Bonjour mes pingouins, ce cours s'adresse aux débutants comme aux confirmés voulant approfondir des notions de C++.
Il est conseillé aux débutants de lire ce cours dans l'ordre et à ceux voulant approfondir leur connaissance du C++ d'aller directement aux notions voulues via le sommaire.
Bon il y a quand même quelques prérequis pour ce cours : avoir beaucoup de café et posséder un canard en plastique.
- Présentation du C++
- L'IDE
- Hello world
- Les commentaires
- Les variables
- Initialisation des variables
- Base de l'input utilisateur
- Les opérations arithmétiques et les conversions
Ici, ce n'est pas Wikipédia donc si tu veux lire l'historique du langage tu vas sur Google, je vais présenter seulement ce qui va te servir pour coder histoire que les trois flemmards dans le fond ne décrochent pas.
Le C++ est un langage de programmation compilé, c'est-à-dire qu'à la différence d'autres langages (comme le Python par exemple), le code n'est pas lu par un logiciel tiers, mais est transformé en un exécutable (le fameux ".exe") directement lisible par la machine. Le logiciel permettant cette transformation est appelé "compilateur".
Le C++ utilise ce que l'on appelle "la programmation orienté objet", mais avant d'entrer là-dedans, voyons les bases.
Cette présentation est volontairement raccourcie au possible pour ne pas perdre les débutants
Cette partie ne s'adresse qu'aux débutants
Alors c'est bien joli tout ça, mais on ne va pas coder sur word. Pour developer on a truc qui s'appel l'IDE, ça veut dire environnement de development intégré, pour les puristes🥸 en anglais, c'est Integrated Development Environment. En bref, c'est un logiciel qui fait te permet d'avoir ton éditeur de texte, ton compilateur et ton debugger tout en un.
Ici j'utilise CLion, alors cet IDE est gratuit pour les étudiants, donc si tu as une adresse mail universitaire profite, c'est gratos pour toi, sinon il faut payer ou utiliser un autre logiciel tel que Visual Studio.
Bon déjà on va créer un nouveau projet :
Et vous aller choisir l'option "C++ executable" puis renommer votre projet en "HelloWorld" :
Comme CLion fait tout à votre place, il va vous créer directement le programme "Hello World" :
#include <iostream>
int main() {
std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
return 0;
}
Vous pouvez compiler votre programme avec l'icône de marteau ou compiler puis exécuter votre programme avec la fleche en haut à droite de votre écran.
Normalement après exécution de votre programme vous devriez-voir apparaitre ceci dans une console :
Hello, World!
Chouette c'est votre premier programme, je vous mentirais si je vous disais que je pouvais dès maintenant tout expliquer sur ce programme, mais retenez que :
- La première ligne
#include <iostream>sert à charger de nouvelles fonctionnalités au C++, comme celle d'afficher des messages à l'écran. - La ligne
int main()permet de créer la fonction principale de votre code, c'est à partir de là que votre code sera lu. - Pour la ligne
std::cout << "Hello, World!" << std::endl;le mot clécoutpermet d'afficher du texte séparé par l'opérateur<<tandis queendlpermet un retour à la ligne (mais pas que 😉). return 0marque la fin du programme (en fait, c'est plus compliqué que ça, vous verrez dans le chapitre sur les fonctions que je suis un peu un menteur).- La dernière accolade permet de clore la fonction
main.
Vous remarquerez que le mot clé std:: revient à plusieurs reprises, et que plus nous allons multiplier le nombre
cout plus il va falloir l'écrire.
Une petite parade à ça consiste à inclure cette ligne dans le fichier using namespace std;.
Ce qui nous donne :
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
cout << "Salut les pingouins" << endl;
return 0;
}
Vous remarquerez que chaque instruction se termine par un ;.
Felicitation vous avez écrit votre premier programme et vous n'avez rien compris parce que j'ai simplifié au maximum, maintenant il est temps de coder pour de vrai !
Comme dans tout langage moderne C++ permet de commenter votre code, c'est-à-dire de laisser de petits textes explicatifs qui ne seront pas interprétés par le compilateur. Ces textes permettent à vos collègues une meilleure compréhension de votre code et à vous retrouver plus facilement dans votre code. Le commentaire peut aussi être utilisé pour empêcher le compilateur de lire certains morceaux de votre code lors de phase de debugging.
Il existe deux types de commentaires : les commentaires de fin de ligne et les commentaires libres.
Les commentaires de fin de lignes sont introduit par C++ : ils s'écrivent avec \\, tout ce qui se trouve après ces
deux characters sur une n'est plus interprété par le compilateur.
cout << "Salut les pingouins" << endl; // Affiche du texte
// cout << "Salut les pingouins" << endl; n'affiche rien du tout
Les commentaires libres sont hérités du C. Ils permettent de mettre plusieurs lignes en commentaire, on ouvre un
commentaire libre avec /* et on le ferme avec */, tout ce qui se trouve entre ces deux symboles se trouvent
commenter.
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
cout << "Salut les pingouins" << endl;
/* Ceci est un commentaire
de plusieurs lignes */
return 0;
}
Ce chapitre étant un peu long voici un sommaire pour vous rendre directement à la partie qui vous intéresse :
- Les types entiers
- Les entiers dans la mémoire
- Les unsigned int
- Les types flottants
- Les types caractères
- Le type bool
Rentrons maintenant dans le vif du sujet, qu'est-ce qu'une variable ? Les variables sont des éléments qui associe un nom à une donnée physiquement implanté dans la mémoire de la machine.
Il existe différents types de variables, voyons les types de base :
| Type de variable | Signification | Taille en octets | Plage de valeur valide |
|---|---|---|---|
| int | Nombre entier | 4 | -2147483648 à 2147483647 |
| short int | Entier court | 2 | -32768 à 32767 |
| float | Flottant (nombre à virgule) | 4 | 3,4E-38 à 3,4E+38 |
| double | Flottant double | 8 | -1.7E-308 à 1.7E308 |
| long double | Flottant double long | 10 | -3,4E-4932 à 3,4E4932 |
| bool | Booléen | 1 | 0 ou 1, faux ou vrai |
| char | Caractère | 1 | -128 à 127 |
Remarque : Je n'ai volontairement pas mis les types unsigned qui feront l'objet de leur propre partie ni les type qui n'ont leur utilité que sur des processeurs 16 bits.
Alors j'en vois déjà certains se cacher en se demandant "c'est quoi ce truc ?" mais pas de panique nous allons voir les types un par un.
On peut trouver jusqu'à quatre tailles d'entiers différents grâces aux mots clés suivants : short int, int, long int, long long int. Ces termes peuvent être abrégés respectivement par: short, int, long, long long.
Chaque taille a ses limites (se référer au tableau ci-dessus) attention cependant en fonction du processeur utilisé les type entiers ont des valeurs pouvant être différentes de celle du tableau.
Remarque : cette partie n'est pas indispensable à qui veut coder, cependant elle est nécessaire pour comprendre les opérations réalisées par votre ordinateur.
Travaillions avec le type le plus petit chez les entiers : le short. Le short s'écrit sur deux octets donc 16 bits (un octet correspond à 8 bits) mais les notions que nous allons voir se généralisent à tous les types entiers.
Accroche ta cafetiere on va faire du binaire !
Positif ou négatif ? : bon déjà tu prends le bit de poids fort (le bit le plus à gauche), s'il est à 0, c'est positif,
mais s'il est à 1, c'est négatif. Exemple 00000000 00000001 c'est positif et égal à 1, 00000000 00000011 est égal à
3, pour les nombres négatifs le bit de poids fort est à 1 et la valeur est maintenant codé en suivant la technique
du complément deux. Pour ça on exprime la valeur absolue en base de deux puis on la rend négative en passant tout les 0
à 1 et tout les 1 à 0, puis on ajoute une unité au résultat, exemple : 11111111 11111111 est égal à -1 et
11111111 11111101 est égal à -3.
Bon mes pingouins en fait je suis un peu un menteur, j'ai oublié de vous parler du mot clé unsigned.
Ce mot clé signifie que notre variable sera forcément positive, donc on oublie le délire du bit de poids fort pour déterminer le signe, ce sera toujours positif.
On va prendre un short, en temps normal sa plage de données va de -32768 à 32767, bon bas là tu oublies la partie négative et tu doubles la plage positive ce qui donne une plage allant de 0 à (32767 * 2 + 1) soit 0 à 65535.
Les types flottants dîtes-vous ?
Les types flottants sont basiquement une représentation approchée d'un nombre réel (nombre à virgule tsé). Il existe plusieurs types de float en fonction de la taille qui leur est alloué de la même manière que pour les types entiers : float, double et long double.
Remarque : de la même manière qu'il existe des entiers non signés (unsigned) il en va de même pour les flottants, vous pouvez doubler la taille de la plage positive au prix de la plage négative avec ce mot clé.
Remarque : la suite de cette partie s'adresse à ceux voulant approfondir la notion de nombre flottant.
Les types flottants s'inspirent de la notation scientifique où un nombre s'écrit sous la forme 3,8x10⁴. On appelle mantisse (M) la valeur qui est le facteur d'une puissance de 10. On appelle exposant (E) la puissance de 10. Chaque flottant est représenté par M.B^E où B représente la base de la machine (soit 2, soit 16).
En C++ les caractères sont codés sur un octet est déclaré avec le mot clé char.
Bon ça, c'est le type le plus simple, en fait, c'est une variable qui ne peu prendre que deux valeurs : vrai ou faux. Cette variable est codée sur un octet et se déclare avec le mot clé bool. On y associe les deux mots-clés suivants : false et true pour exprimer la valeur qu'elle contient.
Bon, j'en vois s'impatienter parce que j'explique des trucs, mais on ne code pas beaucoup.
C'est pour ça que maintenant nous allons voir l'initialisation des variables.
Chaque type de variable s'initialise avec les mots-clés vu précédemment (nous allons revenir dessus).
Déclarons dans main une variable x : int x;
Lorsque l'on déclare une variable de la sorte, sa valeur est inconnue et donc le programme est imprévisible :
int main() {
int x;
cout << x << endl; // La valeur affichée est imprévisible
return 0;
}
Il est conseillé d'initialiser explicitement les variables lors de leur déclaration avec l'opérateur = :
int x = 10;
cout << x << endl; // Affiche 10
Nous pouvons déclarer plusieurs variables à la fois en séparant chaque nom de variable par une virgule :
int x, y, z;
Nous pouvons aussi les initialiser en même temps, l'initialisation se fait de la droite vers la gauche :
int x = y = 2; // y est initialisé à 2, x est initialisé par y
Pour le moment cela ne nous est pas très utile (mais ça le sera dans le chapitre sur les patrons de classe), mais nous pouvons initialiser notre variable de la sorte :
int x (2);
Nous pouvons aussi initialiser par accolade :
int x { 2 };
int y = { 2 };
Attention toute fois, les accolades n'autorisent pas d'initialisation dégradante, c'est-à-dire que le compilateur va refuser l'initialisation s'il y a une perte de donnée lors de celle-ci :
int x = 2.5; // Conversion dégradante, nous perdons la partie après la virgule
cout << x << endl; // Affiche 2
int y = { 2.5 }; // Refusé par le compilateur
Remarque : il existe deux mots clés que nous n'avons pas encore vu pour l'initialisation des variables, il s'agit d'auto permettant de définir automatiquement le type de la variable et le mot clé const empêchant la modification de la variable. Nous utiliserons ces mots-clés plus tard.
Alors c'est bien marrant tout ça, mais si l'utilisateur ne peut rien taper on perd pas mal d'utilités à nos programmes,
je vais donc vous montrer comment l'utilisateur peu faire une entrée clavier.
Nous allons utiliser le flux d'entrée standard de C++ contenu dans l'entête <iostream>.
int x;
cout << "Tapez un nombre: "; // Pas de endl ici pour ne pas faire de retour à la ligne
cin >> x;
cout << x << endl;
output :
Tapez un nombre: 5
5
Ce chapitre va vous présenter les différents types d'opération arithmétiques et leur priorité, si tu as un minimum bossé au college, tu devrais connaitre tes priorités arithmétiques, mais un bref rappel ne fera pas de mal. Fait toi un bon café et suit attentivement cette partie, elle te sera utile pour tout le reste.
Bon, gros malin, tu l'as sûrement deviné, tu peux faire des additions et des soustractions, ces opérateurs sont de priorité équivalente. Comme en mathématique, tu peux te servir des parenthèses pour changer l'ordre des priorités. Exemple :
int x = 10 - 2 + 3: // x = 11
int y = 10 - (2 + 3); // y = 5