[PDF] LA PROGRAMMATION POUR. . . les élèves ingénieurs débutants

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LA PROGRAMMATION POUR...

2les élèves ingénieurs

2... ou les collégiens

2débutants

2... ou confirmésCours de l"École des Ponts ParisTech - 2020/2021

Renaud Keriven et Pascal Monasse

IMAGINE

- École des P ontsP arisTech monasse@imagine.enpc.frVersion électroniqueet prog rammes: http://imagine.enpc.fr/~monasse/Info/ "Ne traitez pas vos ordinateurs comme des êtres vivants... Ils n"aiment pas ça!"-"Cet ordinateur ne fait pas du tout ce que je veux!" -"Exact...Il fait ce que tu lui demandes de faire!"

TABLE DES MATIÈRES TABLE DES MATIÈRES

Table des matières

1 Préambule

7

1.1 Pourquoi savoir programmer?

10

1.2 Comment apprendre?

10

1.2.1 Choix du langage

10

1.2.2 Choix de l"environnement

11

1.2.3 Principes et conseils

12

2 Bonjour, Monde!

15

2.1 L"ordinateur

17

2.1.1 Le micro-processeur

17

2.1.2 La mémoire

19

2.1.3 Autres Composants

21

2.2 Système d"exploitation

22

2.3 La Compilation

23

2.4 L"environnement de programmation

25

2.4.1 Noms de fichiers

25

2.4.2 Debuggeur

25

2.5 Le minimum indispensable

26

2.5.1 Pour comprendre le TP

26

2.5.2 Un peu plus...

27

2.5.3 Le debuggeur

28

2.5.4 TP

28

3 Premiers programmes

31

3.1 Tout dans lemain()!. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

3.1.1 Variables

31

3.1.2 Tests

35

3.1.3 Boucles

37

3.1.4 Récréations

39

3.2 Fonctions

41

3.2.1 Retour

43

3.2.2 Paramètres

45

3.2.3 Passage par référence

46

3.2.4 Portée, Déclaration, Définition

48

3.2.5 Variables locales et globales

49

3.2.6 Surcharge

50

3.3 TP

51

3.4 Fiche de référence

52

TABLE DES MATIÈRES TABLE DES MATIÈRES

4 Les tableaux

55

4.1 Premiers tableaux

55

4.2 Initialisation

57

4.3 Spécificités des tableaux

58

4.3.1 Tableaux et fonctions

58

4.3.2 Affectation

60

4.4 Récréations

61

4.4.1 Multi-balles

61

4.4.2 Avec des chocs!

63

4.4.3 Mélanger les lettres

66

4.5 TP

67

4.6 Fiche de référence

68

5 Les structures

71

5.1 Révisions

71

5.1.1 Erreurs classiques

71

5.1.2 Erreurs originales

72

5.1.3 Conseils

73

5.2 Les structures

73

5.2.1 Définition

73

5.2.2 Utilisation

74

5.3 Récréation : TP

76

5.4 Fiche de référence

76

6 Plusieurs fichiers!

79

6.1 Fichiers séparés

80

6.1.1 Principe

80

6.1.2 Avantages

81

6.1.3 Utilisation dans un autre projet

82

6.1.4 Fichiers d"en-têtes

82

6.1.5 À ne pas faire...

85

6.1.6 Implémentation

85

6.1.7 Inclusions mutuelles

86

6.1.8 Chemin d"inclusion

86

6.2 Opérateurs

87

6.3 Récréation : TP suite et fin

88

6.4 Fiche de référence

88

7 La mémoire

93

7.1 L"appel d"une fonction

93

7.1.1 Exemple

93

7.1.2 Pile des appels et débuggeur

95

7.2 Variables Locales

97

7.2.1 Paramètres

97

7.2.2 La pile

98

7.3 Fonctions récursives

98

7.3.1 Pourquoi ça marche?

98

7.3.2 Efficacité

99
2

TABLE DES MATIÈRES TABLE DES MATIÈRES

7.4 Le tas

101

7.4.1 Limites

101

7.4.2 Tableaux de taille variable

101

7.4.3 Essai d"explication

103

7.5 L"optimiseur

103

7.6 Assertions

104

7.7 Tableaux bidimensionnels

104

7.8 Examens sur machine

104

7.9 Fiche de référence

105

8 Allocation dynamique

107

8.1 Tableaux bidimensionnels

107

8.1.1 Principe

107

8.1.2 Limitations

108

8.1.3 Solution

109

8.2 Allocation dynamique

110

8.2.1 Pourquoi ça marche?

110

8.2.2 Erreurs classiques

111

8.2.3 Conséquences

112

8.3 Structures et allocation dynamique

113

8.4 Boucles etcontinue. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116

8.5 TP

117

8.6 Fiche de référence

117

9 Premiers objets

121

9.1 Philosophie

121

9.2 Exemple simple

122

9.3 Visibilité

124

9.4 Exemple des matrices

124

9.5 Cas des opérateurs

127

9.6 Interface

129

9.7 Protection

130

9.7.1 Principe

130

9.7.2 Structures vs Classes

131

9.7.3 Accesseurs

131

9.8 TP

132

9.9 Fiche de référence

133

10 Constructeurs et Destructeurs

137

10.1 Le problème

137

10.2 La solution

138

10.3 Cas général

138

10.3.1 Constructeur vide

138

10.3.2 Plusieurs constructeurs

140

10.3.3 Tableaux d"objets

141

10.4 Objets temporaires

142

10.5 TP

143

10.6 Références Constantes

143
3

TABLE DES MATIÈRES TABLE DES MATIÈRES

10.6.1 Principe

143

10.6.2 Méthodes constantes

144

10.7 Destructeur

146

10.8 Destructeurs et tableaux

148

10.9 Constructeur de copie

148

10.10Affectation

149

10.11Objets avec allocation dynamique

150

10.11.1Construction et destruction

150

10.11.2Problèmes!

151

10.11.3Solution!

152

10.12Fiche de référence

154

11 Chaînes de caractères, fichiers

159

11.1 Chaînes de caratères

159

11.2 Fichiers

161

11.2.1 Principe

161

11.2.2 Chaînes et fichiers

162

11.2.3 Objets et fichiers

163

11.3 Valeurs par défaut

164

11.3.1 Principe

164

11.3.2 Utilité

164

11.3.3 Erreurs fréquentes

165

11.4 Accesseurs

165

11.4.1 Référence comme type de retour

165

11.4.2 Utilisation

166

11.4.3operator(). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166

11.4.4 Surcharge et méthode constante

167

11.4.5 "inline"

168

11.5 Assertions

169

11.6 Types énumérés

170

11.7 Fiche de référence

170

12 Fonctions et classes paramétrées (templates)

175

12.1template. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175

12.1.1 Principe

175

12.1.2templateet fichiers. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

12.1.3 Classes

177

12.1.4 STL

180

12.2 Opérateurs binaires

182

12.3 Valeur conditionnelle

183

12.4 Boucles etbreak. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .184

12.5 Variables statiques

185

12.6constet tableaux. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186

12.7 Fiche de référence

187
4

TABLE DES MATIÈRES TABLE DES MATIÈRES

A Travaux Pratiques

193

A.1 L"environnement de programmation

193

A.1.1 Bonjour, Monde!

193

A.1.2 Premières erreurs

195

A.1.3 Debugger

196

A.1.4 S"il reste du temps

198

A.1.5 Installer Imagine++ chez soi

198

A.2 Variables, boucles, conditions, fonctions

199

A.2.1 Premier programme avec fonctions

199

A.2.2 Premier programme graphique avec Imagine++

199

A.2.3 Jeu de Tennis

201

A.3 Tableaux

203

A.3.1 Mastermind Texte

203

A.3.2 Mastermind Graphique

205

A.4 Structures

207

A.4.1 Etapes

207

A.4.2 Aide

209

A.4.3 Théorie physique

210

A.5 Fichiers séparés

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