Leçons de niveau 14

Langage C++/Constantes et Variables

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Constantes et Variables
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Chapitre no 6
Leçon : Langage C++
Chap. préc. :Syntaxe C++
Chap. suiv. :Boucles & Structures Conditionnelles
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Langage C++/Constantes et Variables
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Constantes et Variables[modifier | modifier le wikicode]

En C++ nous avons besoin, pour pouvoir travailler, d'enregistrer des valeurs en mémoire.

La Mémoire[modifier | modifier le wikicode]

La mémoire dans un ordinateur est une succession d'octets (soit 8 bits), organisés les uns à la suite des autres et directement accessibles par une adresse. Ces adresses sont linéaires, et commencent à l'adresse zéro. Certaines de ces adresses sont affectées au matériel (carte graphique, disques durs, BIOS, etc.), les autres servent à enregistrer des données.

Organisation de la mémoire en C++[modifier | modifier le wikicode]

En C++ la mémoire est organisée en deux catégories, la pile (de l'anglais Stack) et le Tas (de l'anglais Heap). Cette formalisation vient de l'architecture même des microprocesseurs compatibles i80x86.

La Pile[modifier | modifier le wikicode]

La pile est un espace mémoire réservé au stockage des variables désallouées automatiquement en mémoire. Sa taille est limitée mais on peut choisir sa taille de manière à ce que l’on ne la remplisse jamais. Les compilateurs C++ gèrent ce paramétrage et nous n'avons plus à le configurer mais il est important de savoir où sont stockées les variables en mémoire et comment ce processus fonctionne.

La pile est bâtie sur le modèle LIFO (Last In First Out) ce qui signifie littéralement "Dernier Entré Premier Sorti" (DEPS). Il faut voir cet espace mémoire comme une pile d'assiettes où on a le droit d'empiler/dépiler qu'une seule assiette à la fois. Par contre on a le droit d'empiler des assiettes de taille différente. Lorsque l’on ajoute des assiettes on les empile par le haut, les unes au dessus des autres. Quand on les "dépile" on le fait en commençant aussi par le haut, soit par la dernière posée. Lorsqu'une valeur est dépilée elle est effacée de la mémoire.

Description Adresse no Élément Type
Espace vide de la pile (vide) (vide) (vide)
Pointeur de pile → Pile Base + x n char
... ... ...
Pile Base + 7 4 int (LSB2)
Pile Base + 6 4 int (LSB1)
Pile Base + 5 4 int (MSB2)
Pile Base + 4 4 int (MSB1)
Pile Base + 3 3 short(LSB*)
Pile Base + 2 3 short(MSB**)
Pile Base + 1 2 char
Base de la pile → Pile Base 1 char

* LSB = Least Significant Byte (Octet de Poids Faible)

** MSB = Most Significant Byte (Octet de Poids Fort)

Le Tas[modifier | modifier le wikicode]

Le tas est l'espace mémoire qui n'est ni alloué au système d'exploitation, ni alloué à la pile du programme. Il est lui aussi limité mais il est aussi beaucoup plus grand que la pile. On lui alloue des valeurs que l’on veut pouvoir transmettre hors des portée des méthodes où elles sont définies. Ne fonctionnant pas comme une pile, la mémoire ainsi allouée doit être désallouée explicitement.

Allocation en Pile et en Tas[modifier | modifier le wikicode]

Allocation en Pile[modifier | modifier le wikicode]

Une allocation de valeur en pile se fait grâce au mot clé "auto".

Début de l'exemple


Fin de l'exemple


Depuis la normalisation ANSI, il n'est plus nécessaire de préciser le mot clé "auto". Le compilateur génère automatiquement des variables à désallocation automatique.

Ce code est donc équivalent au précédent

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Fin de l'exemple


Allocation en Tas[modifier | modifier le wikicode]

Pour allouer en tas en C++, il faut utiliser le mot clé "new" qui retourne un pointeur (nous verrons les pointeurs dans un autre chapitre). Après allocation il faut impérativement désallouer le tas sous peine de créer une fuite de mémoire. Pour désallouer une variable en tas, il faut utiliser le mot clé "delete" qui attend comme paramètre un pointeur.

Début de l'exemple


Fin de l'exemple


Panneau d’avertissement Attention : L'allocation en tas ne permet pas la désallocation automatique. Chaque allocation de variable créée avec "new" doit impérativement être détruite avec "delete" sous peine de créer une fuite de mémoire. La fuite de mémoire est une zone mémoire qui a été allouée en tas par un programme qui a omis de la désallouer avant de se terminer. Cela rend la zone inaccessible à toute application (y compris le système d'exploitation) jusqu'au redémarrage du système. Si ce phénomène se produit trop fréquemment la mémoire se remplit de fuites et le système finit par tomber faute de mémoire.

Variables et Constantes[modifier | modifier le wikicode]

En C++ il existe deux catégories de valeurs : Les Variables et les Constantes. On peut donc créer en mémoire soit un espace qui contient une valeur variable (ou modifiable), soit un espace qui contient une valeur constante (ou non-modifiable).

Dans le premier cas nous appelons ces espaces mémoire des "variables", dans le second cas nous les appelons des "constantes".

Les Variables[modifier | modifier le wikicode]

Ces espaces mémoire permettent d'enregistrer des valeurs modifiables à volonté. Il n'existe pas de mot clé spécialisé dans la création des variables.

Panneau d’avertissement Attention : Une variable non initialisée contient une valeur indéterminée, il est impératif d'initialiser une variable avant toute utilisation afin d’éviter toute erreur de logique. Si vous parvenez à en faire un réflexe vous gagnerez beaucoup de temps sur le débogage.




Où <Type> correspond au type (de base ou étendu) qui contiendra la valeur constante ou variable <Valeur> et <AutreValeur>, désignée par le nom <NomVariable>. <Type> et <Valeur> doivent être de même nature. <NomVariable> est un identifiant unique répondant aux mêmes critères que les identifiants de constantes.


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Fin de l'exemple


Panneau d’avertissement Attention : Certains identifiants sont interdits. Ils sont utilisés par l'environnement de développement et les utiliser provoquera au mieux des erreurs de logique et au pire un plantage général de l'application, pouvant entraîner des instabilités du système. Non seulement la liste est très longue mais elle change en fonction de l'environnement de développement utilisé. Heureusement la plupart des compilateurs avertissent de la mauvaise utilisation de ces identifiants. Si, d'aventure, ils ne le faisaient pas et que vous constatiez des erreurs inexpliquées à l’utilisation d’un identifiant, cela viendrait peut-être d’un problème de conflit de noms d'identifiant.

Le tableau ci dessous montre les différentes possibilités pour un nom d'identifiant

Noms d'identifiant Validité
a Valide
R2d2_c6PO_Starwars Valide
_a Valide
_2 Valide
_ Valide (à éviter)
-a Non valide (le "-" est considéré comme l'opérateur mathématique moins)
248sp542 Non valide (commence par un chiffre)
R 2 d 2 Non valide (il ne doit pas y avoir d'espace)
Métronome Non valide (une lettre accentuée n’est pas un caractère autorisé dans un nom d'identifiant)

Les Constantes[modifier | modifier le wikicode]

Contrairement aux variables les constantes ne peuvent pas être initialisées après leur déclaration et leur valeur ne peut pas être modifiée après initialisation.

Comme cité précédemment, ces espaces mémoire ne peuvent plus être modifiés une fois qu’ils ont été initialisés. Ces constantes doivent être déclarées avec le mot clé "const" et obligatoirement initialisées sur la même ligne.




Où <type> correspond au type (de base ou étendu) qui contiendra la valeur constante <valeur>, désignée par le nom <NomConstante>. <type> et <valeur> doivent être de même nature. <NomConstante> est un identifiant unique composé de caractères alphanumériques sans espace, sans accents et ne commençant pas par un chiffre.

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Panneau d’avertissement Attention : A l'instar des variables, les constantes ne peuvent pas porter n’importe quel nom d'identifiant.


Les Constantes Non Nommées[modifier | modifier le wikicode]

Une constante non nommée est en C++, une catégorie de constante qui n'a pas de nom. En pratique, ce sont des valeurs brutes non modifiables qui ne peuvent pas être représentées autrement.

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Exemples :[modifier | modifier le wikicode]

Ces exemples sont très bien pour appréhender le concept de "constante" mais n'ont pas d'autre intérêt fonctionnel.

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Fin de l'exemple

Ces exemples sont très bien pour appréhender le concept de "variable" mais n'ont pas d'autre intérêt fonctionnel.

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