Ce livre est un cours de C et de C++. Il s’adresse aux personnes qui ont déjà quelques notions de
programmation dans un langage quelconque. Les connaissances requises ne sont pas très élevées
cependant : il n’est pas nécessaire d’avoir fait de grands programmes pour lire ce document. Il suffit
d’avoir vu ce qu’est un programme et compris les grands principes de la programmation.
Ce livre est structuré en deux grandes parties, traitant chacune un des aspects du C++. La première
partie, contenant les chapitres 1 à 12, traite du langage C++ lui-même, de sa syntaxe et de ses principales
fonctionnalités. La deuxième partie quant à elle se concentre sur la bibliothèque standard C++,
qui fournit un ensemble de fonctionnalités cohérentes et réutilisables par tous les programmeurs. La
bibliothèque standard C++ a également l’avantage d’utiliser les constructions les plus avancées du
langage, et illustre donc parfaitement les notions qui auront été abordées dans la première partie. La
description de la bibliothèque standard s’étend du chapitre 13 au chapitre 18.
Si la bibliothèque standard C++ est décrite en détail, il n’en va pas de même pour les fonctions de
la bibliothèque C. Vous ne trouverez donc pas dans ce livre la description des fonctions classiques
du C, ni celle des fonctions les plus courantes de la norme POSIX. En effet, bien que présentes
sur quasiment tous les systèmes d’exploitation, ces fonctions sont spécifiques à la norme POSIX et
n’appartiennent pas au langage en soi. Seules les fonctions incontournables de la bibliothèque C seront
donc présentées ici. Si vous désirez plus de renseignements, reportez-vous aux spécifications des
appels systèmes POSIX de l’OpenGroup (http://www.unix-systems.org/single_unix_specification/),
ou à la documentation des environnements de développement et à l’aide des kits de développement
des systèmes d’exploitation (SDK).
Ce livre a pour but de présenter le langage C++ tel qu’il est décrit par la norme ISO 14882
du langage C++. Cependant, bien que cette norme ait été publiée en 1999, le texte officiel
n’est pas librement disponible. Comme je ne veux pas cautionner le fait qu’un texte de norme
international ne soit pas accessible à tous, je me suis rabattu sur le document du projet de
normalisation du langage, datant du 2 décembre 1996 et intitulé « Working Paper for Draft
Proposed International Standard for Information Systems -- Programming Language C++
(http://casteyde.christian.free.fr/cpp/cours/drafts/index.html) ».
Notez que les compilateurs qui respectent cette norme se comptent encore sur les doigts d’une main,
et que les informations et exemples donnés ici peuvent ne pas s’avérer exacts avec certains produits.
En particulier, certains exemples ne compileront pas avec les compilateurs les plus mauvais. Notez
également que certaines constructions du langage n’ont pas la même signification avec tous les compilateurs,
parce qu’elles ont été implémentées avant que la norme ne les spécifie complètement. Ces
différences peuvent conduire à du code non portable, et ont été signalées à chaque fois dans une note.
Le fait que les exemples de ce livre ne fonctionnent pas avec de tels compilateurs ne peut donc pas
être considéré comme une erreur, mais plutôt comme une non-conformité des outils utilisés, qui sera
sans doute levée dans les versions ultérieures de ces produits.
Après avoir tenté de faire une présentation rigoureuse du sujet, j’ai décidé d’arranger le plan de ce
livre dans un ordre plus pédagogique. Il est à mon avis impossible de parler d’un sujet un tant soit
peu vaste dans un ordre purement mathématique, c’est-à-dire un ordre où les notions sont introduites
une à une, à partir des notions déjà connues (chaque fonction, opérateur, etc. n’apparaît pas avant sa
définition). Un tel plan nécessiterait de couper le texte en morceaux qui ne sont plus thématiques.
J’ai donc pris la décision de présenter les choses par ordre logique, et non par ordre de nécessité
syntaxique.
Les conséquences de ce choix sont les suivantes :
• il faut admettre certaines choses, quitte à les comprendre plus tard ;
i
Avant-propos
• il faut lire deux fois ce livre. Lors de la première lecture, on voit l’essentiel, et lors de la deuxième
lecture, on comprend les détails (de toutes manières, je félicite celui qui comprend toutes les subtilités
du C++ du premier coup).
Enfin, ce livre est un document vivant. Il est librement téléchargeable sur mon site web
(http://casteyde.christian.free.fr), où la dernière version peut être récupérée. Toute remarque est donc
la bienvenue. Je tâcherai de corriger les erreurs que l’on me signalera dans la mesure du possible, et
d’apporter les modifications nécessaires si un point est obscur. Si vous prenez le temps de m’envoyer
les remarques et les erreurs que vous avez pu détecter, je vous saurais gré de vérifier au préalable
qu’elles sont toujours d’actualité dans la dernière version de ce document. À cette fin, un historique
des révisions a été inclus en première page pour permettre l’identification des différentes éditions de
ce document.
ii
Plan :
Avant-propos ....................................................................................................................................... i
I. Le langage C++................................................................................................................................ i
1. Première approche du C/C++.................................................................................................. 1
1.1. Les commentaires en C++.......................................................................................... 2
1.2. Les types prédéfinis du C/C++ ................................................................................... 2
1.3. Notation des valeurs ................................................................................................... 5
1.4. La définition des variables.......................................................................................... 7
1.5. Instructions et opérations............................................................................................ 9
1.6. Les fonctions ............................................................................................................ 12
1.6.1. Définition des fonctions ............................................................................... 12
1.6.2. Appel des fonctions...................................................................................... 13
1.6.3. Déclaration des fonctions............................................................................. 13
1.6.4. Surcharge des fonctions ............................................................................... 14
1.6.5. Fonctions inline............................................................................................ 15
1.6.6. Fonctions statiques....................................................................................... 16
1.6.7. Fonctions prenant un nombre variable de paramètres ................................. 16
1.7. La fonction main....................................................................................................... 18
1.8. Les fonctions d’entrée / sortie de base ..................................................................... 19
1.8.1. Généralités sur les flux d’entrée / sortie en C .............................................. 19
1.8.2. La fonction printf ......................................................................................... 21
1.8.3. La fonction scanf.......................................................................................... 23
1.9. Exemple de programme complet.............................................................................. 24
2. Les structures de contrôle ..................................................................................................... 25
2.1. La structure conditionnelle if.................................................................................... 25
2.2. La boucle for............................................................................................................. 26
2.3. Le while .................................................................................................................... 27
2.4. Le do......................................................................................................................... 27
2.5. Le branchement conditionnel ................................................................................... 28
2.6. Le saut ...................................................................................................................... 29
2.7. Les commandes de rupture de séquence .................................................................. 29
3. Types avancés et classes de stockage .................................................................................... 31
3.1. Structures de données et types complexes................................................................ 31
3.1.1. Les structures ............................................................................................... 31
3.1.2. Les unions .................................................................................................... 33
3.1.3. Les énumérations ......................................................................................... 34
3.1.4. Les champs de bits ....................................................................................... 35
3.1.5. Initialisation des structures et des tableaux.................................................. 36
3.1.6. Les alias de types ......................................................................................... 37
3.1.7. Transtypages ................................................................................................ 38
3.2. Les classes de stockage ............................................................................................ 38
4. Les pointeurs et références.................................................................................................... 43
4.1. Notion d’adresse....................................................................................................... 43
4.2. Notion de pointeur.................................................................................................... 43
4.3. Déréférencement, indirection ................................................................................... 44
4.4. Notion de référence .................................................................................................. 46
4.5. Lien entre les pointeurs et les références.................................................................. 46
4.6. Passage de paramètres par variable ou par valeur .................................................... 47
4.6.1. Passage par valeur........................................................................................ 47
4.6.2. Passage par variable ..................................................................................... 48