CHAPITRE 6 : Les fonctions en langage C | Exam-Lib
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CHAPITRE 6 : Les fonctions en langage C

abdelouafiJun 30, 2018

    1. abdelouafi

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      CHAPITRE 6 : Les fonctions en langage C

      Il est souhaitable, pour diverses raisons, de décomposer un problème en plusieurs sous-tâches, et de programmer ces sous-tâches comme des blocs indépendants. C'est le concept de la programmation modulaire qui utilise des sous-programmes.


      En langage C, il y a une seule sorte de sous-programmes : les fonctions. On commence d'abord avec l'écriture et les appels des fonctions. On verra plus tard les avantages de la programmation modulaire.


      A)Fonction naturelle avec return

      Une fonction "naturelle" est un sous-programme permettant de calculer et de "retourner" (avec return) un seul résultat de type simple (float, char et int dans le cadre du cours IFT 1810) à partir (fréquemment) d'une liste de paramètres (des données).


      1) Syntaxe

      type_résultat_de_retour nom_fonction(liste de paramètre(s))

      {

      déclarations locales si nécessaire

      calcul et retour (avec return) du résultat

      }


      Illustration de la syntaxe à l'aide d'un exemple


      La fonction suivante permet de calculer et de retourner la plus grande valeur parmi deux réels.


      float plusGrand(float x, float y)

      {

      if (x > y)

      return x;

      else

      return y;

      }


      Les déclarations locales sont "localement" utiles pour le calcul du résultat à partir des données. Pour la fonction "plusGrand" ci-dessus, on n’a besoin d'aucune déclaration locale.



      La fonction suivante permet de calculer le prix total à payer d'un article taxable à partir du prix de l'article. Dans le calcul du prix total à payer, on a besoin des informations intermédiaires. On les déclare "localement" à l'intérieur de cette fonction.


      float prixAPayer(float prix)

      {

      /* déclarations locales : */

      const float TAUX_TPS = 0.06,

      TAUX_TVQ = 0.075;

      float tps, tvq;


      /* calcul du prix total à payer : prix + les 2 taxes */

      tps = prix * TAUX_TPS;

      tvq = (prix+TPS) * TAUX_TVQ;

      return prix + tps + tvq;

      }


      2) Remarques

      a) Le nom de la fonction ne contient pas de résultat de retour comme en PASCAL.

      b) Il faut utiliser le résultat retourné dans un bon contexte (affichage, affectation, comparaison, ...).

      c) L'instruction "return" provoque la fin de la fonction. On revient ensuite à l’endroit où la fonction a été appellée. Il doit avoir au moins une instruction "return" dans la fonction.

      d) Dans l'en-tête, on ne peut pas regrouper les paramètres de même type :


      float plusGrand(float x, y) /* erroné! */


      e) Ne pas terminer l'en-tête par un point virgule :


      float plusGrand(float x, float y); /* erroné! */


      3) Exemples

      Exemple 1 : fonction qui retourne un entier comme résultat

      Écrire un programme permettant de saisir un entier n supérieur à zéro (par exemple : 5284).


      Le programme calcule (par les fonctions) et affiche à l'écran :

      · la somme des chiffres du nombre n (ici 19);


      · l'envers du nombre n (ici 4825).


      Solution


      #include <stdio.h>


      int somChif(int n)

      {

      int somme = 0;


      while (n > 0){

      somme += n % 10;

      n /= 10;

      }

      return somme;

      }


      int envers(int n)

      {

      int k = 0;


      while (n > 0){

      k = k * 10 + n % 10;

      n /= 10;

      }

      return k;

      }


      void main()

      {

      int nombre;


      printf("Entrez un entier positif : ");

      scanf("%d", &nombre);


      printf("La somme des chiffres de %d est %d\n\n", nombre, somChif(nombre));

      printf("L'envers du nombre %d est %d\n\n", nombre, envers(nombre));

      printf("Cliquez sur le bouton de fermeture ");

      }


      Exécution



      Entrez un entier positif : 875

      La somme des chiffres de 875 est 20


      L'envers du nombre 875 est 578



      Exemple 2 : fonction qui retourne un réel comme résultat

      Écrire une fonction permettant de calculer le bonus dépendant du poste de travail :

      poste 'A' (analyste) : 234.50 $ de bonus

      poste 'P' (programmeur) : 210.90 $ de bonus

      poste 'O' (opérateur) : 189.00 $ de bonus


      Écrire quelques appels (utilisations) valides de cette fonction.


      Solution


      float montantBonus(char poste)

      {

      const float BONUS_A = 234.50,

      BONUS_P = 210.90,

      BONUS_O = 189.00;

      float bonus;


      switch (toupper(poste)){

      case 'A': bonus = BONUS_A;

      break ;

      case 'P': bonus = BONUS_P;

      break ;

      case 'O': bonus = BONUS_O;

      }


      return bonus;

      }


      Quelques appels valides


      a) dans l'affichage (plus courant)


      printf("bonus d'un analyste : %6.2f\n", montantBonus('A'));


      b) dans une affectation :


      float salHebdo, salTotal;

      char poste;

      ...

      salTotal = salHebdo + montantBonus(poste);


      c) dans une comparaison :


      if (montantBonus (poste) > 200.00)

      printf("Pas si mal\n");


      Exemple 3 : fonction qui retourne un caractère comme résultat

      Écrire une fonction permettant de jouer le même rôle que "toupper" (conversion d'un caractère en majuscule).


      Écrire un appel valide de cette fonction.


      Solution


      char majuscule(char c)

      {

      if (c >= 'a' && c <= 'z') /* lettre minuscule */

      return c + 'A' - 'a'; /* code ASCII */

      else

      return c;

      }


      Un appel valide :


      printf("Le caractere %c en majuscule est %c\n", 'e', majuscule('e'));


      Voici un extrait de la table des codes ASCII :


      Caractere Numero

      ... ...

      '0' 48

      '1' 49

      ... ...

      'A' 65

      'B' 66

      ... ...

      'a' 97

      'b' 98

      ... ...


      Supposons que la variable c contienne un 'b' minuscule, alors c + 'A' - 'a' vaut 98 + 65 – 97 = 66 (le langage C fait la conversion automatique pour interpréter certains résultats quand il y a un conflit de types). Quel est le caractère dont l'ordre est 66? C'est la lettre 'B' en majuscule. La fonction retourne cette lettre comme résultat de la conversion.


      Exemple 4 : fonction qui retourne vrai ou faux comme résultat

      Écrire une fonction permettant de retourner vrai (1) ou faux (0) selon qu'un caractère est une voyelle ou non.


      Écrire une instruction utilisant cette fonction pour afficher les 20 consonnes en majuscules à l'écran.




      Solution


      int voyelle(char lettre)

      {

      int reponse;

      switch (toupper(lettre)){

      case 'A':

      case 'E':

      case 'I':

      case 'O':

      case 'U':

      case 'Y': reponse = 1; /* VRAI */

      break;

      default :reponse = 0; /* Faux */

      }

      return reponse;

      }


      L'affichage des 20 consonnes en majuscules à l'écran se fait comme suit :


      char lettre;


      for (lettre = 'A'; lettre <= 'Z'; lettre++)

      if (!voyelle(lettre))

      printf("%c", lettre);

      printf("\n\n");


      Remarque


      Pour plus de clarté, on peut aussi utiliser les #define dans le cas des fonctions booléennes. Exemple : écrire une fonction qui retourne vrai ou faux selon qu'un entier n est pair ou non.


      int estPair(int n)

      {

      #define VRAI 1

      #define FAUX 0


      if (n % 2 == 0)

      return VRAI;

      else

      return FAUX;

      }


      N.B. : Plusieurs autres exemples seront présentés avec les paramètres de type tableau.


      B) Fonction de type void (pas de return)

      Ce genre de fonction est semblable à "Sub" en Visual Basic (ou "Procedure en PASCAL). Elle réalise une ou quelques tâches (trier, chercher, compter-afficher, calculer, etc.).

      Certains livres présentent la fonction principale comme fonction qui retourne un entier comme résultat :


      int main()

      {

      ...

      return 0;

      }


      Cette manière permet d'éviter des avertissements (warning) à la compilation (au lieu d'en-tête main tout court). Cette méthode n'est pas très compréhensible pour les débutants en programmation. Il est préférable d'utiliser une fonction de type void :


      void main() /* rien à retourner */

      {

      ...

      }

      1) Syntaxe

      void nom_fonction(liste de paramètre(s))

      {

      déclarations locales


      suites d'instructions réalisant la tâche confiée à la fonction

      (s'il y a des résultats de retour, ce sont des paramètres

      transmis par pointeurs ou par référence(on verra plus en détail

      plus tard))

      }


      Pour le nom de la fonction (nom_fonction), on suggère d'utiliser le nom d'un verbe (ou venant d'un verbe) qui résume la tâche de la fonction :


      void calculer(...)

      void trier(...)

      void lireRemplir(...)

      etc.


      2) Exemples


      Premier cas

      Quand on utilise des résultats à l'intérieur du corps d'une fonction, on n'a que des paramètres transmis par valeur.


      Exemple 1


      Écrire une fonction permettant de compter et d'afficher le nombre de diviseurs d'un entier n positif donné. Écrire 2 appels permettant d'afficher le nombre de diviseurs de 720 et 984.


      Solution


      void compter(int n)

      {

      int k = 1, /* n est un diviseur de lui-même */

      i; /* utilisé dans la boucle for */


      for (i = 1; i <= n / 2; i++)

      if (n % i == 0)

      k++ ;


      printf("Le nombre de diviseurs de %d est %d\n", n, k);

      }


      Appels


      compter(720);

      compter(984);


      Exemple 2


      Réaliser un programme permettant de :

      - déclarer et remplir d’un tableau d’au maximum 10 000 entiers avec des valeurs aléatoires entre 500 et 30 000

      - afficher le contenu partiel du tableau : les 10 ers et les 5 derniers

      éléments du tableau

      - déterminer et afficher la valeur minimale et maximale du tableau

      - trier le tableau en ordre croissant

      - afficher le contenu partiel du tableau : les 7ers et les 3 derniers

      éléments du tableau après le tri





      #include <stdio.h>

      #include <stdlib.h> /* librairie standard en C */

      #include <time.h> /* pour la fonction time(...) */





      /* Cette fonction retourne un nombre arbitraire entre 2 bornes */

      int aleatoire(int borneInf, int borneSup) {



      return rand() % (borneSup - borneInf + 1) + borneInf;

      }



      void afficher(int tableau[], int nbElem, int debut, int fin)

      {

      int i;

      printf("Liste des %d premiers et %d derniers elements:\n",

      debut, fin);

      for (i = 0; i < nbElem ; i++)

      if ( i < debut || i >= nbElem-fin)

      printf("%4d) %10d\n", i, tableau);

      else

      if ( i == debut )

      printf("%4d) etc . . .\n", i);

      printf("\n\n");

      }


      void determinerMinMax(int tableau[], int nbElem)

      {

      int i;

      int mini, maxi ;

      mini = maxi = tableau[0];



      for (i = 0; i < nbElem ; i++)

      {

      if ( tableau < mini)

      mini = tableau;

      if ( tableau > maxi)

      maxi = tableau;

      }



      printf("Valeur la plus petite : %6d\n", mini);

      printf("Valeur la plus grande : %6d\n", maxi);

      printf("\n\n");

      }


      void trier(int tableau[], int nbElem)

      {

      int i, j, indMin;

      int tempo;



      for (i = 0; i < nbElem - 1; i++)

      {

      indMin = i;



      for (j = i + 1; j < nbElem; j++)

      if (tableau[j] < tableau[indMin])

      indMin = j;



      if (indMin != i){

      tempo = tableau;

      tableau = tableau[indMin];

      tableau[indMin] = tempo;



      }

      }



      }





      int main() {


      #define BORNE1 10000 /* taille du tableau */

      const int BORNE2 = 9000, /* tableau contient entre 9 000 et 10 000 entiers */

      VAL_MIN = 500, /* valeur minimale d'un élément */

      VAL_MAX = 30000; /* valeur maximale d'un élément */



      int valeur[BORNE1];

      int nbElem; /* nombre d'éléments du tableau */

      int i;



      srand(time(0));



      nbElem = aleatoire(BORNE2, BORNE1);

      for (i = 0; i < nbElem; i++)

      valeur = aleatoire(VAL_MIN, VAL_MAX);



      afficher(valeur, nbElem, 5, 10); /* afficher les 5 premiers et 10 derniers éléments */

      determinerMinMax(valeur, nbElem);

      trier(valeur, nbElem);

      afficher(valeur, nbElem, 7, 3); /* afficher les 7 premiers et 3 derniers éléments */



      printf("\n");

      system("pause");



      return 0;

      }

      /* Exécution :


      Liste des 5 premiers et 10 derniers elements:

      0) 2202

      1) 4581

      2) 9167

      3) 28226

      4) 22785

      5) etc . . .

      9942) 1218

      9943) 15135

      9944) 3465

      9945) 27833

      9946) 26386

      9947) 7867

      9948) 1299

      9949) 19411

      9950) 19128

      9951) 21296



      Valeur la plus petite : 500

      Valeur la plus grande : 29988



      Liste des 7 premiers et 3 derniers elements:

      0) 500

      1) 500

      2) 501

      3) 502

      4) 507

      5) 508

      6) 510

      7) etc . . .

      9949) 29978

      9950) 29982

      9951) 29988




      Appuyez sur une touche pour continuer... */



      Choix de type de fonction (return vs void):



      Pour le niveau du IFT 1810 :


      La fonction a t-elle une seule tâche de calculer

      (déterminer, compter, …) un seul résultat de type

      simple ?

      Si oui => choisir une fonction avec return

      Autres cas : choisir une fonction de type void


      Exemples de justification :



      1. Écrire une fonction pour calculer la taille moyenne:


      A-t-on une seule tâche de calculer un seul résultat de type simple?

      - Oui : la taille moyenne est le seul résultat de type réel


      On peut confier cette tâche à une fonction avec return :


      float moyenne ( float taille[], int nbPers) {

      float somme = 0 .0 ;

      int i ;


      for ( i = 0 ; i < nbPers ; i++)

      somme += taille;


      return somme / nbPers;

      }


      2. Écrire une fonction pour compter le nombre de personnes dont

      la taille dépasse 1.90 mètre

      A-t-on une seule tâche de calculer un seul résultat de type simple?

      - Oui : compter le nombre de personnes qui satisfont une

      condition. Ce seul résultat est de type entier. (simple).

      On peut confier cette tâche à une fonction avec return :

      int leNombre ( float taille[], int nbPers, float borne) {

      int n = 0, i ;


      for ( i = 0 ; i < nbPers ; i++)

      if ( taille > borne)

      n++; /* une personne de plus dont

      la taille dépasse la borne */

      return n ;

      }


      3. Écrire une fonction pour déterminer la taille la plus grande


      A-t-on une seule tâche de calculer un seul résultat de type simple?

      Oui : déterminer la taille la plus grande qui est le seul résultat de type réel (type simple).


      On peut confier cette tâche à une fonction avec return :


      float taillePG ( float taille[], int nbPers) {

      float tailleMax = 0.0 ; /* une taille suffisamment petite */

      int i;


      for ( i = 0 ; i < nbPers ; i++)

      if ( taille > tailleMax)

      tailleMax = taille;



      return tailleMax;

      }


      4. Écrire une fonction pour afficher le contenu des 3 tableaux :

      sexe, taille et poids :


      A-t-on une seule tâche de calculer un seul résultat de type simple?

      Non : choisir une fonction de type void.

      Que fait la fonction ? – elle affiche le contenu des 3

      tableaux


      On peut confier cette tâche à une fonction de type void :


      void afficher ( char sexe[], float taille[], float poids[], int nbPers) {

      int i;

      printf("Liste des personnes :\n");


      for ( i = 0 ; i < nbPers ; i++)

      printf("%3c %6.2f %7.1f\n", sexe, taille,

      poids);

      }


      5. Écrire une fonction pour trier le contenu des 3 tableaux :

      sexe, taille et poids selon les poids


      A-t-on une seule tâche de calculer un seul résultat de type simple?

      Non : choisir une fonction de type void.

      Que fait la fonction ? – elle trie les 3 tableaux selon les

      poids


      On peut confier cette tâche à une fonction de type void :


      void trier ( char sexe[], float taille[], float poids[], int nbPers) {

      . . . etc . . .

      }


      6. Écrire une fonction pour lire un fichier, remplir les 3 tableaux

      sexe, taille et poids, compter le nombre effectif de personnes

      lues.


      A-t-on un résultat de type simple?

      Oui : le nombre effectif de personnes lues

      Mais: est-elle la seule tâche de la fonction ?

      pas du tout : elle lit, elle remplit, elle compte

      Selon notre modèle, on confie cette tâche à une fonction de

      type void.

      Comme ce n'est pas une fonction avec return, comment "retourner"

      le compteur du nombre de personnes lues ?


      On ne le retourne pas! on transmet via pointeur :


      void lireRemplir( char sexe[], float taille[], float poids[], int * p)

      {

      . . . etc . . .

      }



      Conseils d'écriture une fonction avec return:


      1. Allure d'une fonction avec return :


      type nom ( liste de paramètre(s) ) {

      déclaration locale si nécessaire

      instruction(s) permettant de calculer et de

      retourner le résultat

      }


      2. type : c'est le type du résultat à retourner (int, float, char, . . .)


      3. nom : c'est le nom pour "appeler" plus tard cette fonction

      exemples :

      float moyenne( ….)

      int leNombre( . . .)

      char enMajuscule ( . . .)


      4. liste de paramètre(s) :

      Informations à partir desquelles on calcule le résultat. Pour IFT 1810,

      il est très rare que cette liste soit vide.


      à partir de quoi on calcule la taille moyenne ?

      tableau des tailles, le nombre de personne


      float moyTaille ( float taille[], int nbPers) { . . .


      Par contre, après réflexions : on calcule aussi le poids moyen, le

      salaire moyen, la note moyenne du final, etc . . .

      il est préférable d'utiliser un en-tête plus général comme le suivant:

      float moyenne ( float tableau[], int nbElements ) { . . .


      a) paramètres de type simple : entier, réel, char , . . .

      type nom


      b) paramètres de type tableau à un seul indice (pour IFT 1810):

      type nom[]


      c) paramètres de type tableau à 2 indices :

      type nom [] [BORNE]


      exemples :


      /* cette fonction calcule et retourne la somme des valeurs sur

      une diagonale d'un carré magique n x n (n lignes, n colonnes)

      */

      int somDiagonale ( int carreMagique[] [MAX_ORDRE], int n)

      etc . . .


      /* cette fonction détermine et retourne la valeur la plus grande

      d'un tableau de n réels

      */

      float plusGrand ( float tableau[], int n )



      5. déclarations locales (qui sont localement utiles pour calculer le résultat) : dépendant de votre logique et de degrés de complexité de la fonction. Pour traiter des tableaux, on a besoin souvent de boucle for, on déclare int i ; localement (entre autres) pour parcourir les indices des tableaux.


      Exemple1 : écrire une fonction permettant de calculer le périmètre d'un carré


      float perimetre ( float cote ) {

      return 4 * cote ;

      }


      Le calcul est si simple qu'on n'a pas besoin d'informations

      intermédiaries, donc pas de déclarations locales.








      Exemple 2 : écrire une fonction permettant de calculer la valeur la plus grande parmi 3 entiers.


      int plusGrand (int val1, int val2, int val3) {

      int maximum ;

      /* maximum entre 2 premiers entiers */

      if ( val1 > val2)

      maximum = val1;

      else

      maximum = val2 ;


      /* ajustement si nécessaire */

      if (val3 > maximum)

      maximum = val3;


      return maximum ;

      }



      Exemple 3 : écrire une fonction permettant de retourner vrai (1) ou faux (0) selon qu'un tableau t de n entiers ne contient que des valeurs paires ou non.


      int tousPairs ( int t [], int n ) {

      int i ; /* pour for */

      for ( i = 0 ; i < n ; i++ )

      if ( t % 2 != 0 ) /* impair */

      return 0 ;


      return 1 ;

      }


      6. instructions pour calculer et retourner le résultat : c'est votre logique pour

      ce calcul. Notez qu'il est possible qu'on rencontre plus d'un "return" dans

      une fonction. L'exécution d'un return provoque le retour du résultat

      retourné et aussi la fin de la fonction (voir l'exemple précédent).


      float plusPetit ( float taille1, float taille2 ) {

      if (taille1 < taille2)

      return taille1;

      else return taille2;

      }

      Conseils d'écriture une fonction de type void:



      On rappelle qu'une fonction de type void fait souvent une seule ou quelques petites tâches.


      1. Allure d'une fonction de type void :


      void nom ( liste de paramètre(s) ) {

      déclaration locale si nécessaire



      instruction(s) permettant de réaliser

      les petites tâches confiées à la fonction.

      }



      2. nom : pour IFT 1810, choisir un verbe ou un nom venant

      des verbes pour résumer les tâches confiées à la

      fonction :


      void trier ( . . . ) /* trier des tableaux */


      void afficher ( . . . ) /* afficher le contenu . . .*/


      /* lire un fichier, remplir les tableaux, . . . */

      void lireRemplir ( . . . )
       
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