Programmation en C - Maîtriser les bases du langage

Objectifs d'apprentissage

• Comprendre les concepts fondamentaux de la programmation en C, y compris la syntaxe de base et la structure des programmes.
• Maîtriser les principes de la compilation et l'exécution d'un programme C.
• Apprendre à utiliser les types de données prédéfinis, les opérateurs et les structures de contrôle (conditions, boucles).
• Découvrir les fonctions d'entrées-sorties classiques pour interagir avec l'utilisateur.
• Acquérir des compétences dans la manipulation des pointeurs et des types composés (tableaux, structures).
• Développer une méthodologie pour écrire un code C propre, efficace et bien documenté.

Public cible

Ce cours s'adresse aux débutants en programmation souhaitant apprendre les bases du langage C. Il convient également aux étudiants en informatique, aux développeurs autodidactes et aux professionnels cherchant à se familiariser avec ce langage structuré et performant. Aucune connaissance préalable en programmation n'est requise, bien qu'une compréhension de base des concepts algorithmiques soit un plus.

Un peu d'histoire

Le langage C a été développé au début des années 1970 par Dennis Ritchie chez Bell Labs. Inspiré par le langage B, il a été conçu pour être portable et efficace, permettant ainsi de développer des systèmes d'exploitation comme UNIX. Aujourd'hui, le C reste l'un des langages les plus utilisés en programmation système, en développement embarqué et dans la création de logiciels performants.

La compilation

Un programme C doit être compilé avant de pouvoir être exécuté. La compilation est un processus en plusieurs étapes : pré-traitement (résolution des directives comme #include), compilation (transformation du code en assembleur), assemblage (génération de code machine) et édition de liens (création de l'exécutable final). Des outils comme GCC ou Clang sont couramment utilisés pour compiler du code C.

Les composants élémentaires du C

Un programme C est constitué de fonctions, de variables, de structures de contrôle et de commentaires. La fonction principale, main(), est le point d'entrée du programme. Les variables stockent des données, tandis que les structures de contrôle (if, for, while) permettent de gérer le flux d'exécution.

Structure d'un programme C

Un programme C typique commence par des directives de préprocesseur (ex: #include <stdio.h>), suivies de déclarations de fonctions et de la fonction main(). Le code est organisé en blocs délimités par des accolades {}, et chaque instruction se termine par un point-virgule.

Les types prédéfinis

Le C offre plusieurs types de données de base : int (entiers), float et double (nombres flottants), char (caractères), ainsi que des modificateurs comme short, long, signed et unsigned pour ajuster leur taille et leur plage de valeurs.

Les constantes, Les opérateurs

Les constantes sont des valeurs fixes (ex: const int MAX = 100). Les opérateurs permettent d'effectuer des opérations arithmétiques (+, -, *, /), logiques (&&, ||, !), et de comparaison (==, >, <).

Les instructions de branchement conditionnel, Les boucles

Les conditions (if, else, switch) permettent d'exécuter du code en fonction de certaines conditions. Les boucles (for, while, do-while) répètent des instructions jusqu'à ce qu'une condition soit remplie.

Les instructions de branchement non conditionnel

Les instructions comme break, continue et return modifient le flux d'exécution. goto permet de sauter à une étiquette, bien que son usage soit généralement déconseillé.

Les fonctions d'entrées-sorties classiques

Les fonctions de la bibliothèque standard (stdio.h) comme printf() (affichage) et scanf() (lecture) permettent d'interagir avec l'utilisateur. Les fichiers peuvent être manipulés avec fopen(), fclose(), fread(), etc.

Les types composés, Les pointeurs

Les tableaux (int tab[10]) et les structures (struct) permettent de regrouper des données. Les pointeurs stockent des adresses mémoire et sont essentiels pour la gestion dynamique (malloc, free) et la manipulation de tableaux.

Quelques conseils pour l'écriture d'un programme C

Pour écrire un code clair et maintenable : commentez votre code, utilisez des noms de variables explicites, évitez les fonctions trop longues, testez régulièrement et gérez correctement la mémoire (pas de fuites). Des outils comme Valgrind peuvent aider à détecter les erreurs.