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Auteur(s)
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Christian QUEINNEC : Professeur à l’université Pierre-et-Marie-Curie
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Le langage C a été défini en 1972 par Denis Ritchie, chercheur des laboratoires Bell, dans le cadre d’un projet qui visait à réécrire le système d’exploitation Unix dans un langage de haut niveau. Le langage C a été fortement influencé par son premier client : Unix, et nombre de ses caractéristiques proviennent des besoins suscités par le développement de ce système. Parmi ces caractéristiques figurent :
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la compacité d’écriture visant à minimiser la frappe des programmes (ainsi écrit-on {et} pour begin et end). La rapidité de programmation a été préférée à la lisibilité, l’inverse étant requis dans un langage comme Ada ;
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l’absence de bibliothèque obligatoire d’exécution rejetant la manipulation des entrées /sorties, la gestion de tâches, l’allocation dynamique de mémoire, etc., dans des bibliothèques extérieures, supplémentaires et optionnelles ;
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la proximité sémantique avec la machine d’exécution privilégiant systématiquement un contrôle fin de celle-ci au détriment de toute abstraction opaque. Citons en particulier un système de types débrayable, l’absence de booléens, l’absence de chaînes de caractères, une grande variété d’entiers de tailles diverses, etc. Cette caractéristique s’accompagne d’un slogan : « Trust the programmer », qui stipule le primat du programmeur sur la machine. En cas d’incompréhension du programme, le compilateur respectera le programme à la lettre plutôt que de le rejeter. C est souvent considéré comme un langage dangereux ou, à tout le moins, « sale » lorsque comparé à d’autres langages de programmation occupant d’autres niches et cherchant à optimiser d’autres critères. La norme ISO de 1990 ainsi que sa révision de 1999 en font un langage de plus en plus sûr. La santé de C montre bien son indéfectible vitalité dans ses niches propres.
C est un « assembleur portable de haut niveau », c’est‐à‐dire un langage de programmation de haut niveau qui permet également une manipulation précise des entités proches des processeurs. Ses caractéristiques auraient pu le réduire à n’être que le langage d’écriture d’Unix mais, le succès d’Unix aidant et comme C est disponible (par construction) sur tout Unix (puisqu’un portage d’Unix sur une machine X passe par l’écriture d’un générateur de code spécifique de C vers[nbsp ]X), C a pu être de plus en plus choisi comme langage d’écriture d’applications générales. C peut être considéré comme un langage normal de programmation avec son lot de singularités dont les plus délicates concernent les références et l’allocation.
C occupe aujourd’hui plusieurs niches dans lesquelles sa survie n’est pas menacée. C peut être utilisé pour écrire des programmes hautement portables ou hautement spécifiques.
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Valeurs manipulées
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2. Compilation et macroexpansion
Le langage C est principalement mis en œuvre par compilation, bien qu’il existe quelques interprètes de C comme EiC. Le fichier est l’unité de compilation. Le compilateur travaille en plusieurs passes. Les toutes premières sont très simples, comme l’élimination des barres de fraction inverses en bout de ligne, suivie de l’élimination des commentaires (qui débutent par /* et s’achèvent par */ ).
La première passe vraiment importante correspond à un macroexpanseur nommé cpp (C pre-processor ). De fait, un fichier destiné à un compilateur C est un mélange de deux langages différents, c’est‐à‐dire un fond de C structuré par des directives de macroexpansion. Le résultat de la macroexpansion est du C pur qui sera compilé.
Le macroexpanseur cpp est un outil modeste mais général pouvant être utilisé indépendamment de C pour traiter tout type de textes.
Un macroexpanseur est un filtre qui prend un fichier en entrée, le lit et l’expanse afin de produire un autre fichier. Expanser un fichier consiste à identifier les directives de macroexpansion qui s’y trouvent et à les exécuter séquentiellement. Les directives permettent, entre autres, de réaliser des inclusions de textes, de[nbsp ]spécifier des zones à traiter ou à ignorer (expansion conditionnelle), de définir des constantes ou des fonctions d’expansion.
Les directives débutent par un dièse # et s’achèvent en fin de ligne.
2.1 Inclusion de fichiers
La directive la plus simple est la directive permettant d’inclure un fichier. Elle peut prendre deux formes distinctes :
#include "fichier "
#include <fichier >
Une ligne comportant une directive include est remplacée par le contenu du fichier mentionné. La première forme, où le nom du fichier est entre guillemets, correspond à l’inclusion d’un fichier de l’utilisateur. La seconde forme correspond à l’inclusion d’un fichier propre au système. La différence entre ces deux formes est que le fichier est recherché dans des suites de répertoires différentes. Les fichiers inclus sont également macroexpansés. L’inclusion de fichiers est fondamentale pour C car elle permet de lutter contre la redondance d’informations : il est ainsi loisible de n’écrire une information qu’une seule fois mais de l’utiliser...
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Compilation et macroexpansion
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - KERNIGHAN (B.W.), RITCHIE (D.M.) - The C Programming Language. - Prentice-Hall (1978).
-
(2) - HARBISON (S.P.), STEELE (G.L.) - C : A Reference Manual. - Prentice-Hall (1991).
-
(3) - BANAHAN (M.) - The C Book, Featuring the draft ANSI C Standard. - Addison Wesley (1988).
-
(4) - BRAQUELAIRE (J.P.) - Méthodologie de la programmation en langage C, bibliothèque standard - API POSIX. - 3e éd., Masson (1998).
-
(5) - DELANNOY (C.) - La référence de C norme ANSI/ISO. - Eyrolles (1998).
-
(6) - DARNELL (P.A.), MARGOLIS (P.E.) - C, a Software Engineering Approach. - 3e éd., Springer-Verlag (1996)
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...
ANNEXES
Site historique http://www.lysator.liu.se/c/index.html
EiC : The embeddable/extensible interactive, pointer-safe, bytecode C interpreter/compiler
Foire aux questions http://www.eskimo.com/~scs/C-faq/top.html
Free Software Foundation FSF http://www.fsf.org
Licence GPL (Gnu Public License) http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html
Guides de style pour C http://www.cs.umd.edu/~nelson/classes/resources/cstyleguide/
Outil d’analyse statique de programmes C http://lclint.cs.virginia.edu/
Carte de référence de C http://www.refcards.com/
Dictionnaire du jargon http://www.tuxedo.org/~esr/jargon/
HAUT DE PAGE
Groupe de normalisation ISO C http://www.dkuug.dk/JTC1/SC22/WG14/
ISO/CEI 9899 : 1990 Langage de programmation - C
ISO/CEI 9899 : 1999 Langage de programmation - C
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