GEF 243B Programmation informatique applique

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GEF 243BProgrammation informatique appliquée

• Pointeurs et adresses

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Revue

• Quest-ce quun type dérivé?
• Pourquoi est-ce que les tableaux sont des types
  dérivés?
• Quelles sont les trois caractéristiques dun
  tableau?
• Que veut-on dire par passer par valeur et par
  référence?

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Synopsis

• Adresses symbolique, logique et physique
• Lopérateur dadresse -
• Pointeurs
• Opérateur dindirection
• Initialisation des pointeurs
• Travailler avec les pointeurs et les adresses

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Adresses

• Jusquà maintenant nous avons utilisés les
  variables pour identifier nos données dans nos
  programmes
• On assigne un identificateur (un symbole) à nos
  variables dans une déclaration, et ensuite nous
  utilisons ce nom pour manipuler les données
• Le compilateur utilise ces identificateurs pour
  résoudre la location symbolique dune variable à
  une adresse

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Adresses

• Quand nous avons parlé des tableaux et fonctions,
  nous avons vue que de passer une variable par
  référence au lieu de par valeur peut être plus
  efficace
• Ceci est due au fait que la fonction peut avoir
  accès à des données extérieurs et de les
  modifier directement sauvant le temps de système
  pour les appels de fonctions
• Cet accès direct aux variables a beaucoup plus
  dutilités

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Adresses

• Adressesmais les systèmes dexploitation peuvent
  charger les programmes où ils le veulent dans la
  mémoire physique.
• Pour une exécution, la variable a peut être à
  ladresse physique 01A4F4A1 et pour la prochaine
  exécution la même variable peut être à 34BC4DA1
• Même si nous voulons la puissance de nous servir
  des adresses, nous ne voulons pas perdre la
  flexibilité que nous donnes les noms symboliques

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Adresses

• Et bien vous êtes chanceux, C nous permet de nous
  servir dadresses symboliques en utilisant ce qui
  sappel un pointeur.
• Mais avant daller plus loin, nous allons
  regarder un modèle de mémoire pour visualiser ce
  que sont ces genres de mémoires

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Adresses modèle de mémoire
Platform
Logique
Physique
Symbolique
0000
define stuff void main() int a
00FF

Compile et link
chargement
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Adresses

• Le modèle que nous venons de voir peut être
  simplifié si nous comprenons quà partir de notre
  programme dans le monde symbolique (le code en C)
  nous pouvons obtenir une adresse durant
  lexécution dun programme
• Les adresses symboliques cachent les
  complications du système dexploitation et du
  matériel dadressage
• Pub si vous prenez le cours de systèmes
  dexploitation en 4ème année, vous allez voir la
  poussière sous le tapis

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Opérateur dadresse ()

• Alors où est-ce que ma variable crèche?
• En utilisant lopérateur dadresse () en avant
  dune variable dans le code, nous pouvons obtenir
  sa location en mémoire
• Si maVariable dans mon programme est un char
  alors maVariable est ladresse logique de ce
  char
• Il ne faut pas oublier que cest le hardware qui
  fait la conversion de logique à physique
• Donc nous avons la capacité dobtenir une
  adresse on veut aussi être capable de stocker et
  manipuler cette adresse

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Variables pointeurs

• En C nous avons des variables qui peuvent stocker
  des adresses dordinateur ce sont des variables
  pointeurs ou pointeurs tout court
• Donc si jutilise lopérateur et que jobtiens
  ladresse dune variable, je peux affecter cette
  adresse à une variable pointeur
• Un pointeur est déclaré comme suit
• int pointeurAInt //pointeur à int
• char ptrAChar //pointeur à char

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Variables pointeurs

• Notez la similarité dans la façon de déclarer les
  pointeurs et les tableaux
• int pointeurAInt
• int tableauDeInts
• Donc les pointeurs sont des types dérivés tout
  comme les tableaux.

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Variables pointeurs
Symbolique
Physique
void main() int a 145 int p // un
pointeur p a //prend ladresse de a //et
met la dans le ptr p
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Variables pointeurs
Symbolique
Physique
void main() int a 145 int p // un
pointeur p a //prend ladresse de a //et
met la dans le ptr p
p
12500
46798
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Variables pointeurs
Symbolique
Physique
void main() int a 145 int p // un
pointeur p a p99 //indirection
a
99
12500
p
p
12500
46798
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Variables pointeurs
Symbolique
Physique
void main() int a 145 int b 0 int p
// un pointeur p a p99 //indirection b
p //b valeur de la var //pointée par
p //main
a
99
12500
p
b
12500
99
46798
57109
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Variables pointeurs - init

• Un pointeur, comme toutes les autres variables en
  C, na pas dinitialisation automatique
• Il contient des déchets
• Une séquence de bits aléatoires
• Plus que nimporte quelles autres variables, vous
  devriez toujours initialiser vos pointeurs
  explicitement
• Vous pouvez initialiser vos pointeurs avec une
  adresse réelle
• int a
• int p
• p a

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Variables pointeurs - init

• Ou utiliser le mot NULL (dans stddef.h)
• int p NULL
• Si votre pointeur a une valeur NULL et que vous
  le déréférencez, vous allez avoir une erreur
  dexécution (run-time)
• Les pointeurs ambiguës ou qui sont mal
  initialisés sont une source majeure derreurs en
  C
• Une des choses les plus utiles que vous pouvez
  faire quand vous travailler avec des pointeurs
  est de dessiner votre logique de pointeurs

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Pointeurs - Avantages

• Les pointeurs nous permettent de passer les
  adresses de variables en paramètres aux fonctions
• Ils sont à la base de lallocation dynamique de
  la mémoire en C
• Nous permettent de grandir ou rapetisser les
  structures de données si nous ne savons pas avant
  la compilation la grandeur des données
• Utilisation efficace de la mémoire Excellent
  pour les petits microcontrôleurs
• Les pointeurs nous permettent la manipulation
  efficace des données dans les tableaux

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Travailler avec les pointeurs et les adresses
Symbolique
Physique
int a 6 int b 10 int p NULL int r
NULL p a r p //pointe à la //même
variable b r
a
6
12500
r
12500
32547
p
b
6
12500
57109
46798
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Travailler avec les pointeurs et les adresses
Symbolique
Physique
int a 6 int b 10 int p NULL int r
NULL p a r p //pointe à la //même
variable b r //b a p b //p pointe
//à b p 8 //change la //valeur de b
a
6
12500
r
12500
32547
p
b
8
57109
57109
46798
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Pointeurs - flexibilité

• Touts ces énoncés sont équivalents
• int a
• int p a
• a a 1
• a
• p p 1
• (p) //notez les ()
• a p 1

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Pointeurs - types

• Il est important de comprendre quun pointeur na
  pas seulement un type mais que le pointeur
  pointe à une variable qui a un type particulier.
• Donc un pointeur prend les attributs du type
  auquel il pointe, en plus de ses attributs de
  pointeur
• Ceci est parce que vous pouvez déréférencer un
  pointeur et appliquer des opérations associées
  avec le type qui est pointé

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Pointeurs - types

• Donc vous ne pouvez pas mêler les types de
  pointeurs dans les énoncés
• int p NULL
• char r NULL
• r p //erreur (avertissement)
• La seule exception à cette règle est le type de
  pointeur void (prochain cours)

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Quiz Time

• int a 1
• int b 2
• int p NULL
• int r NULL
• p b
• r a
• r p //quelles sont les //valeurs de a
  et b?

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Devoir

• int question
• int chapitre9char livre"Forouzan"
• void main(void)  for(question16
  questionlt20 question)    RépondQuestion(livre
  , chapitre, question)