Paradigmes de Programmation

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Paradigmes de Programmation

• Discussion

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Paradigmes

• Programmation impérative le programme est
  constitué d' une séquence dénoncés à être
  exécutés séquentiellement
• Programmation logique le programme décrit les
  propriétés de la solution recherchée et un
  mécanisme d'inférence propose des solutions
  répondant à ces critères.
• Programmation fonctionnelle le programme est vu
  comme une transformation des données d' entrée
  afin d'obtenir la sortie désirée.
• Programmation orientée objet le programme se
  décompose en un ensemble dobjets interagissant
  entre eux par léchange de messages.
• Programmation concurrente le programme autorise
  la répartition des tâches à accomplir en un
  ensemble de plusieurs processus asynchrones
  pouvant être exécutés en parallèle.

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Pourquoi étudier les langages de programmation?

• Faciliter l'expression des idées par l'emploi
  d'un langage de programmation expressif en regard
  de l'application visée.
• Donner les connaissances permettant à un
  programmeur de choisir un langage approprié.
• Comprendre comment un concept informatique peut
  être mis en application par la programmation.
• Utiliser de façon plus efficace un langage.
• Accroître l'efficacité du code résultant.
• Faciliter l'apprentissage de nouveaux langages.
• Comprendre la relation qui existe entre un
  algorithme et un langage.
• Donner un aperçu de létat de l'art en
  programmation.
• Etre en mesure de comparer les différents
  langages existants.
• Donner la possibilité de concevoir un nouveau
  langage.

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Différents langages

• Une opération peut être exprimée dans différents
  langages, puis exécutée sur la même machine.
• Différent langages permettent de résoudre
  différents problèmes de façon différente.
• Différence entre ces langages
• syntaxe (forme, apparence)
• sémantique

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Discussion de Paradigmes

• // Factoriel en Java
• public static double factorial(int n)
• if (n lt 0) return 0.0
• double fact 1.0
• while(x gt 1)
• fact fact n
• n n - 1
• return fact

// Factoriel en Prolog factorial(0,1).
factorial(N,F) - Ngt0, N1 is N-1,
factorial(N1,F1),
F is N F1.
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Critères dans lévaluation dun langage

• Expressivité
• Expressivité des structures de contrôle et de
  données.
• Quest-ce qui est plus facile à lire et
  maintenir
• un long programme bâti à partir déléments
  simples?
• -ou-
• un programme bref bâti à partir déléments
  complexes?
• Exemples dexpressivité la récursivité, le
  retour arrière incorporé de Prolog, la recherche
  dans les langages de base de données.
• Exemple de peu dexpressivité instructions
  dassembleur.

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Critères de choix dun langage

• Facilité de lecture
• La lisibilité dun langage est essentielle, en
  particulier, pour des fins dévolution, de
  maintenance, et de mise à jour des logiciels.
• Abstraction permettre la généralité des
  programmes, labstraction procédurale, et
  labstraction des données.
• Absence dambiguïtés
• Absence dune surabondance de choix Par exemple,
  certains langages permettent décrire les boucles
  de plusieurs façons différentes.

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Critères de choix dun langage

• Facilité décriture
• Abstraction comme pour la lecture
• Simplicité
• Pascal est simple
• Prolog est conceptuellement simple, mais
  difficile en pratique.
• C et Java?
• Modularité aussi la présence doutils de
  modularisation et la capacité dêtre incorporé
  dans un environnement de programmation intégré.

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Critères de choix dun langage

• Orthogonalité
• labsence de restrictions sur la façon de
  combiner les primitives du langage.(Il est plus
  facile de constater le manque dorthogonalité.)
• Exemple Un tableau peut-il contenir des éléments
  de nimporte quel type?
• Il en résulte en une diminution du nombre de cas
  spéciaux.

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Critères de choix dun langage

• Facilité dapprentissage
• Petit langage avec peu de restrictions
• Scheme
• Une (seule) façon simple de faire les choses
• Peu de mots clés
• C
• Facilité de détection des erreurs
• Java

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Critères de choix dun langage

• Facilité dutilisation
• Facile à lire, facile à écrire, facile à
  apprendre
• Bons outils de développement, bonne documentation
• Peu de code à écrire afin de solutionner un
  problème

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Critères dans lévaluation dun langage

• Simplicité le fait de n' inclure qu' un nombre
  limité de composantes dont l'usage est naturel et
  cohérent.
• Abstraction le fait de pouvoir représenter une
  structure complexe tout en ignorant des détails
  jugés non essentiels.
• Portabilité jusquà quel point ce langage a été
  standardisé, si plusieurs dialectes du langage
  coexistent.
• Modularité de quelle facon le programme peut
  être subdivisé en unités cohérentes.
• Robustesse détection précoce des erreurs,
  vérification des types.
• Uniformité le langage devrait utiliser avec
  consistance les notations et conventions
  habituellement admises.

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Critères dans lévaluation dun langage

• Traduisibilité devrait permettre la traduction
  efficace du langage en code machine.
• Précision le fait que le langage ait été
  clairement defini, que toute séquence donne des
  résultats prédictibles.
• Extensibilité la structure devrait permettre d'
  y ajouter de nouveaux concepts, de nouvelles
  options, permettant ainsi au langage dévoluer
  harmonieusement
• Restricabilité si il existe plusieurs facon d'
  utliser le langage, ou un sous-ensemble de
  celui-ci de facon a limiter la complexité de son
  usage au besoin.
• Support l'existence d'outils de développement
  intégrés.
• Apparence la facon dont se présente le code
• Élégance la facon dont se présente les solutions

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Critères de choix dun langage

• Tous les langages de programmation ont
• variables, constantes, strucutres de données
• règles de portée
• types,
• expressions
• structures de contrôle (selection, iteration)
• récursivité (pour la plupart des langages)
• sous-programmes
• ...
• En Prolog et en Scheme, données et programmes ont
  la même forme
• En Scheme, toutes les données ont les même
  privilèges (incluant les fonctions)
• Java offre une grande variété de données et
  structures

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Critères de choix dun langage

• Fiabilité Vérification des types, traitement des
  exceptions et erreurs, labsence dambiguïtés (et
  en général la lisibilité et laptitude à
  lécriture).
• Coût associé à lutilisation du langage.
• Temps nécessaire au développement (facilité de
  programmation, disponibilité de code, de
  librairies et de documentation).
• Facilité dimplémentation (affecte la
  disponibilité et le coût des compilateurs).
  Limplémentation de Pascal, C, C et Java ont
  été de grands succès.
• Temps nécessaire pour traduire, et lefficacité
  du code résultant.
• Portabilité et standardisation.

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Critères de choix dun langage

• Chaque langage vient avec son modèle dexécution
• Compilé ou interprété?
• Tourne-t-il sur une machine virtuelle?
• Est-il concu pour être portable? efficace?
  expressif?

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Programme source
Séquence dunités lexicales
Analyse lexicale (scanning)
Analyse syntaxique(parsing)
Table de symboles
Arbre syntaxique
Optimisation du code
Analyse sémantique
Programme abstrait(code intermédiaire)
Programme abstrait(optimisé)
Chargeur/Éditeur de liens (Loader/Linker)
Génération du code
Code exécutable(object code)
Programme résultant
Données de sortie
Données dentrée
Ordinateur
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Points forts et faibles dun langage

• Globalement, chaque langage de programmation a
  des points forts, et des points faibles
• Java
• Prolog
• Scheme
• Pascal
• C C

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Choix dun langage de programmation

• Choisir le meilleur langage
• par application
• Traitement du langage
• Retour-arrière (jeux)
• Simulations
• par familiarisation
• pour travailler en équipe
• par gout ?