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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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Bibliothèques
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6. Fonctions
Les instructions sont rassemblées en fonctions. Les fonctions factorisent des traitements et luttent ainsi contre la redondance. Les fonctions sont nommées et typées. Une fonction spécifie le type des arguments qu’elle attend et le type du résultat qu’elle renvoie. Un type spécial existe, nommé void (aucune valeur de ce type n’existe), pour signifier qu’une fonction ne renvoie aucun résultat (ce que l’on nomme une procédure en Pascal).
Une nouvelle instruction spéciale, nommée return, permet non[nbsp ]seulement d’imposer le résultat d’une fonction mais aussi d’interrompre l’invocation de ladite fonction pour lui faire renvoyer immédiatement ce dit résultat. La fonction compter_lignes, précédemment donnée en exemple, illustre l’emploi d’un return au sein d’une boucle sans fin.
Le corps d’une fonction est un bloc pouvant, comme tout bloc, comporter des variables locales à ce bloc. Les variables (on dit aussi les paramètres) d’une fonction ont pour portée le corps de la fonction. Variables de fonctions et variables locales de bloc ont une durée de vie réduite à leur corps ou bloc. Les variables locales de bloc sont dites automatic en jargon et sont allouées dans la pile d’exécution. Elles sont désallouées lorsque l’on sort du bloc. Allocation et désallocation en pile sont particulièrement économiques : une seule instruction suffit à déplacer le pointeur de sommet de pile, quel que soit le nombre d’octets considérés. C’est plus cher qu’une allocation statique effectuée par le compilateur (zéro instruction à l’exécution) mais extraordinairement moins cher qu’un appel à l’allocateur dynamique en mémoire, la fonction malloc.
int
alloue_1K_et_invoque (int (*f) (void* zone))
{
char zone[1024];
return f((void*) &zone);
}
La fonction alloue_1K_et_invoque prend une fonction en argument sous le nom f, alloue un kilooctet en pile puis invoque f en lui fournissant cette zone allouée. Lorsque la fonction f renvoie[nbsp ]un[nbsp ]résultat, ce résultat devient celui de la fonction alloue_1K_et_invoque et le kilooctet est désalloué au passage. Si l’allocation en pile est peu coûteuse, elle nécessite de bien comprendre les relations qui existent entre les trois zones où peuvent résider les données :
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la zone statique allouée à la...
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Fonctions
BIBLIOGRAPHIE
-
(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)
-
...
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/
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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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