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@ -4,90 +4,91 @@ Présentation de l'art de programmer
Le processus d'abstraction
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Débuter en programmation n'est pas une chose aisée. Aujourd'hui, la tendance est au
Débuter en programmation n'est pas une chose aisée. Aujourd'hui, la tendance est au
"bas niveau". Souvent, on se jette dans le grand bain :
- soit en s'approchant au maximum de la machine (admin système et réseau, noyau
linux, langage C)
- soit en faisant du dev web côté backend, ce qui ramène à une administration réseau
- soit en faisant du dev web côté backend, ce qui ramène à une administration réseau
de bas niveau (microservices, monde nodeJS/javascript, etc...)
Soit on suit un cursus scolaire traditionnel qui commence souvent par une
explication du fonctionnement d'une machine abstraite de bas niveau, puis en
allant de plus en plus haut, mais étant sous-entendu qu'il faut rester connecté au
Soit on suit un cursus scolaire traditionnel qui commence souvent par une
explication du fonctionnement d'une machine abstraite de bas niveau, puis en
allant de plus en plus haut, mais étant sous-entendu qu'il faut rester connecté au
bas niveau (comprendre comment ça se passe derrière la scène).
Dans ces deux cas, il est sous-entendu qu'on apprend plus de choses et plus
rapidement en mettant les mains dans le cambouis, ce qui vrai bien sûr. Mais cela
sous-entend qu'un développeur doit rester le nez dans le guidon, ou au moins qu'il
se doit d'être un expert du système dans lequel il évolue (connaissance du système
d'exploitation, binding avec le C, du ramasse miette (garbage collector),
interaction avec les différentes librairies, gestion et optimisation de la mémoire,
Dans ces deux cas, il est sous-entendu qu'on apprend plus de choses et plus
rapidement en mettant les mains dans le cambouis, ce qui vrai bien sûr. Mais cela
sous-entend qu'un développeur doit rester le nez dans le guidon, ou au moins qu'il
se doit d'être un expert du système dans lequel il évolue (connaissance du système
d'exploitation, binding avec le C, du ramasse miette (garbage collector),
interaction avec les différentes librairies, gestion et optimisation de la mémoire,
architecture par microservices, threads...)
L'approche algorithmique consiste en exactement le contraire : elle commence par se
placer du côté de l'esprit humain et de ses capacités de compréhension et
L'approche algorithmique consiste en exactement le contraire : elle commence par se
placer du côté de l'esprit humain et de ses capacités de compréhension et
d'abstraction.
Le lien est fait ensuite avec le plus bas niveau grâce une implémentation effective
des langages à partir des paradigmes de rationalisation de la penseée (modules,
objects, généricité, polymorphisme paramétrique...) et d'un outil de communication
avec la machine qu'on appelle compilateur (dont la description est en dehors de
Le lien est fait ensuite avec le plus bas niveau grâce une implémentation effective
des langages à partir des paradigmes de rationalisation de la penseée (modules,
objects, généricité, polymorphisme paramétrique...) et d'un outil de communication
avec la machine qu'on appelle compilateur (dont la description est en dehors de
l'objectif de ce cours).
La tendance générale de l'évolution des languages est de se libérer de ces
contraintes de bas niveau, un peu comme en sciences physiques où les lois physiques
dépendent de l'échelle d'en dessous (du niveau microscopique/quantique) mais qu'à
l'échelle du dessus, on n'a pas affaire à des effets de bas niveau (pas d'effets
quantiques à un niveau macroscopique en général). Ce processus d'évolution est vrai
aussi dans le monde de la technique informatique lui-même (modèle OSI, comment est
construite une trame IP, indépendances de chaque couche (transport, payload) entre
elles). Même la tendance système est à la virtualisation qui accentue encore la
tendance à s'affranchir du bas niveau (le niveau système), le séparer nettement du
La tendance générale de l'évolution des languages est de se libérer de ces
contraintes de bas niveau, un peu comme en sciences physiques où les lois physiques
dépendent de l'échelle d'en dessous (du niveau microscopique/quantique) mais qu'à
l'échelle du dessus, on n'a pas affaire à des effets de bas niveau (pas d'effets
quantiques à un niveau macroscopique en général). Ce processus d'évolution est vrai
aussi dans le monde de la technique informatique lui-même (modèle OSI, comment est
construite une trame IP, indépendances de chaque couche (transport, payload) entre
elles). Même la tendance système est à la virtualisation qui accentue encore la
tendance à s'affranchir du bas niveau (le niveau système), le séparer nettement du
haut niveau (le niveau applicatif).
Il apparaît régulièrement de nouveaux langages. Comment s'orienter ? Quel(s)
langage(s) choisir pour un projet de développement ? Au delà de leurs disparités, la
conception et la genèse de chacun d'eux procèdent d'une motivation partagée : la
Il apparaît régulièrement de nouveaux langages. Comment s'orienter ? Quel(s)
langage(s) choisir pour un projet de développement ? Au delà de leurs disparités, la
conception et la genèse de chacun d'eux procèdent d'une motivation partagée : la
volonté d'abstraire.
- **s'abstraire de la machine** : un langage de programmation permet de
négliger l'aspect *mécanique* de l'ordinateur. On oublie le modèle du
- **s'abstraire de la machine** : un langage de programmation permet de
négliger l'aspect *mécanique* de l'ordinateur. On oublie le modèle du
microprocesseur, jusqu'au système d'exploitation sur lequel sera exécuté
le programme.
- **abstraire les erreurs** : Il s'agit ici de garantir la sûreté d'exécution; un
programme ne doit pas se terminer brutalement ou devenir incohérent en cas d'erreur.
- **abstraire les erreurs** : Il s'agit ici de garantir la sûreté d'exécution; un
programme ne doit pas se terminer brutalement ou devenir incohérent en cas d'erreur.
Un des moyens pour y parvenir est le typage des programmes et la mise
en oeuvre d'un mécanisme d'exceptions.
- **abstraire le mode opératoire** : Il s'agit de choisir une représentation, un
paradigme d'implémentation qui est indépendant du domaine considéré (paradigme
- **abstraire le mode opératoire** : Il s'agit de choisir une représentation, un
paradigme d'implémentation qui est indépendant du domaine considéré (paradigme
objet, modulaire, générique, composants...)
- **abstraire les composants** : Les langages de programmation donnent la
possibilité de découper une application en différents composants logiciels, plus ou
moins indépendants et autonomes. La modularité permet une structuration de plus haut
niveau de l'ensemble d'une application complexe. Les langages à objets constituent
une autre approche de la réutilisabilité permettant la réalisation très rapide de
- **abstraire les composants** : Les langages de programmation donnent la
possibilité de découper une application en différents composants logiciels, plus ou
moins indépendants et autonomes. La modularité permet une structuration de plus haut
niveau de l'ensemble d'une application complexe. Les langages à objets constituent
une autre approche de la réutilisabilité permettant la réalisation très rapide de
prototypes.
Détails des niveaux d'abstraction par rapport à la machine
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Description des niveaux d'abstraction par rapport à la machine
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L'extrème déploiement des langages (plusieurs milliers de langages différents)
est dû au succès de l'ordinateur.
Les langages de haut niveau simplifient le travail du
programmeur là où les langages de bas niveau permettent de produire un code
plus efficace.
- **niveau 0** : le langage machine. Illisible, c'est une suite d'optcode.
impossible de coder dans ce langage.
- **niveau 1** : langage d'assemblage. Il reste très dépendant de la machine
et aujourd'hui il est rare d'en faire, sauf si on code un bootloader par exemple,
et aujourd'hui il est rare d'en faire, sauf si on code un bootloader par exemple,
la gestion de l'accès à la mémoire est en réel (le mode protégé n'apparaît que après).
Il faut gérer les ressources,le langage est très optimisé mais presque impossible
Il faut gérer les ressources,le langage est très optimisé mais presque impossible
à maintenir et rendre générique. Aujourd'hui plus personne ne code en assembleur.
- **niveau 2** : langages dits de **bas niveau** : (exemple : le C, le C++)
indépendance par rapport à la machine, grande structuration mais très verbeux

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@ -1,8 +1,3 @@
.. Algorithmique documentation master file, created by
sphinx-quickstart on Thu Mar 16 16:07:00 2017.
You can adapt this file completely to your liking, but it should at least
contain the root `toctree` directive.
Introduction à l'algorithmique
================================
@ -14,9 +9,10 @@ Contents:
fondement
langage
modularite
machine
.. algorithmique
.. FIXME machine, algorithmique

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@ -112,6 +112,74 @@ Importance de la lisibilité (notamment par rapport aux méthodes agiles).
Langages compilés ou interprétés ?
-----------------------------------
.. glossary::
langage compilé
une première passe est faite, des validations son effectuées **avant**
la génération du code objet, cette phase est faite par le compilateur.
compilateur
programme qui transforme un langage de haut niveau en un langage de base
niveau
- phase danalyse syntaxique (source -> syntaxe abstraite)
- phase de synthèse (syntaxe abstraite -> code objet)
scripting (langage de scripting)
langage interprèté
générique (langage)
Langage à usage générique, qui peut être utilisé dans n'importe quel
domaine (par opposition au DSL)
domain specific
Domain Specific Language, langage destiné à être utilisé dans un
domaine prédéfini.
paradigmes
représentation d'une vision particulière à partir d'un modèle théorique
impératif
l'algorithme ressemble à une recette de cuisine,
c'est-à-dire à une succession d'instructions à exécuter
les unes à la suite des autres
fonctionnel
l'algorithme ne dépend plus de l'ordre d'exécution d'instructions
pas de mélange entre les données et les traitements
objets (programmation)
le monde est découpé en catégories
qui permettent de créer des objets
**développement par composants**
les objets sont organisés entre eux par composants suivant des designs patterns,
(patrons de conception)
garbage collector (ramasse miettes)
la gestion automatique de la mémoire apparaît en 1989
machine virtuelle
portabilité du code (mais diminution en optimisation et performances)
JIT (just in time compiler)
code objet, programmes fonctionnant autour de machines virtuelles
- **le typage statique** : la vérification de la compatibilité entre les types des
paramètres formels et des paramètres d'appel est effectuée au moment de la
compilation du programme. Dès lors, il n'est pas nécessaire de faire ces

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@ -0,0 +1,27 @@
Machine abstraite
-----------------
une machine, ce truc apparemment si complexe, est en fait
un assemblage de bric et de brac.
l'assemblage des connecteurs permet de simuler un additionneur,
en prenant en compte les propriétés de **reste euclidien**
de l'addition.
la structure électronique est composée de :
- un ordonnanceur.
- le stockage d'un **état**.
- une pile d'instruction
dès lors qu'on dispose de ces bases électronique au dessus du processeur,
un langage d'assemblage est possible, c'est le langage de calcul sur les registres.
l'adressage mémoire
registre
machines ont un espace mémoire et un espace de calcul (registres)