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646e3aacc9
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459cf8a8c8
Author | SHA1 | Date | |
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459cf8a8c8 | ||
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323fc07633 | ||
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5105779eb6 |
318
chap/C.tex
318
chap/C.tex
@ -1,10 +1,16 @@
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\chapter{Langage C}
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\chapter{Le langage C}
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\label{C}\index{C}
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Un chapitre un peu particulier, puisque c'est le début d'une
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initiation au langage C pour les non-codeurs qui souhaitent
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rentrer dans le sujet à la dure.
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Certaines des explications qui vont suivre ne sont pas très
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rigoureuses, mais montrent bien les principes généraux et
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les erreurs classiques. La futilité des exemples est assumée.
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Les détails nécessaires seront présentés dans la suite.
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% ---------------------------------------------------------
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\section{Hello World}
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@ -15,10 +21,14 @@ Le tout début d'un programme en C est l'appel par
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le \textsl{runtime} d'une fonction
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nommée \texttt{main} qui reçoit deux paramètres
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dont l'utilisation est décrite un peu plus bas.
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Ces paramètres sont fournis par le système d'exploitation.
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\lstinputlisting[language=c]{code/hello.c}
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Un fois passé l'entrée, nous somme dans la partie active.
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Nous appelons à ce moment la fonction \texttt{printf}
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qui a pour but d'afficher sur l'écran le texte
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passé en paramètre.
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Voila, c'est fait. Nous savons dire bonjour au monde.
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Point suivant~: dire boujour à quelqu'un d'autre. Et pour
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@ -30,27 +40,317 @@ de commande.
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\section{Arguments}
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||||
Expliquons maintenant les deux paramètres
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\texttt{argc} et \texttt{argv}.
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\texttt{argc} et \texttt{argv} du point d'entrée du programme
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(la fonction main).
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Le premier est le nombre de "mots" détectés par l'interpréteur
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de commande qui va lancer votre proggy, et le second est
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un tableau contenant ces différents mots.
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un tableau de chaines de caractères contenant ces différents mots.
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||||
Ce petit bout de code va nous afficher tout ça~:
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\lstinputlisting[language=c]{code/arguments.c}
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||||
Et voici un exemple d'exécution depuis un shell~:\index{shell}
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\begin{verbatim}
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$ ./arguments un deux "trois quatre"
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0 ./arguments.
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1 un.
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2 deux.
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3 trois quatre.
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0 ./arguments
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1 un
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||||
2 deux
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||||
3 trois quatre
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||||
$
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||||
\end{verbatim}
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||||
Nous constatons que la première valeur affichée est en fait
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le nom de notre programme, ou plutôt le chemin vers le fichier
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exécutable, et surtout que son indice est 0, ce qui semble
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||||
logique\footnote{Rez-de-chaussée, premier étage, toussa\dots}.
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||||
En C, les tableaux commencent toujours à l'indice 0.
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||||
Pour le traitement des options, il faut sauter à
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la page \pageref{getopt}.
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% ---------------------------------------------------------
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\section{Les variables}
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En gros, une variable du C est une zone de mémoire destinée
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à contenir une valeur.
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||||
Une variable peut être caractérisée par trois choses~:
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son nom, son type, et sa portée.
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\textbf{Le nom} : Il doit commencer par une
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lettre\footnote{To be ASCII or not to be ?} majuscule ou minuscule,
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laquelle peut être suivie d'un nombre suffisant de lettres, de chiffres
|
||||
et du caractère 'souligné'. La différence de casse est signifiante.
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||||
\textbf{Le type} : C'est une désignation du genre d'information
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que l'on peut stocker dans une variable.
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\textbf{La portée} :
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% ---------------------------------------------------------
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\section{Les fonctions}
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||||
Nous avons vu brièvement dans la première section de ce chapitre
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la fonction \texttt{main} et ses deux paramètres.
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Il est temps de préciser les détails.
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% ---------------------------------------------------------
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\section{Entrées / Sorties}
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\index{stdin} \index{stdout} \index{stderr}
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\subsection{Les trois flux canoniques}
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\texttt{stdin}, \texttt{stdout} et \texttt{stderr}\dots
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Par défaut, au lancement du programme, ces trois canaux
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d'entrée/sortie sont pré-connectés, et donc directement
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utilisables.
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Le premier (\texttt{stdin}), l'entrée standard, est connecté
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au clavier du consoliste\footnote{De quel roman est tiré ce terme ?},
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||||
le second (\texttt{stdout}), la sortie standard, permet d'afficher
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||||
les résultats du programme sur l'écran,
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||||
et le troisème (), la sortie d'erreur, permet d'afficher
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||||
les éventuels messages d'erreur.
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||||
La différence entre \textsl{out} et \textsl{err} est expliquée
|
||||
plus loin.
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||||
\subsection{IO de base}\index{getchar}\index{putchar}
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||||
Les fonctions \texttt{getchar} et \texttt{putchar} sont les plus
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simples.
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Avec elles, on peut lire un caractère depuis \texttt{stdin},
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et afficher un caractère dans \texttt{stdout}. Tout cela semble
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très bien, mais la fonction de lecture est piégeuse
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||||
"\textsc{It's a trap}", comme nous allons bientôt le voir.
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||||
\subsection{Écrire : \texttt{printf}}
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||||
\index{printf}
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||||
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||||
La fonction \texttt{printf} permet d'afficher le contenu d'une
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||||
(ou plusieurs)
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||||
variable sous divers formats contrôlables par un petit DSL.
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||||
\begin{verbatim}
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||||
int bar, foo = 42;
|
||||
bar = printf ("foo = %d\n", foo);
|
||||
\end{verbatim}
|
||||
|
||||
La première ligne déclare deux variables dont une (foo) est
|
||||
initialisée à une valeur connue. La seconde ligne appelle
|
||||
la fonction '\texttt{printf}' avec les paramêtres appropriés et
|
||||
conserve la valeur de retour de celle-ci.
|
||||
|
||||
Le premier de ces paramêtres, \texttt{"foo = \%d\textbackslash{}n"},
|
||||
est appelé \emph{chaine de format}. C'est une chaine de caractères
|
||||
que l'on peut classer en trois catégories~:
|
||||
|
||||
\textsl{caractères crus} : ils sont directements poussés vers la sortie.
|
||||
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||||
\textsl{codes de format} : les fragments qui commencent par le
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||||
caractère '\%'.
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||||
|
||||
\textsl{échappements} : les caratères précédés d'un
|
||||
'\textbackslash'.
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||||
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||||
|
||||
|
||||
\subsection{Lire : \texttt{scanf}}
|
||||
\index{scanf}
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||||
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||||
Avez-vous bien révisé la section qui cause des pointeurs ?
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% ---------------------------------------------------------
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||||
\section{Un filtre Unix}\label{filtre-unix}
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||||
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||||
Ce qu'on appelle un "filtre" est un logiciel destiné à transformer
|
||||
les données qui le traversent. Pour bien comprendre, le mieux,
|
||||
comme d'habitude, est un exemple. Il est un peu artificiel,
|
||||
il s'agit d'éliminer les lettres \textsc{o} et \textsc{p}.
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||||
Le voici~:
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||||
\lstinputlisting[language=c]{code/no-op.c}
|
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||||
Démonstration~:
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\begin{verbatim}
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||||
$ echo apopoz | ./no-op
|
||||
az
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||||
$ ./no-op < no-op.c | head -5
|
||||
/*
|
||||
* n-.c is an useless shell filter
|
||||
*/
|
||||
#include <stdi.h>
|
||||
#include <ctye.h>
|
||||
$
|
||||
\end{verbatim}
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||||
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||||
Pour une explication plus détaillée sur les mécanismes
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||||
utilisés et les usages possibles,
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||||
il faut voir le concept de pipeline en
|
||||
page \pageref{pipeline}.
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% ---------------------------------------------------------
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||||
\section{Les pointeurs}\label{pointeur}\index{pointeur}
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||||
\textbf{Ah, enfin, on a failli attendre !}
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||||
Qu'est-ce qu'un pointeur ? La réponse est multiple, et c'est
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||||
le pointeur qui fait à la fois la force et la faiblesse du C.
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||||
Pour faire simple, un pointeur est une variable qui contient
|
||||
l'adresse dans la mémoire d'une autre variable.
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% ---------------------------------------------------------
|
||||
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||||
\section{Le préprocesseur}\index{cpp}
|
||||
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||||
Nous avons déja abordé de loin la directive \texttt{\#include},
|
||||
qui fait partie du préprocesseur, comme toutes les lignes
|
||||
de code commençant par le caractère \textbf{\#}.
|
||||
Le concept de base, qu'il faut bien capter, est que le
|
||||
préprocesseur pratique des \emph{substitutions de texte}.
|
||||
Pratiquement, il se passe ça~:
|
||||
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||||
\begin{verbatim}
|
||||
#define NUMID 1664
|
||||
#define FLAVOUR "tisane"
|
||||
printf("La %d c'est de la %s\n", NUMID, FLAVOUR);
|
||||
\end{verbatim}
|
||||
|
||||
Ces trois lignes de code
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||||
(deux directives pour cpp et un appel classique de fonction)
|
||||
seront converties en une seule ligne de C.
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||||
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||||
\begin{verbatim}
|
||||
printf("La %d c'est de la %s\n", 1664, "tisane");
|
||||
\end{verbatim}
|
||||
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||||
C'est donc cette ligne qui sera ensuite passée au vrai compilateur
|
||||
pour être traduite en codes opératoires, dont l'exécution
|
||||
affichera une maxime dont la véracité demande à être vérifiée
|
||||
par l'expérimentation. Mais ça n'est pas fini.
|
||||
|
||||
Ce sympathique \textsf{préproc'} nous permet aussi de faire
|
||||
de la compilation conditinnelle, et ça, c'est cool parce que
|
||||
ça ouvre la porte à plein de choses.
|
||||
Par exemple, l'instrumentation du code afin de faciliter
|
||||
les tests et le debug.
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||||
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||||
\begin{verbatim}
|
||||
...
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||||
#ifdef TRACEUR
|
||||
fprintf(stderr, "pid %d was here.\n", getpid());
|
||||
#endif
|
||||
...
|
||||
\end{verbatim}
|
||||
|
||||
Et à la compilation, il vous faut passer l'option
|
||||
\texttt{-DTRACEUR} à Gcc pour que ce message de trace soit
|
||||
pris en compte.
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% ---------------------------------------------------------
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||||
\section{Unités de compilation}
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||||
Jusque à maintenant, nous n'avons vu que des programmes dont
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||||
le code source n'était que dans un seul fichier, ce qui devient
|
||||
vite ingérable pour un gros projet. C permet facilement
|
||||
de faire de la compilation séparée~: chacun des fichiers source
|
||||
est compilé indépendament en un fichier \textsl{objet}, lesquels
|
||||
seront ensuite \textbf{liés} pour obtenir l'exécutable final.
|
||||
|
||||
Mais découper un gros logiciel en plusieurs fichiers source
|
||||
a d'autres avantages.
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||||
|
||||
% ---------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
\section{Les structures}
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||||
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||||
Une structure est une sorte de boite dans laquelle on peut
|
||||
ranger plusieurs variables afin de les manipuler comme
|
||||
une seule entité.
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% ---------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
\section{Gestion de la mémoire}
|
||||
\index{malloc} \index{free}
|
||||
|
||||
Nous avons déja entrevu la gestion « implicite » de la mémoire
|
||||
avec les variables locales. Il est temps de passer à une gestion
|
||||
explicite de celle-ci~:
|
||||
les fonctions \texttt{malloc} et \texttt{free} sont là pour ça.
|
||||
|
||||
La première demande au mc/p de nous préter une certaine quantité
|
||||
de mémoire, que nous pourront utiliser à notre guise.
|
||||
Et la seconde restitue la zone mémoire au système sous-jacent.
|
||||
|
||||
Un rapide synopsis minimal d'utilisation~:
|
||||
|
||||
\begin{verbatim}
|
||||
int foo, *ptr;
|
||||
if (NULL==(ptr=malloc(sizeof(int)*NBITEMS))) abort();
|
||||
for (foo=0; foo<NBITEMS; foo++) ptr[foo] = rand();
|
||||
do_something(ptr);
|
||||
free(ptr);
|
||||
\end{verbatim}
|
||||
|
||||
Pour les besoins de la démo, nous avons deux variables, l'une
|
||||
est entière (\texttt{foo}) et l'autre, \texttt{ptr}, est
|
||||
un pointeur sur $N$ entiers.
|
||||
Ce pointeur est initialisé sur la seconde ligne par un appel
|
||||
à la fonction \texttt{malloc(3)} avec en paramètre le
|
||||
nombre d'\textbf{octets} que nous voulons emprunter.
|
||||
Ce nombre est ici calculé en multipliant le nombre de case
|
||||
désiré par la taille de la case, une bonne occasion de
|
||||
découvrir l'opérateur \texttt{sizeof}\dots
|
||||
|
||||
La boucle \texttt{for} de la ligne suivante insère des données
|
||||
pertinentes dans notre tableau. Lesquelles données seront
|
||||
habilement traitées sur la ligne suivante par l'appel
|
||||
de cette fonction~:
|
||||
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||||
\begin{verbatim}
|
||||
void do_something(int values[])
|
||||
{
|
||||
int foo;
|
||||
double sum = 0.0;
|
||||
for (foo=0; foo<NBITEMS; foo++) sum += (double)values[foo];
|
||||
printf("sum is %g\n", sum);
|
||||
}
|
||||
\end{verbatim}
|
||||
|
||||
Et finalement, nous avons réussi à générer un \textsl{useless number}.
|
||||
Notre mission est terminée, nous rendons notre bloc de mémoire
|
||||
au mc/p avec \texttt{free(ptr);}.
|
||||
|
||||
% ---------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
\section{Gérer les options}\index{getopt}\label{getopt}
|
||||
|
||||
\begin{verbatim}
|
||||
#include <unistd.h>
|
||||
int getopt(int argc, char * const argv[], const char *optstring);
|
||||
extern char *optarg;
|
||||
extern int optind, opterr, optopt;
|
||||
\end{verbatim}
|
||||
|
||||
La page de man de getopt(3) contient des explications détaillées
|
||||
et un exemple simple d'utilisation.
|
||||
|
||||
|
||||
% =========================================================
|
||||
|
||||
\section{Ailleurs dans cet ouvrage}
|
||||
|
||||
Il y a plein d'autres exemples de code en C, sur des sujets
|
||||
divers comme Open Sound Control (page \pageref{chap:OSC}) ou
|
||||
libsndfile (page \pageref{chap:son}).
|
||||
Et pour les gens du système~:
|
||||
l'utilisation des signaux (page \pageref{get-signal}).
|
||||
|
||||
|
||||
% ---------------------------------------------------------
|
||||
|
26
chap/IPC.tex
26
chap/IPC.tex
@ -23,15 +23,16 @@ chose.
|
||||
\label{get-signal}
|
||||
\lstinputlisting[language=c]{code/get-signal.c}
|
||||
|
||||
Quand ce processus recevra le signal, la fonction \texttt{attraper}
|
||||
sera appelée de façon \textsl{asynchrone} et positionnera le drapeau.
|
||||
C'est dans le terme \textsl{asynchrone} que le diable a caché
|
||||
les détails.
|
||||
|
||||
\begin{verbatim}
|
||||
fubar $ make get-signal
|
||||
gcc -Wall get-signal.c -o get-signal
|
||||
fubar $ ./get-signal &
|
||||
[1] 14001
|
||||
fubar $ kill me, my pid is 14001
|
||||
kill -USR1 14001
|
||||
fubar $ count is 15
|
||||
kill -USR1 14001
|
||||
fubar $ count is 22
|
||||
kill %1
|
||||
fubar $
|
||||
@ -39,6 +40,23 @@ fubar $
|
||||
fubar $
|
||||
\end{verbatim}
|
||||
|
||||
Comme on peut le constater, le principe est simple. Un signal est
|
||||
une interruption d'un processus qui, en dehors de sa présence, ne
|
||||
transfère que peu d'information. Le principe est simple, d'accord,
|
||||
mais la mise en œuvre l'est moins.
|
||||
Cet exemple peut être considéré comme obsolète, et la
|
||||
\textsl{manpage}\footnote{Mais qui lit le man, de nos jours ?}
|
||||
confime bien.
|
||||
|
||||
\begin{quote}
|
||||
The only portable use of signal() is to set a signal's disposition to
|
||||
SIG\_DFL or SIG\_IGN. The semantics when using signal() to establish a
|
||||
signal handler vary across systems (and POSIX.1 explicitly permits this
|
||||
variation); \textbf{do not use it for this purpose}.
|
||||
\end{quote}
|
||||
|
||||
Vous voilà prévenus, la suite bientôt\dots
|
||||
|
||||
% ================================================================
|
||||
|
||||
|
||||
|
@ -1,16 +1,34 @@
|
||||
% ----------------------------------------------------------
|
||||
\chapter{Dosbox}
|
||||
\index{dosbox}
|
||||
\index{dosbox}\label{chap:dosbox}
|
||||
|
||||
Dosbox est un émulateur de machine MS-DOS avec le son et
|
||||
le graphique. Il ne nécessite pas de système d'exploitation.
|
||||
|
||||
% ----------------------------------------------------------
|
||||
\section{Configuration}
|
||||
|
||||
La configuration de Dosbox est par défaut dans le fichier
|
||||
\texttt{~/.dosbox/dosbox-0.74-2.conf}. Vous remarquerez
|
||||
que le numéro de version est \textbf{dans} le nom de
|
||||
ce fichier.
|
||||
|
||||
C'est à la fin de celui-ci, dans la section
|
||||
\texttt{autoexec} que vous pouvez rajouter ce genre de lignes~:
|
||||
|
||||
\begin{verbatim}
|
||||
mount C: /home/tth/Essais/DosBox/C
|
||||
mount D: /home/tth/Essais/DosBox/D
|
||||
keyb fr
|
||||
\end{verbatim}
|
||||
|
||||
% ----------------------------------------------------------
|
||||
\section{Popcorn}
|
||||
\index{Popcorn}
|
||||
|
||||
\textbf{Popcorn} est un jeu de cassebrique écrit dans les années
|
||||
80 pour tirer la quintessence des cartes graphiques CGA\index{CGA}.
|
||||
Écrit, sans le moindre doute, au « ras du métal ».
|
||||
|
||||
% ----------------------------------------------------------
|
||||
% ----------------------------------------------------------
|
||||
|
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