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Définition d'un programme
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==========================
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Qu'est-ce qu'un programme ?
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----------------------------
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- Un **programme** est une suite de **phrases** ;
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- Une **phrase** est une **déclaration** ou une **expression** (*statement* en anglais) ;
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Production d'un programme :
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1. on écrit le code source du programme ;
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2. on demande au compilateur de le traduire en code machine : c'est la compilation du programme ;
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3. on demande à la machine d'effectuer le code machine : c'est l'exécution du programme.
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.. important::
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L'introduction à la compilation et les différentes phases de la compilation
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d'un programme sont des sujets qui ne seront pas traités dans ce cours.
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Dans un programme de base, il y a deux fichiers :
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1. un fichier contenant le code : c'est le source du programme.
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2. un fichier contenant le code machine : c'est l'exécutable.
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Que peut faire un programme lorsqu'il est exécuté ?
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Le programme doit communiquer. S'il reste isolé, il ne pourra pas
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produire quoi que ce soit. Voici les trois moyens de communication qu'a un
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programme :
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1. communiquer avec l'utilisateur,
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2. communiquer avec des fichiers,
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3. communiquer avec d'autres programmes.
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Les expressions
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----------------
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expression
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Une expression est une valeur caculée du langage, une opération arithmétique
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qui retourne une valeur (entier, texte, valeur logique...).
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C'est donc une suite sémantiquement correcte de **valeurs de base** et **d'opérateurs**
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Par exemple, la ligne suivante est une expression effectuant une addition::
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5 + 6
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Les déclarations
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-----------------
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Un autre exemple d'expression :
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.. raw:: latex
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\begin{algorithm}
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\caption{Exemple d'expression}
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\begin{algorithmic}[1]
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\BState \emph{sortie}: $l$ \Comment{C'est l'expression calculée renvoyée}
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\ForAll {$v \in V(G)$}
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\State $l(v) \leftarrow \infty$
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\EndFor
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\State $l(u) \leftarrow 0$
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\Repeat
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\For {$i \leftarrow 1, n$}
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\State $min \leftarrow l(v_i)$
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\For {$j \leftarrow 1, n$}
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\If {$min > e(v_i, v_j) + l(v_j)$}
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\State $min \leftarrow e(v_i, v_j) + l(v_j)$
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\State $p(i) \leftarrow v_j$
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\EndIf
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\EndFor
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\State $l(i) \leftarrow min$
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\EndFor
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\State $changed \leftarrow l \not= l’$
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\State $l \leftarrow l$
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\Until{$\neg changed$}
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\end{algorithmic}
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\end{algorithm}
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Exemple de déclarations :
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- `a = 1`
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- `b = 'c'`
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.. important:: Le signe égal est utilisé de deux manières
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- lors d'une déclaration d'une expression
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- lorsque deux expressions sont équivalentes
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Suivant les langages, il y a deux symboles différents, ou alors
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ils sont identiques.
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Il s'agit de **renseigner** une valeur dans une expression nommée
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- en javascript :
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.. code-block:: javascript
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var b = "blabla" ;
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- en python :
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.. code-block:: python
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b = "blabla"
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- en java :
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.. code-block:: java
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String b = "A";
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- en OCaml :
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.. code-block:: ocaml
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let a = 1
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Grâce au mécanisme d'inférence de type dans OCaml, le mot-clef **let**
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signifie ici véritablement l'instanciation d'une valeur au sens
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mathématique du terme : soit `a` l'entier tel que a soit égal à 1...
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En OCaml comme dans tous les langages fonctionnels, tout ce que nous avons l'habitude
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d'appeler des "variables" à propos des affectations, sont en fait des **constantes**
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au sens du paradigme impératif de la programmation.
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.. important::
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Par voie de conséquence, le symbole ``=`` est utilisé à la fois pour la définition des objets et pour le test d'égalité.
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Pour les autres langages, on utilise `==` ou bien `===` (javascript) car
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le `=` est sémantiquement déjà utilisé...
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Toutes ces notation, apparemment anodines, correspondent donc à des paradigmes de programmation
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Lorsqu'on ne déclare pas les types des symboles déclarés, c'est que soit
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- le typage est faible
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- le typage est dynamique (calcul du type en fonction du contenu de la
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variable)
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- le typage est statique et fort mais ça ne se voit pas
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(var le système les calcule automatiquement par inférence de type)
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Assigner, allouer, affecter une chose à quelqu'un ou à une autre chose.
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Exemples dans la langue française :
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- Le traitement que le budget **alloue** à ces fonctionnaires.
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- Un système d'exploitation multitâche alloue le travail du processeur aux processus en attente, pour un bref laps de temps, à leur tour.
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.. glossary::
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affectation
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Une affectation, aussi appelée assignation par anglicisme, est une structure qui permet d'attribuer une valeur à une variable.
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Il s'agit d'une structure particulièrement courante en programmation impérative, et dispose souvent pour cette raison d'une notation courte et infixée,
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comme ``x = expr`` ou ``x := expr`` ou encore `x <- expr`.
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Dans certains langages, le symbole est considéré comme un opérateur d'affectation,
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et la structure entière peut alors être utilisée comme une expression.
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D'autres langages considèrent une affectation comme une instruction et ne permettent pas cet usage.
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Voir aussi :
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Interaction avec l'utilisateur
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------------------------------
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Il est possible de communiquer de la manière suivante avec un programme :
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- lire et écrire sur l'entrée/sortie standard
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- lire et écrire dans un fichier
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- afficher (du texte, un nombre...)
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- lire (du texte, un nombre...)
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- interagir avec les prompts
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.. code-block:: ocaml
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let x = read_int () in
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let signe =
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if x >= 0
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then " positif "
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else " négatif " in
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print_string signe
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.. ifconfig:: exercice
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**Exercice** : écrire un algorithme qui demande le prénom d'une personne
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et renvoie "bonjour, je m'appelle <Prénom>"
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.. ifconfig:: correction
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**Correction** : (implémentation en python)
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.. code-block:: python
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# coding: utf-8
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prenom = raw_input("quel est ton prénom ? \n")
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print("bonjour, je m'appelle " + prenom.capitalize())
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La REPL (boucle d'interaction)
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-------------------------------
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.. glossary::
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REPL
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Read Eval Print Loop : outil principal de communication avec un programme
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ou avec un système. Exemples : la console python, le prompt OCaml.
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interface
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outil de communication avec un programme.
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- interface texte
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- interface graphique
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**Exemples de REPL**
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Le prompt python::
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Python 2.7.12 (default, Nov 19 2016, 06:48:10)
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[GCC 5.4.0 20160609] on linux2
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Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
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>>>
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>>> dir()
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['__builtins__', '__doc__', '__name__', readline', 'rlcompleter']
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>>>
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Le prompt ipython::
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Python 2.7.12 (default, Nov 19 2016, 06:48:10)
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|
Type "copyright", "credits" or "license" for more information.
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IPython 2.4.1 -- An enhanced Interactive Python.
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? -> Introduction and overview of IPython's features.
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%quickref -> Quick reference.
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help -> Python's own help system.
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object? -> Details about 'object', use 'object??' for extra details.
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In [1]:
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Construire une boucle d'interaction avec l'utilisateur en python::
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#!/usr/bin/env python3
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error = True
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while error:
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try:
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entier = int(input('donnez un entier : '))
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error = False
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except:
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print('une valeur entiere est attendue')
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print(entier)
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Lire et écrire dans un fichier
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------------------------------
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Les descripteurs de fichiers (file handle)
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Exemple en python
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.. code-block:: python
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>>> fh = file("test.txt", "w")
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>>> fh.write("un contenu exemple")
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>>> fh.close()
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>>>
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.. code-block:: python
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>>> fh.read()
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'un contenu exemple'
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>>> fh.close()
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>>>
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Linéarisation (serialisation) de données par exemple en json
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.. code-block:: python
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import json
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data = dict(a='essai', b='essai2', c=range(3))
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with open('data.txt', 'w') as outfile:
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json.dump(data, outfile)
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