration : double badPi (3.14); bool isSeptember (true); 8080
- 82. 82 Affectation en C++11 Noter bien que depuis C++11 une troisième syntaxe d’affectation est possible: double x{1.5}; 82
- 83. Les entrées-sorties standards de C++ 8383
- 84. 84 Pour écrire à l’écran 84 Le flot cout
- 85. 85 Pour écrire à l’écran Le flot cout est un flot de sortie prédéfini, connecté à la sortie standard stdout (l‘écran). L’opérateur << permet d’envoyer de l’information sur le flot cout, correspondant à l’écran. En générale, l’opérateur << permet d’envoyer sur le flot cout la valeur d’une expression d’un type de base quelconque. On peut aussi utiliser cout pour afficher la valeur d'une expression: cout << "Le carré de " << n << " est " << n * n << "." << endl; 85 Le flot cout
- 86. 86 Pour écrire à l’écran Exemple 1: Considérons ces instructions : int n = 20 ; cout << "Valeur : " ; cout << n ; Elles affichent le résultat suivant : Valeur : 20 86 Le flot cout
- 87. 87 Pour écrire à l’écran Exemple 1: (suite) Les deux instructions : cout << "Valeur : " ; cout << n ; peuvent se condenser en une seule : cout << "Valeur : " << n ; 87 Le flot cout
- 88. 88 Pour écrire à l’écran Remarque: cout et endl sont des mots réservé de la bibliothèque standard std (using namespace std), nous pouvons les nommer std::cout et std::endl. 88 #include <iostream> int main(){ std::cout << “Hello World !“ << std::endl; return 0; }
- 89. 89 Déroulement du programme pas-à-pas Exemple : 89 Output :
- 90. 90 Pour écrire à l’écran Exercice 1: Qu’affiche ce programme? 90
- 91. 91 Pour écrire à l’écran Exercice 2: Qu’affiche ce programme? 91
- 92. 92 Pour écrire à l’écran Exercice 3: Qu’affiche ce programme? 92
- 93. 93 Lire une valeur au clavier 93 Attention, uniquement des noms de variables peuvent figurer à droite du symbole >>. Le flot cin est un flot d’entrée prédéfini, connecté à l’entrée standard stdin (le clavier).
- 94. 94 Lire une valeur au clavier 94 On ne peut pas faire : cin >> "Entrez un nombre" >> n; Il faut faire: cout << "Entrez un nombre" << endl; cin >> n;
- 95. 95 Lire une valeur au clavier 95 On peut lire plusieurs valeurs à la suite : cin >> n1 >> n2 >> n3; Exemple:
- 96. 96 Déroulement du programme pas-à-pas 96 Output: Entrez une valeur pour n: 2 La variable n contient 2.
- 99. 99 Affectation avec opérateur 99 Exemple: a += 3; // a = a + 3; b *= a; // b = b * a; x /= 3; // x=x/3
- 100. 100 Affectation d’une valeur décimale à une variable entière 100 Quand on affecte une valeur décimale à une variable de type int, la partie fractionnaire est perdue. Exemple: double x(1.5); int n; n = 3 * x; //Le type de la valeur 4.5 est converti de double vers int. //donc n=4
- 101. 101 Les opérateurs et les expressions 101
- 102. 102 Les opérateurs arithmétiques Opérateurs arithmétiques à deux opérandes : addition a + b soustraction a - b multiplication a * b division a / b modulo a % b Remarque: La division des entiers fournit un résultat tronqué et non arrondi. 102
- 103. 103 Les opérateurs arithmétiques Opérateurs arithmétiques à deux opérandes : Exemples: 1/3 = 0 7/3 = 2 1/2.0 = 0.5 double x; x = 1/2; //l'expression 1 / 2 est d'abord évaluée, elle vaut 0 //la valeur 0 est affectée à x donc x = 0.0 103
- 104. 104 Les opérateurs arithmétiques L’ordre des opérateurs suit les standards mathématiques 1. Parenthèses () 2. Opérateurs unaires + et - ont la priorité la plus élevée 3. Multiplication (*), division (/) et modulo (%) 4. Addition (+) et soustraction (-) Exemple: x + y * z équivaut à x + ( y * z ) x * y + z % t équivaut à ( x * y ) + ( z % t ) - x % y équivaut à ( - x ) % y - x + y % z équivaut à ( - x ) + ( y % z ) - x / - y + z équivaut à ( ( - x ) / ( - y ) ) + z - x / - ( y + z ) équivaut à ( - x ) / ( - ( y + z ) ) 104
- 105. 105 Les opérateurs et les expressions Operateurs à un opérande : Opposé: -X Pré-incrémentation: ++X Post-incrémentation: X++ Pré-décrémentation: --X Post-décrémentation: X-- 105
- 106. 106 Les opérateurs et les expressions Operateurs à un opérande : Si l’on prend l’exemple suivant : int i(3); int j(i); // i et j ont la même valeur int k(0); int l(0); k = ++i; // opérateur préfixé l = j++; // opérateur postfixé A l’issue de ce bout de code: i et j auront tous les deux la valeur 4, mais k aura la valeur 4 alors que l aura la valeur 3. 106
- 107. 107 Les opérateurs et les expressions int i = 0; i++; int i = 0; i = i + 1; int t = i++; int t = i; i = i + 1; int s = ++i; int r = --i; équivalent à i = i + 1; int s = i; i = i - 1; int r = i; r += i; r = r + i; s *= i; i /= 2; s = s * i; i = i / 2; Exemple 1: 107107
- 108. 108 Les opérateurs et les expressions Exemple 2: La richesse de la notion d’expression en C++ fait que l’expression régissant le choix peut réaliser certaines actions. Ainsi : if (++i < limite) cout << "OK"; est équivalent à : i = i + 1 ; if (i < limite) cout << "OK"; Par ailleurs : if ( i++ < limite ) ...... est équivalent à : i = i + 1 ; if ( i-1 < limite ) ...... 108108
- 109. 109 Les opérateurs relationnels Operateurs relationnels ou opérateur de comparaison : Attention : Pour les types références (objets et tableaux) les opérateurs d'égalité et d'inégalité comparent les références et non les valeurs référencées. 109
- 110. 110 Les opérateurs logiques && : ET logique (and) ||: OU logique (or) !: Négation (not) 110
- 111. 111 Les opérateurs logiques ! précède && précède ||. L’opérateur ! a une priorité supérieure à celle de tous les opérateurs arithmétiques binaires et aux opérateurs relationnels. && et || sont de priorité inférieure aux opérateurs arithmétiques ou relationnels. () peuvent rendre l’expression plus claire. Exemple a<b && c<d équivaut à (a<b) && (c<d) a<b || c<d équivaut à (a<b) || (c<d) Ordre de priorité 111
- 112. 112 Les opérateurs et les expressions L’operateur à trois opérandes: condition ? vrai : faux Exemple: y<5?4*y:2*y Si condition est vrai, alors on retourne l’évaluation de l’expression vrai, sinon on retourne celle de faux. 112
- 113. 113 Les opérateurs et les expressions 113 Exemple : Output: 7 3.5 7
- 114. 114 Affichage sur la console 114
- 115. 115115 Les instructions de contrôle
- 116. 116 Les instructions de contrôle en C++ Interruption de la progression linéaire du programme suite à une décision Basée sur une condition qui peut être true false expressions condition ? false true Décisions 116116
- 117. 117 Conditions basées sur des opérateurs relationnels e.g. « égal à », « supérieur à »… Opérateurs relationnels combinées avec opérations logiques e.g. « ET », « OU »… Traduction en code par des structures: if while for do-while Les instructions de contrôle en C++ Décisions 117117
- 118. 118 Les instructions de contrôle en C++ if (condition) { Bloc d’instructions; } L’instruction if fait apparaître une condition entre parenthèses. Attention: la condition est toujours entourée de parenthèses. instructions condition ? false true L’instruction conditionnelle if 118118
- 119. 119 Les instructions de contrôle en C++ Exemple : L’instruction conditionnelle if 119119
- 120. 120 Les instructions de contrôle en C++ if (condition) { Bloc d’instructions n°1; } else { Bloc d’instructions n°2; } L’instruction if fait apparaître une condition entre parenthèses. Attention: la condition est toujours entourée de parenthèses. condition ? falsetrue Bloc d’instructions n°1 L’instruction d’alternative if…else 120 Bloc d’instructions n°2 120
- 121. 121 Les instructions de contrôle en C++ Exemple 1: if (r >= 0) { carre = sqrt(r); //Cette instruction sera exécutée si la condition est vraie. } else { cout<<"Erreur"; //Cette instruction sera exécutée si la condition est fausse. } L’instruction d’alternative if…else 121121 Condition
- 122. 122 Les instructions de contrôle en C++ Exemple 2: L’instruction d’alternative if…else 122 if (average >= 10) cout << "Pass"; //Cette instruction sera exécutée si la condition est vraie. else { cout << "Fail"; repeat = true; } 122 N. B: Quand un bloc contient une seule instruction, il n'est pas obligatoire d'utiliser des accolades.
- 123. Lequel est correct? if (vitesse = 160) { points == -8; } if (vitesse == 130) { points = -6; } if (vitesse = 110) { points = -4; } Evidemment... if (vitesse == 130) { points = -6; } Ne pas confondre Affectation = Égalité == Les instructions de contrôle en C++ Instruction conditionnelle if 123123
- 124. Output: Cas 2 y est égal au double de x. Les instructions de contrôle en C++ Instruction conditionnelle if 124124
- 125. Instruction conditionnelle if Exemple avec l'opérateur logique: and (ou &&) 125125
- 126. 126 Exemple avec l'opérateur logique: and (ou &&) Instruction conditionnelle if 126126
- 127. Instruction conditionnelle if Exemple avec l'opérateur logique: or (ou ||) 127127
- 128. 128 Exemple avec l'opérateur logique: or (ou ||) Instruction conditionnelle if 128128
- 129. 129 Opérateurs logiques: Rappel: Pour le ET logique (and): les deux conditions doivent être vraies; Pour le OU logique (or): au moins l’une des conditions doit être vraie. Instruction conditionnelle if 129129
- 130. 130 Exemple avec l’opérateur : not (ou !) Instruction conditionnelle if a !a true false false true 130130
- 131. 131 Les instructions de contrôle en C++ Ces deux codes sont équivalents: 1. if (a<b) min = a; else min = b; 2. min = a<b ? a : b; 131
- 133. 133 Les instructions de contrôle en C++ if (condition1) { Bloc d’instructions n°1; } else if (condition2) { Bloc d’instructions n°2; } else { Bloc d’instructions n°3; } L’instruction if fait apparaître une condition entre parenthèses. Attention: la condition est toujours entourée de parenthèses. L’instruction d’alternative if…else if…else… 133133
- 136. 136 Les instructions de contrôle en C++ Un else se rapporte toujours au dernier if rencontré auquel un else n’a pas encore été attribué. Imbrication des instructions if 136136
- 143. 143 Instruction switch 143 Switch avec const const int LIMITE = 10; ..... switch (n){ case LIMITE-1 : ...... case LIMITE : ...... case LIMITE+1 : ...... } 143
- 145. 145 Instruction switch 145 Exemple: (suite) Output: You passed Your grade is D 145
- 147. 147 L’instruction while Syntaxe de la boucle while while (expression) { bloc d’instructions; } expression? Bloc d’instructions true false Les instructions de contrôle en C++ 147147
- 148. 148 La boucle la plus souvent rencontrée i = valeurInitiale; // Initialisation while (i <= valeurFinale) { bloc d’instructions; i++; //Incrémentation } L’instruction while Les instructions de contrôle en C++ 148148
- 149. 149 L’instruction while Exemple Les instructions de contrôle en C++ 149 int i=0; while (i<=9){ cout << i << endl ; i++; } 149
- 150. 150 Les instructions de contrôle en C++ do{ bloc d’instructions; }while (expression); expression? true false bloc instructions Syntaxe de l’instruction do…while 150150
- 151. 151 Les instructions de contrôle en C++ Explication de l’instruction do…while 151151
- 152. 152 Les instructions de contrôle en C++ L’instruction do…while Exemple int nbre ; do{ cout << "Donnez un nombre positif (nbre >0) : " << endl; cin >> nbre ; cout << "Vous avez fourni : " << nbre << "n" ; }while (nbre <= 0) ; cout << "Réponse correcte" ; 152152
- 153. 153 Les instructions de contrôle en C++ L’instruction do…while Exemple int nbre ; do{ cout << "Donnez un nombre positif (nbre >0) : " << endl ; cin >> nbre ; }while (cout << "Vous avez fourni : " << nbre << "n" , nbre <= 0) ; cout << "Réponse correcte" ; 153153
- 154. 154 Les instructions de contrôle en C++ L’instruction do…while Exemple int nbre ; do{ cout << "Donnez un nombre positif (nbre >0) : " << endl ; } while (cin >> nbre ,cout << "Vous avez fourni : " << nbre << "n",nbre <= 0); cout << "Réponse correcte" ; 154154
- 155. 155 Les instructions de contrôle en C++ L’instruction do…while Exemple int nbre ; do{ } while (cout << "Donnez un nombre positif (nbre >0) : " , cin >> nbre , cout << "Vous avez fourni : " << nbre << "n",nbre <= 0); cout << "Réponse correcte" ; 155155
- 156. 156 Les instructions de contrôle en C++ Comparaison entre while et do…while Exemple: int i(10); do { cout << "Hi" << endl; } while (i < 1); affichera une fois Hi. 156156 int i(10); while (i < 1) { cout << "Hi" << endl; } n'affichera rien. Dans les 2 cas: la condition i < 1 est fausse.
- 157. 157 Les instructions de contrôle en C++ Erreurs classiques Remarque: Il n'y a pas de ; à la fin du while...: while (i < 1); // !! ++i; sera interprété comme while(i < 1) ; ++i; En revanche, il y a un point-virgule à la fin du do..while: do { ++i; } while(i < 1); 157157
- 158. 158 Les instructions de contrôle en C++ for(déclaration_et_initialisation;condition;incrémentation) { bloc d’instructions; } i<=end ? true false i++ instruction i = start Syntaxe de l’instruction for 158158
- 159. 159 L’instruction for Remarque: L'initialisation, la condition, et l'incrémentation sont séparées par des points-virgules. Si la condition ne devient jamais fausse, les instructions dans la boucle sont répétées indéfiniment ! Comme pour le if, les accolades ne sont obligatoires que si plusieurs instructions doivent être répétées. 159159
- 160. 160 Les instructions de contrôle en C++ La première expression correspond à l’initialisation d’un compteur; Elle est évaluée (une seule fois) avant d’entrer dans la boucle. La deuxième expression correspond à la condition de poursuite: Elle conditionne la poursuite de la boucle. Elle est évaluée avant chaque parcours. La troisième expression correspond à l’incrémentation du compteur. Elle est évaluée à la fin de chaque parcours. Lorsque la condition (l’expression booléenne) est absente, elle est considérée comme vraie. L’instruction for 160160
- 161. 161 Les instructions de contrôle en C++ Exemple 1: L’instruction for 161 //Affiche les carrés des 5 premiers entiers. for ( int i(0) ; i < 5 ; ++i ){ cout << "Le carre de " << i << " vaut " << i * i << endl; } 161 Le carre de 0 vaut 0 Le carre de 1 vaut 1 Le carre de 2 vaut 4 Le carre de 3 vaut 9 Le carre de 4 vaut 16
- 162. 162 L’instruction for Exemple 1: (suite) 162162
- 163. 163 Les instructions de contrôle en C++ Exemple 2: L’instruction for 163 for ( int i(0), j(2) ; i<=4 ; i++, j+=i ){ cout << "i = " << i << " j = " << j << endl ; } Output: i = 0 j = 2 i = 1 j = 3 i = 2 j = 5 i = 3 j = 8 i = 4 j = 12 163
- 164. 164 Les instructions de contrôle en C++ Exemple 3: L’instruction for 164 for (double x(0.) ; x<=1. ; x+=0.1 ){ cout << "x = " << x << endl ; } Output: x = 0 x = 0.1 x = 0.2 … x = 0.8 x = 0.9 x = 1 164
- 165. 165 Les instructions de contrôle en C++ Equivalence entre les trois ensembles d’instructions suivants : L’instruction for 165165
- 166. 166 Les instructions de contrôle en C++ Remarques 1) Si la condition est absente, elle est considérée comme vraie. On pourrait penser que, dans ce cas, on aboutit à une boucle infinie. En fait, on verra qu’il est possible qu’une telle boucle renferme une instruction break permettant d’y mettre fin. 2) Notez bien que dans déclaration_et_initialisation, on n’a droit qu’à un « déclarateur ». Ceci serait illégal : for (int i=1, j=0, float x=1.5 ; ... ; ... ) // erreur 3) Une déclaration n’est permise que dans la première « expression » de l’instruction for. L’instruction for 166166
- 167. 167 Les instructions de contrôle en C++ Remarques (suite) 4) L’instruction for 167167
- 168. 168 Les instructions de contrôle en C++ Exemple - pour calculer n ! = 1 × 2 × 3 ×···× n int n, facteur, produit = 1; for (facteur = n; facteur > 0; facteur--) { produit *= facteur; } cout << produit; L’instruction for 168168
- 169. 169 Choisir la boucle while/la boucle do-while/la boucle for? Quand le nombre d'itérations (de répétitions) est connu avant d'entrer dans la boucle, utiliser for: for ( int i (0); i < nombre_d_iterations; ++i) {} Sinon, utiliser while: Quand les instructions doivent être effectuées au moins une fois, utiliser do…while: do { instructions; } while (condition); Sinon, utiliser la forme while… while (condition) { instructions; } Les boucles en C++ 169169
- 170. 170 Choisir la boucle while/la boucle do-while/la boucle for? Les boucles en C++ 170170
- 175. 175175 Les instructions de branchement inconditionnel
- 178. 178 Résultat Début tour 1 Salam Fin tour 1 Début tour 2 Salam Fin tour 2 Début tour 3 Salam Après la boucle for Instruction break 178178
- 180. 180 Instruction break L’instruction break ne peut apparaître que dans une boucle ou dans une instruction switch. En cas de boucles imbriquées, break fait sortir de la boucle la plus interne. De même si break apparaît dans un switch imbriqué dans une boucle, elle ne fait sortir que du switch. Remarques : 180180
- 184. 184 Instruction continue Exemple 2: (suite) 184 Output: 184
- 186. 186 Instruction continue Exemple 3: (suite) 186 Output: 186
- 187. 187 Instruction continue Remarques: Quand l’instruction continue est utilisée dans une boucle for, elle effectue bien un branchement sur l’évaluation de l’expression de fin de parcours de boucle , et non après. En cas de boucles imbriquées, l’instruction continue ne concerne que la boucle la plus interne. 187187
- 188. 188 Instruction goto L’instruction goto permet le branchement en un emplacement quelconque du programme. 188188 Exemple 1:
- 190. 190 Instruction goto Exemple 2: Il est fortement recommandé de n’utiliser l’instruction goto que dans des circonstances exceptionnelles et d’éviter tout branchement vers l’intérieur d’un bloc, comme dans cet exemple: 190 Output: 190
- 193. Travaux pratiques 193 1. Développer un convertisseur € / MAD ou $ / MAD avec la possibilité de mettre à jour le taux de change. 2. Développer un menu pour choisir la devise à convertir : 1- Conversion € / MAD 2- Conversion $ / MAD 3. Demander à l’utilisateur de mettre à jour le taux de change / la somme en euro : Merci de mettre à jour le taux de change € : Merci d’entrer la somme à convertir : 4. Fournir le résultat de la conversion : L’équivalent de XXX € en MAD est : YYY DH 193
- 194. 194 Q & A 194
- 195. Références 195 1) http://www.cplusplus.com 2) https://isocpp.org/ 3) https://openclassrooms.com/fr/courses/1894236-programmez-avec-le-langage-c 4) Programmer en C++, Claude Delannoy, éditions Eyrolles, 2014. 5) Initiation à la programmation (en C++), Jean-Cédric Chappelier, & Jamila Sam, coursera, 2018. 6) Introduction à la programmation orientée objet (en C++), Jamila Sam & Jean- Cédric Chappelier, coursera, 2018.