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1.8  Fonctions

1.8.1  Les procédures

Une procédure est un ensemble d’instructions portant un nom. Pour définir une procédure, on utilise la syntaxe :

void nomprocedure()
{
  /*
   instructions
  */
}

Une procédure est une nouvelle instruction, il suffit pour l’exécuter d’utiliser son nom. Par exemple, pour exécuter (on dit aussi appeler ou invoquer) une procédure appelée pr, il suffit d’écrire pr();. Les deux programmes suivants font la même chose. Le premier est écrit sans procédure :

#include<stdio.h>

int main()
{
  printf("Bonjour\n");
  return 0;
}

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Et dans le deuxième, le printf est placé dans la procédure afficheBonjour et cette procédure est appelée depuis le main.

#include<stdio.h>

void afficheBonjour()
{
  printf("Bonjour\n");
}

int main()
{
  afficheBonjour();
  return 0;
}

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Vous pouvez définir autant de procédures que vous le voulez et vous pouvez appeler des procédures depuis des procédures :

#include<stdio.h>

void afficheBonjour()
{
  printf("Bonjour\n");
}

void afficheUn()
{
  printf("1\n");
}

void afficheDeux()
{
  printf("2\n");
}

void afficheUnEtDeux()
{
  afficheUn();
  afficheDeux();
}

void afficheAuRevoir()
{
  printf("Au revoir\n");
}

int main()
{
  afficheBonjour();
  afficheUnEtDeux();
  afficheAuRevoir();
  return 0;
}

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Ce programme affiche :

Bonjour
1
2
Au revoir

Regardez bien le programme suivant et essayez de déterminer ce qu’il affiche.

#include<stdio.h>

void procedure1()
{
  printf("debut procedure 1\n");
  printf("fin procedure 1\n");
}

void procedure2()
{
  printf("debut procedure 2\n");
  procedure1();
  printf("fin procedure 2\n");
}

void procedure3()
{
  printf("debut procedure 3\n");
  procedure1();
  procedure2();
  printf("fin procedure 3\n");
}

int main()
{
  printf("debut main\n");
  procedure2();
  procedure3();
  printf("fin main\n");
  return 0;
}

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La réponse est

debut main
debut procedure 2
debut procedure 1
fin procedure 1
fin procedure 2
debut procedure 3
debut procedure 1
fin procedure 1
debut procedure 2
debut procedure 1
fin procedure 1
fin procedure 2
fin procedure 3
fin main

Vous remarquez au passage que main est aussi une procédure. main est exécutée automatiquement au lancement du programme.

1.8.2  Variables locales

Une procédure est un bloc d’instructions et est sujette aux mêmes règles que main. Il donc possible de déclarer des variables :

void nomprocedure()
{
  /*
   declaration de variables
  */
  /*
   instructions
  */
}

Attention, ces variables ne sont accessibles que dans le corps de la procédure, cela signifie qu’elle naissent au moment de leur déclaration et qu’elles sont détruites une fois la dernière instruction de la procédure exécutée. C’est pour cela qu’on les apelle des variables locales. Une variable locale n’est visible qu’entre sa déclaration et l’accolade fermant la procédure. Par exemple, ce code est illégal :

#include<stdio.h>

/*
void maProcedure()
{
  char a = b;
}


int main()
{
  char b = 'k';
  printf("%c, %c\n", a, b);
  return 0;
}
*/

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En effet, la variable b est déclarée dans la procédure main, et n’est donc visible que dans cette même procédure. Son utilisation dans maProcedure est donc impossible. De même, la variable a est déclarée dans maProcedure, elle n’est pas visible dans le main. Voici un exemple d’utilisation de variables locales :

#include<stdio.h>

void unADix()
{
  int i;
  for(i = 1 ; i <= 10 ; i++ )
    printf("%d\n", i);
}


int main()
{
  unADix();
  return 0;
}

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1.8.3  Passage de paramètres

Il est possible que la valeur d’une variable locale d’une procédure ne soit connue qu’au moment de l’appel de la procédure. Considérons le programme suivant :

int main()
{
  int i;
  printf("Veuillez saisir un entier : ");
  scanf(''%d'', &i);
  /*
  Appel d'une procedure affichant la valeur de i.
  */
  return 0;
}

Comment définir et invoquer une procédure afficheInt permettant d’afficher cet entier saisi par l’utilisateur ? Vous conviendrez que la procédure suivante ne passera pas la compilation

void afficheInt()
{
  printf(''%d'', i);
}

En effet, la variable i est déclarée dans le main, elle n’est donc pas visible dans afficheInt. Pour y remédier, on définit afficheInt de la sorte :

void afficheInt(int i)
{
  printf(''%d'', i);
}

i est alors appelé un paramètre, il s’agit d’une variable dont la valeur sera précisée lors de l’appel de la procédure. On peut aussi considérer que i est une valeur inconnue, et qu’elle est initialisée lors de l’invocation de la procédure. Pour initialiser la valeur d’un paramètre, on place cette valeur entre les parenthèses lors de l’appel de la procédure, par exemple : afficheInt(4) lance l’exécution de la procédure afficheInt en initialisant la valeur de i à 4. On dit aussi que l’on passe en paramètre la valeur 4. La version correcte de notre programme est :

#include<stdio.h>

void afficheInt(int i)
{
  printf("%d", i);
}

int main()
{
  int i;
  printf("Veuillez saisir un entier : ");
  scanf("%d", &i);
  afficheInt(i);
  printf("\n");
  return 0;
}

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Attention, notez bien que le i de afficheInt et le i du main sont deux variables différentes, la seule chose qui les lie vient du fait que l’instruction afficheInt(i) initialise le i de afficheInt à la valeur du i du main. Il serait tout à fait possible d’écrire :

#include<stdio.h>

void afficheInt(int j)
{
  printf("%d", j);
}

int main()
{
  int i;
  printf("Veuillez saisir un entier : ");
  scanf("%d", &i);
  afficheInt(i);
  printf("\n");
  return 0;
}

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Dans cette nouvelle version, l’instruction afficheInt(i) initialise le j de afficheInt à la valeur du i du main.

Il est possible de passer plusieurs valeurs en paramètre. Par exemple, la procédure suivante affiche la somme des deux valeurs passées en paramètre :

void afficheSomme(int a, int b)
{
  printf(''%d'', a + b);
}

L’invocation d’une telle procédure se fait en initialisant les paramètres dans le même ordre et en séparant les valeurs par des virgules, par exemple afficheSomme(3, 4) invoque afficheSomme en initialisant a à 3 et b à 4. Vous devez intialiser tous les paramètres et vous devez placer les valeurs dans l’ordre. Récapitulons :

#include<stdio.h>

void afficheSomme(int a, int b)
{
  printf("%d", a + b);
}

int main()
{
  int i, j;
  printf("Veuillez saisir deux entiers :\na = ");
  scanf("%d", &i);
  printf("b = ");
  scanf("%d", &j);
  printf("a + b = ");
  afficheSomme(i, j);
  printf("\n");
  return 0;
}

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La procédure ci-avant s’exécute de la façon suivante :

Veuillez saisir deux entiers :
a = 3
b = 5
a + b = 8

Lors de l’appel afficheInt(r) de la procédure void afficheInt(int i), r est le paramètre effectif et i le paramètre formel. Notez bien que i et r sont deux variables distinctes. Par exemple, qu’affiche le programme suivant ?

#include<stdio.h>

void incr(int v)
{
  v++;
}

int main()
{
  int i;
  i = 6;
  incr(i);
  printf("%d\n", i);
  return 0;
}

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La variable v est initialisée à la valeur de i, mais i et v sont deux variables différentes. Modifier l’une n’affecte pas l’autre.

1.8.4  Les fonctions

Le principe

Nous avons vu qu’un sous-programme appelant peut communiquer des valeurs au sous-programme appelé. Mais est-il possible pour un sous-programme appelé de communiquer une valeur au sous-programme appelant ? La réponse est oui. Une fonction est un sous-programme qui communique une valeur au sous-programme appelant. Cette valeur s’appelle valeur de retour, ou valeur retournée.

Invocation

La syntaxe pour appeler une fonction est :

v = nomfonction(parametres);

L’instruction ci-dessus place dans la variable v la valeur retournée par la fonction nomfonction quand lui passe les paramètres parametres. Nous allons plus loin dans ce cours définir une fonction carre qui retourne le carré de valeur qui lui est passée en paramètre, alors l’instruction

v = carre(2);

placera dans v le carré de 2, à savoir 4. On définira aussi une fonction somme qui retourne la somme de ses paramètres, on placera donc la valeur 2 + 3 dans v avec l’instruction

v = somme(2, 3);

Définition

On définit une fonction avec la syntaxe suivante :

typeValeurDeRetour nomFonction(listeParametres)
{
}

La fonction carre sera donc définie comme suit :

int carre(int i)
{
  /*
   instructions
  */
}

Une fonction ressemble beaucoup à une procédure. Vous remarquez que void est remplacé par int, void signifie aucune type de retour, une procédure est donc une fonction qui ne retourne rien. Un int est adapté pour représenter le carré d’un autre int, j’ai donc choisi comme type de retour le type int. Nous définirons la fonction somme comme suit :

int somme(int a, int b)
{
  /*
   instructions
  */
}

L’instruction servant à retourner une valeur est return. Cette instruction interrompt l’exécution de la fonction et retourne la valeur placée immédiatement après. Par exemple, la fonction suivante retourne toujours la valeur 1.

int un()
{
  return 1;
}

Lorsque l’on invoque cette fonction, par exemple

v = un();

La valeur 1, qui est retournée par un est affectée à v. On définit une fonction qui retourne le successeur de son paramètre :

int successeur(int i)
{
  return i + 1;
}

Cette fonction, si on lui passe la valeur 5 en paramètre, retourne 6. Par exemple, l’instruction

v = successeur(5);

affecte à v la valeur 6. Construisons maintenant nos deux fonctions :

int carre(int i)
{
  return i * i ;
}

int somme(int a, int b)
{
  return a + b ;
}

Vous noterez qu’une fonction ne peut pas retourner un tableau, une fonction ne peut retourner que des valeurs scalaires. Vous comprendrez pourquoi en étudiant les pointeurs.

1.8.5  Passages de paramètre par référence

En C, lorsque vous invoquez une fonction, toutes les valeurs des paramètres effectifs sont recopiés dans les paramètres formels. On dit dans ce cas que le passage de paramètre se fait par valeur. Vous ne pouvez donc, a priori, communiquer qu’une seule valeur au programme appelant. Effectivement :

Lorsque vous passez un tableau en paramètre, la valeur qui est recopiée dans le paramètre formel est l’adresse de ce tableau (l’adresse est une valeur scalaire). Par conséquent toute modification effectuée sur les éléments d’un tableau dont l’adresse est passée en paramètre par valeur sera repercutée sur le paramètre effectif (i.e. le tableau d’origine). Lorsque les modifications faites sur un paramètre formel dans un sous-programme sont repércutées sur le paramètre effectif, on a alors un passage de paramètre par référence. Nous retiendrons donc les trois règles d’or suivantes :