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Introduction à la programmation

Nous allons voir, dans ce chapitre, ce qu'est la programmation et comment on met en place la programmation sur un ordinateur moderne (interprétation et compilation). Nous donnerons un premier exemple de programme source, en langage C. Nous décrirons quelques compilateurs C et comment mettre en place notre programme sur ceux ci.

Notions théoriques

Qu'est ce que la programmation ?

Un ordinateur peut être utilisé dans des buts divers : pour faire tourner des jeux (c'est souvent de nos jours la première prise de contact), pour utiliser des logiciels de bureautique (traitement de texte, tableur...), pour avoir accès à Internet... Cependant il s'agit d'activités spécialisées. L'activité la plus versatile, celle pour laquelle les ordinateurs ont été conçus à l'origine, est d'effectuer des calculs complexes à décrire. La façon de décrire ces calculs (dans un sens très large) est l'objet de la programmation.
La programmation est la façon d'indiquer à l'ordinateur les calculs qu'il doit effectuer. La programmation permet, entre autres, la conception des logiciels.
D'une façon plus modeste, elle permet de créer des programmes de calculs pour lesquels il n'existe pas de logiciels.

Façons de programmer

Un programme peut être écrit en langage machine, qui est directement compréhensible par le processeur. Son inconvénient essentiel est que le programmeur doit faire un très gros effort de codage. On a utilisé ensuite des langages symboliques, plus compréhensibles par le programmeur, qu'il faudra traduire en langage machine à un certain moment. On distingue principalement deux types de langages symboliques : Les langages évolués sont interprétés ou compilés. L'interprétation consiste à traduire ligne à ligne le programme au moment où on le lance ; les erreurs sont repérées rapidement, on a une forme d'interactivité intéressante. La compilation consiste, dans une première étape, à traduire le programme puis, dans une seconde étape, à l'exécuter. On perd l'intéractivité mais l'exécution est plus rapide.

Les grandes étapes de la compilation

De nos jours, on effectue la programmation de la façon suivante. On commence par écrire un programme, dit 'programme source', grâce à un éditeur de texte, dans un langage particulier.
On utilise ensuite un logiciel particulier, appelé un compilateur, pour traduire ce programme source en quelque chose de plus compréhensible par l'ordinateur, qui est appelé programme.

Diversité des langages de programmation

De même qu'il existe de nombreux langages naturels, il existe de nombreux langages de programmation. Les langages se différencient les uns des autres (outre leurs règles syntaxiques, bien sûr) par le fait qu'ils sont plus appropriés pour tel ou tel but. Le langage PASCAL, par exemple, a été conçu en 1971 comme un langage d'initiation à la programmation et permettant d'exprimer simplement les divers algorithmes. Cette présentation de la programmation sera cependant illustré par un autre langage, le langage C.

Diversité des compilateurs

Le compilateur doit traduire un programme source, écrit dans un langage de programmation donné, en un langage objet. Il y a donc au moins un compilateur par langage de programmation. Le programme objet dépend du système informatique sur lequel on se trouve, essentiellement du microprocesseur mais aussi, un peu, du système d'exploitation. Il n'est donc pas suffisant de chercher un compilateur C, il faut un compilateur C adapté à tel ou tel système informatique.

Un premier exemple de programme C

Nous allons écrire un programme permettant d'afficher `Bonjour' à l'écran.

Première étape : écrire le programme source.
Le programme source s'écrit grâce à un éditeur de textes, n'importe lequel.

Écrivons donc le programme suivant : 
	#include <stdio.h>
	int main(void) { 
	printf("Bonjour");
	}


Seconde étape : sauvegarder le programme.
Une bonne habitude consiste à sauvegarder les programmes (source) avant de passer à la compilation. Enregistrons donc le programme ci-dessus, par exemple sous le nom « bonjour.c ». L'extension '.c' est traditionnelle pour les programmes source du langage C.
Troisième étape : la compilation.
La façon de faire dépend du compilateur utilisé. Si tout se passe bien un nouveau fichier se trouve dans le répertoire dont le nom dépend du compilateur.
Quatrième étape : exécution du programme.
Ce nouveau fichier est en général un exécutable et, en le lançant, on devrait voir apparaître `Bonjour' à l'écran.

Exemple de compilation

Voyons comment mettre en place notre premier exemple permettant d'affcher `Bonjour'.

Première étape : écrire et sauvegarder le programme.
Le programme s'écrit avec votre éditeur de texte favori sous Unix. Par exemple avec emacs, on lance l'éditeur, à partir du répertoire sur lequel on veut sauvegarder le programme, en écrivant :

	emacs bonjour.c &

N.B. : Le '&' permet au système d'ouvrir l'application emacs au moyen d'un nouveau processus. Grâce à cela, la console est encore utilisable.

Deuxième étape : la compilation.
Pour compiler ce programme, toujours à partir du même répertoire, on écrit : 

	gcc -o bonjour bonjour.c

commande gcc correspond à Compilateur C (en fait à Gnu C Compiler). Il existe alors un nouveau fichier dans le répertoire, appelé bonjour.

Troisième étape : exécution du programme.
Pour exécuter le programme il suffit de faire appel à lui :

	./bonjour

normalement on doit voir apparaître ce que le programme est sensé faire, c'est-à-dire qu'apparaît : 

	Bonjour

Remarquons qu'il n'y a pas de passage à la ligne après affichage du résultat.

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