3. L’instruction d’affectation
3.1 Syntaxe et signification
Ouf, après tout ce baratin préliminaire, on aborde enfin nos premières véritables manipulations d’algorithmique. Pas trop tôt, certes, mais pas moyen de faire autrement !
En fait, la variable (la boîte) n'est pas un outil bien sorcier à manipuler. A la différence du couteau suisse ou du superbe robot ménager vendu sur Télé Boutique Achat, on ne peut pas faire trente-six mille choses avec une variable, mais seulement une et une seule.
Cette seule chose qu’on puisse faire avec une variable, c’est l’affecter, c’est-à-dire lui attribuer une valeur. Pour poursuivre la superbe métaphore filée déjà employée, on peut remplir la boîte.
En pseudo-code, l'instruction d'affectation se note avec le signe ←
Ainsi :
Toto ← 24
Attribue la valeur 24 à la variable Toto.
Ceci, soit dit en passant, sous-entend impérativement que Toto soit une variable de type numérique. Si Toto a été défini dans un autre type, il faut bien comprendre que cette instruction provoquera une erreur. C’est un peu comme si, en donnant un ordre à quelqu’un, on accolait un verbe et un complément incompatibles, du genre « Epluchez la casserole ». Même dotée de la meilleure volonté du monde, la ménagère lisant cette phrase ne pourrait qu’interrompre dubitativement sa tâche. Alors, un ordinateur, vous pensez bien…
On peut en revanche sans aucun problème attribuer à une variable la valeur d’une autre variable, telle quelle ou modifiée. Par exemple :
Tutu ← Toto
Signifie que la valeur de Tutu est maintenant celle de Toto.
Notez bien que cette instruction n’a en rien modifié la valeur de Toto : une instruction d’affectation ne modifie que ce qui est situé à gauche de la flèche.
Tutu ← Toto + 4
Si Toto contenait 12, Tutu vaut maintenant 16. De même que précédemment, Toto vaut toujours 12.
Tutu ← Tutu + 1
Si Tutu valait 6, il vaut maintenant 7. La valeur de Tutu est modifiée, puisque Tutu est la variable située à gauche de la flèche.
Pour revenir à présent sur le rôle des guillemets dans les chaînes de caractères et sur la confusion numéro 2 signalée plus haut, comparons maintenant deux algorithmes suivants :
Exemple n°1
Début
Riri ← "Loulou"
Fifi ← "Riri"
Fin
Exemple n°2
Début
Riri ← "Loulou"
Fifi ← Riri
Fin
La seule différence entre les deux algorithmes consiste dans la présence ou dans l’absence des guillemets lors de la seconde affectation. Et l'on voit que cela change tout !
Dans l'exemple n°1, ce que l'on affecte à la variable Fifi, c'est la suite de caractères R – i – r - i. Et à la fin de l’algorithme, le contenu de la variable Fifi est donc « Riri ».
Dans l'exemple n°2, en revanche, Riri étant dépourvu de guillemets, n'est pas considéré comme une suite de caractères, mais comme un nom de variable. Le sens de la ligne devient donc : « affecte à la variable Fifi le contenu de la variable Riri ». A la fin de l’algorithme n°2, la valeur de la variable Fifi est donc « Loulou ». Ici, l’oubli des guillemets conduit certes à un résultat, mais à un résultat différent.
A noter, car c’est un cas très fréquent, que généralement, lorsqu’on oublie les guillemets lors d’une affectation de chaîne, ce qui se trouve à droite du signe d’affectation ne correspond à aucune variable précédemment déclarée et affectée. Dans ce cas, l’oubli des guillemets se solde immédiatement par une erreur d’exécution.
Ceci est une simple illustration. Mais elle résume l’ensemble des problèmes qui surviennent lorsqu’on oublie la règle des guillemets aux chaînes de caractères.
3.2 Ordre des instructions
Il va de soi que l’ordre dans lequel les instructions sont écrites va jouer un rôle essentiel dans le résultat final. Considérons les deux algorithmes suivants :
Exemple 1
Variable A en Numérique
Début
A ← 34
A ← 12
Fin
Exemple 2
Variable A en Numérique
Début
A ← 12
A ← 34
Fin
Il est clair que dans le premier cas la valeur finale de A est 12, dans l’autre elle est 34 .
Il est tout aussi clair que ceci ne doit pas nous étonner. Lorsqu’on indique le chemin à quelqu’un, dire « prenez tout droit sur 1km, puis à droite » n’envoie pas les gens au même endroit que si l’on dit « prenez à droite puis tout droit pendant 1 km ».
Enfin, il est également clair que si l’on met de côté leur vertu pédagogique, les deux algorithmes ci-dessus sont parfaitement idiots ; à tout le moins ils contiennent une incohérence. Il n’y a aucun intérêt à affecter une variable pour l’affecter différemment juste après. En l’occurrence, on aurait tout aussi bien atteint le même résultat en écrivant simplement :
Exemple 1
Variable A en Numérique
Début
A ← 12
Fin
Exemple 2
Variable A en Numérique
Début
A ← 34
Fin
Tous les éléments sont maintenant en votre possession pour que ce soit à vous de jouer !
4. Expressions et opérateurs
Si on fait le point, on s’aperçoit que dans une instruction d’affectation, on trouve :
• à gauche de la flèche, un nom de variable, et uniquement cela. En ce monde empli de doutes qu’est celui de l’algorithmique, c’est une des rares règles d’or qui marche à tous les coups : si on voit à gauche d’une flèche d’affectation autre chose qu’un nom de variable, on peut être certain à 100% qu’il s’agit d’une erreur.
• à droite de la flèche, ce qu’on appelle une expression. Voilà encore un mot qui est trompeur ; en effet, ce mot existe dans le langage courant, où il revêt bien des significations. Mais en informatique, le terme d’expression ne désigne qu’une seule chose, et qui plus est une chose très précise :
Une expression est un ensemble de valeurs, reliées par des opérateurs, et équivalent à une seule valeur
Cette définition vous paraît peut-être obscure. Mais réfléchissez-y quelques minutes, et vous verrez qu’elle recouvre quelque chose d’assez simple sur le fond. Par exemple, voyons quelques expressions de type numérique. Ainsi :
7
5+4
123-45+844
Toto-12+5-Riri
…sont toutes des expressions valides, pour peu que Toto et Riri soient bien des nombres. Car dans le cas contraire, la quatrième expression n’a pas de sens. En l’occurrence, les opérateurs que j’ai employés sont l’addition (+) et la soustraction (-).
Revenons pour le moment sur l’affectation. Une condition supplémentaire (en plus des deux précédentes) de validité d’une instruction d’affectation est que :
• l’expression située à droite de la flèche soit du même type que la variable située à gauche. C’est très logique : on ne peut pas ranger convenablement des outils dans un sac à provision, ni des légumes dans une trousse à outils… sauf à provoquer un résultat catastrophique.
Si l’un des trois points énumérés ci-dessus n’est pas respecté, la machine sera incapable d’exécuter l’affectation, et déclenchera une erreur (est-il besoin de dire que si aucun de ces points n’est respecté, il y aura aussi erreur !)
On va maintenant détailler ce que l’on entend par le terme d’ opérateur.
Un opérateur est un signe qui relie deux valeurs, pour produire un résultat.
Les opérateurs possibles dépendent du type des valeurs qui sont en jeu. Allons-y, faisons le tour, c’est un peu fastidieux, mais comme dit le sage au petit scarabée, quand c’est fait, c’est plus à faire.
4.1 Opérateurs numériques :
Ce sont les quatre opérations arithmétiques tout ce qu’il y a de classique.
+ : addition
- : soustraction
* : multiplication
/ : division
Mentionnons également le ^ qui signifie « puissance ». 45 au carré s’écrira donc 45 ^ 2.
Enfin, on a le droit d’utiliser les parenthèses, avec les mêmes règles qu’en mathématiques. La multiplication et la division ont « naturellement » priorité sur l’addition et la soustraction. Les parenthèses ne sont ainsi utiles que pour modifier cette priorité naturelle.
Cela signifie qu’en informatique, 12 * 3 + 5 et (12 * 3) + 5 valent strictement la même chose, à savoir 41. Pourquoi dès lors se fatiguer à mettre des parenthèses inutiles ?
En revanche, 12 * (3 + 5) vaut 12 * 8 soit 96. Rien de difficile là-dedans, que du normal.
4.2 Opérateur alphanumérique : &
Cet opérateur permet de concaténer, autrement dit d’agglomérer, deux chaînes de caractères. Par exemple :
Variables A, B, C en Caractère
Début
A ← "Gloubi"
B ← "Boulga"
C ← A & B
Fin
La valeur de C à la fin de l’algorithme est "GloubiBoulga"
4.3 Opérateurs logiques (ou booléens) :
Il s’agit du ET, du OU, du NON et du mystérieux (mais rarissime XOR). Nous les laisserons de côté… provisoirement, soyez-en sûrs.
5. Deux remarques pour terminer
Maintenant que nous sommes familiers des variables et que nous les manipulons les yeux fermés (mais les neurones en éveil, toutefois), j’attire votre attention sur la trompeuse similitude de vocabulaire entre les mathématiques et l’informatique. En mathématiques, une « variable » est généralement une inconnue, qui recouvre un nombre non précisé de valeurs. Lorsque j’écris :
y = 3 x + 2
les « variables » x et y satisfaisant à l’équation existent en nombre infini (graphiquement, l’ensemble des solutions à cette équation dessine une droite). Lorsque j’écris :
ax² + bx + c = 0
la « variable » x désigne les solutions à cette équation, c’est-à-dire zéro, une ou deux valeurs à la fois…
En informatique, une variable possède à un moment donné une valeur et une seule. A la rigueur, elle peut ne pas avoir de valeur du tout (une fois qu’elle a été déclarée, et tant qu’on ne l’a pas affectée. A signaler que dans certains langages, les variables non encore affectées sont considérées comme valant automatiquement zéro). Mais ce qui est important, c’est que cette valeur justement, ne « varie » pas à proprement parler. Du moins ne varie-t-elle que lorsqu’elle est l’objet d’une instruction d’affectation.
La deuxième remarque concerne le signe de l’affectation. En algorithmique, comme on l’a vu, c’est le signe ←. Mais en pratique, la quasi totalité des langages emploient le signe égal. Et là, pour les débutants, la confusion avec les maths est également facile. En maths, A = B et B = A sont deux propositions strictement équivalentes. En informatique, absolument pas, puisque cela revient à écrire A ← B et B ← A, deux choses bien différentes. De même, A = A + 1, qui en mathématiques, constitue une équation sans solution, représente en programmation une action tout à fait licite (et de surcroît extrêmement courante). Donc, attention ! ! ! La meilleure des vaccinations contre cette confusion consiste à bien employer le signe ← en pseudo-code, signe qui a le mérite de ne pas laisser place à l’ambiguïté. Une fois acquis les bons réflexes avec ce signe, vous n’aurez plus aucune difficulté à passer au = des langages de programmation.
Lecture et Ecriture
1. De quoi parle-t-on ?
Trifouiller des variables en mémoire vive par un chouette programme, c’est vrai que c’est très marrant, et d’ailleurs on a tous bien rigolé au chapitre précédent. Cela dit, à la fin de la foire, on peut tout de même se demander à quoi ça sert.
En effet. Imaginons que nous ayons fait un programme pour calculer le carré d’un nombre, mettons 12. Si on a fait au plus simple, on a écrit un truc du genre :
Variable A en Numérique
Début
A ← 12^2
Fin
D’une part, ce programme nous donne le carré de 12. C’est très gentil à lui. Mais si l’on veut le carré d’un autre nombre que 12, il faut réécrire le programme. Bof.
D’autre part, le résultat est indubitablement calculé par la machine. Mais elle le garde soigneusement pour elle, et le pauvre utilisateur qui fait exécuter ce programme, lui, ne saura jamais quel est le carré de 12. Re-bof.
C’est pourquoi, heureusement, il existe des d’instructions pour permettre à la machine de dialoguer avec l’utilisateur (et Lycée de Versailles, eût ajouté l’estimé Pierre Dac, qui en précurseur méconnu de l’algorithmique, affirmait tout aussi profondément que « rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant »).
Dans un sens, ces instructions permettent à l’utilisateur de rentrer des valeurs au clavier pour qu’elles soient utilisées par le programme. Cette opération est la lecture.
Dans l’autre sens, d’autres instructions permettent au programme de communiquer des valeurs à l’utilisateur en les affichant à l’écran. Cette opération est l’écriture.
Remarque essentielle : A première vue, on peut avoir l’impression que les informaticiens étaient beurrés comme des petits lus lorsqu’ils ont baptisé ces opérations ; puisque quand l’utilisateur doit écrire au clavier, on appelle ça la lecture, et quand il doit lire sur l’écran on appelle çà l’écriture. Mais avant d’agonir d’insultes une digne corporation, il faut réfléchir un peu plus loin. Un algorithme, c’est une suite d’instructions qui programme la machine, pas l’utilisateur ! Donc quand on dit à la machine de lire une valeur, cela implique que l’utilisateur va devoir écrire cette valeur. Et quand on demande à la machine d’écrire une valeur, c’est pour que l’utilisateur puisse la lire. Lecture et écriture sont donc des termes qui comme toujours en programmation, doivent être compris du point de vue de la machine qui sera chargée de les exécuter. Et là, tout devient parfaitement logique. Et toc.
2. Les instructions de lecture et d’écriture
Tout bêtement, pour que l’utilisateur entre la (nouvelle) valeur de Titi, on mettra :
Lire Titi
Dès que le programme rencontre une instruction Lire, l’exécution s’interrompt, attendant la frappe d’une valeur au clavier
Dès lors, aussitôt que la touche Entrée (Enter) a été frappée, l’exécution reprend. Dans le sens inverse, pour écrire quelque chose à l’écran, c’est aussi simple que :
Ecrire Toto
Avant de Lire une variable, il est très fortement conseillé d’écrire des libellés à l’écran, afin de prévenir l’utilisateur de ce qu’il doit frapper (sinon, le pauvre utilisateur passe son temps à se demander ce que l’ordinateur attend de lui… et c’est très désagréable !) :
Ecrire "Entrez votre nom : "
Lire NomFamille
Lecture et Ecriture sont des instructions algorithmiques qui ne présentent pas de difficultés particulières, une fois qu’on a bien assimilé ce problème du sens du dialogue ...
Mar 12 Fév - 1:12