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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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3. Valeurs manipulées
C est un assembleur portable. Il manipule donc toutes les valeurs que les unités centrales savent manipuler et, inversement, ne manipule que ces valeurs. Cette intention mène à la présence d’une grande variété de nombres entiers (huit) ou flottants (trois), mais également à l’absence de booléens, de chaînes de bits et de chaînes de caractères. En revanche, les structures agrégatives tels que tableaux et enregistrements sont disponibles.
3.1 Flottants
Il existe trois types de nombres flottants en C : float, double et long double. Les nombres flottants sont une approximation finie commode des nombres mathématiques dits réels, ils sont toutefois dénués des bonnes qualités des nombres réels (en particulier l’associativité). Ces trois types entretiennent des rapports d’inclusion en ce sens que toute valeur de type float est de type double et que toute valeur de type double est de type long double. Ces types correspondent aux nombres flottants que savent manipuler les unités centrales ; les long double ont été introduits dans la norme du fait de la mise sur le marché de processeurs sachant manipuler des nombres flottants plus grands que 64 bit (on peut cependant émuler, par logiciel et de façon relativement efficace, ces grands flottants).
La précision des nombres flottants dépend de leur encodage et de leur taille. La majorité des encodages d’aujourd’hui répond à la norme IEEE 754. Le tableau 1 indique les étendues classiques.
Le tableau 2 recense quelques tailles typiques en octets. Il illustre bien la diversité des flottants. Les plus grandes variations portent sur la taille (et le codage) des long double.
Les critères de choix entre ces différentes représentations sont : la précision en nombre de décimales souhaitées, l’étendue des nombres représentés (surtout en terme d’exposant), la célérité des opérations arithmétiques et leur taille de stockage en mémoire. Toutes ces caractéristiques sont définies par des constantes de macroexpansion rassemblées dans le fichier float.h. Il est ainsi possible d’énoncer des algorithmes conditionnalisés et / ou paramétrés (par macroexpansion) par des types flottants, une version particulière pouvant être choisie à la compilation ou à l’exécution.
C définit un certain nombre d’opérateurs...
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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)
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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/
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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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