Cours C++ SMP S4

UCA
Introduction au Langage C++.
1 ère Partie : Les Bases.
Département de physique
Année 2016
Introduction au langage C++. Module Informatique. Filière SMP. Semestre 4

1 Introduction
1.1 Objectifs du module Informatique : Programmation C++.
De manière générale, le module informatique est là pour, apporter un complément de formation, dans le
cursus des étudiants de la filière sciences physiques en matière de techniques calculatoires. Notamment en
introduisant un outil indispensable pour la simulation, la modélisation, le traitement des données,
l’application des méthodes numériques etc.
Cet outil est le langage de programmation C++. Mais, au-delà du langage en lui-même, ce sont les bases de
la programmation qui sont ciblées ; ainsi que l’acquisition des techniques algorithmiques qui les
accompagnes.
Dans la réforme précédente le langage étudié était le langage C. Cette transition vers le C++, permet
d’élargir cette base de programmation, en y ajoutant d’autres concepts, en l’occurrence la programmation
orientée objet.
Le langage C++ est un langage compilé, il permet d’appréhender la programmation moderne ; structurée et
orientée objet. Théoriquement, le langage C++ englobe le langage C.
L’étudiant ayant acquis les bases du C++ devrait pouvoir migrer, moyennant un petit effort, vers d’autres
langages comme : Java, C#, Visual Basic, Python par exemple, Qui sont des langages orientés objets (POO).
Comme il pourrait de la même façon aller vers : C, Fortran etc. qui sont eux dans la catégorie des langages
structurés. Une autre catégorie de langages, celle des langages interprétés, très pratiques pour l’analyse des
données, comme Matlab, SciLab, IDL, Mathematica etc. lui seront aussi accessibles.
1.2 Un peu d’histoire.
Le langage C++ a été développé par Bjarne Stroustrup au cours des années 1980. L’objectif était d’améliorer
le C en y ajoutant l’approche Orientée objets. Le C++ garderait toutes les fonctionnalités du C. Il
combinerait donc toutes les possibilités de la programmation « classique » en y ajoutant la puissance de
l’approche objet.
Le choix du nom C++ fait référence au symbole d'incrémentation ++ du langage C, afin de signaler qu'il s'agit
d'un langage C amélioré (C++ équivaut à C+1).
Quant au langage C, il a été créé en 1972 par Denis Ritchie avec un objectif relativement limité : « écrire un
système d’exploitation UNIX ». Mais ses qualités opérationnelles ont fait qu’il soit vite adopté par une large
communauté de programmeurs.
Une définition rigoureuse du langage a été réalisée en 1978 par Kernighan et Ritchie avec la publication de
leur ouvrage « The C programming language ».
1.3 Avant de commencer
On souhaite attirer l’attention de l’étudiant sur un point très important pour lui éviter beaucoup de
déceptions par la suite. Comme cela a été dit, et bien dit, par d’autres, on se contentera de citer Patrick Trau,
« le langage C++ », Université de Strasbourg :
« Un ordinateur est une machine bête, ne sachant qu’obéir, et à très peu de choses :
– Addition, soustraction, multiplication en binaire, uniquement sur des entiers.
– Sortir un résultat ou lire une valeur binaire (dans une mémoire par exemple).

– Comparer des nombres.
Sa puissance vient du fait qu’il peut être Programmé, c'est-à-dire que l’on peut lui donner, à l’avance, la
séquence (la suite ordonnée) des ordres à effectuer l’un après l’autre. Ces ordres codés en binaire sont
sauvés dans un fichier nommé « exécutable » (.exe sous Windows). Le grand avantage de l’ordinateur
est sa rapidité. Par contre c’est le programmeur qui doit TOUT faire. »
2 Premier programme.
Pour entamer l’étude du langage, beaucoup d’auteurs choisissent de présenter de manière très
simple un premier programme dont l’objectif est d’afficher la phrase « Hello, world !». Ce
programme est devenu par la suite très répandu. La finalité est que si vous êtes capable d’écrire, de
compiler et d’exécuter ce programme, alors vous pouvez élaborer d’autres programmes en suivant
ce même modèle.
Ce premier programme C++ est le suivant :
1 #include<iostream>
2
3 int main()
4 {
5 std::cout << "Hello, World !" ;
6
7 return (0);
8 }
Le lancement de ce programme dépendra de l’environnement utilisé : Windows, Unix, Mac OS ou
autre. Dans notre cas, nous allons utiliser l’environnement Windows. Nous allons décrire les
transformations successives que doit subir ce programme, depuis sa forme texte, jusqu’au résultat
final.
On distingue 3 étapes principales : l’édition de texte, la compilation et enfin l’exécution.
2.1 Edition
On dit éditer le programme, c'est-à-dire l’écrire. Pour cela, il existe beaucoup d’éditeurs de texte
qui permettent de le faire. Même document texte de Windows : « Bloc-notes » peut suffire.
Une fois édité, on obtient un fichier , qu’on appellera fichier source . En principe il doit porter
l’extension "* .cpp". A titre d’exemple on peut l’appeler "premier.cpp".
2.2 Compilation
"premier.cpp" est l’expression en langage humain du programme. On se doute que la machine,
c’est à dire l’ordinateur, ne va pas comprendre cette forme de langage, et par conséquent il va
falloir lui faire la traduction dans son propre langage, c'est-à-dire le langage machine . C’est là le rôle
du compilateur , compiler en anglais.
Le compilateur est un super programme qui se charge de traduire en langage machine, ce que vous
écrivez en langage humain. Un compilateur du langage C++, va faire cette traduction dans le
respect règles d’écriture du langage.

Si le compilateur ne rencontre aucun problème il produit un nouveau fichier qui correspond à la
forme machine du programme "premier.cpp".
En principe l’extension de ce fichier est "*.exe", dans notre cas ce sera : "premier.exe".
Dans la réalité, la compilation est constituée de trois étapes :
 La pré compilation.
 La compilation.
 L’édition des liens
On les schématise dans le diagramme suivant :
Dans les paragraphes ci-après, on aura l’occasion de dire quelques mots à propos de ces différentes
étapes. Pour l’instant, la « compilation » se résume à la transformation d’un fichier source sous
forme d’un fichier texte : premier.cpp, en un fichier cible sous forme binaire : premier.exe.
La compilation en soit, est réalisée via une commande , formulée au sein du système d’exploitation
utilisé : Windows, Linux etc. Elle diffère légèrement d’un système à un autre. Mais, de manière
générale, elle ressemblera à ceci :
Compilateur [options] Fichier_Source [options] Fichier_Cible
Par exemple :
mingw32-g++ premier.cpp premier.exe
Dans cette commande :
"premier.cpp"
"premier.exe"
Pré
compilation
Compilation
Edition de
liens
Exécutable
Précompilation
Compilation
Edition des Liens
Fichier
Source
C++
Source
Intermédiaire
Objet
Autre
Source
C++
Source
Intermédiaire
Objet
Autres
Objets