TP2 C AlGO Monia

panne logiciel (bug), Masque binaire, Sapin, nombres premiers, suite de Fibonacci , nombre d'OR.

Prérequis

TP précédents

Utilisation Gcc, Gdb

Cours sur les boucles

Utilisation de la suite Monia

Cours sur les masques.

But

Coder en C

Réaliser des masques binaire

Suites mathématique avec l'aide du langage (C)

nombre d'or avec l'aide d'un langage (C)

Envoyer votre compte rendu sur ciela1@workboot.fr

0 - gdb et son usage

1 - Les boucles

1-1 Trouver la panne

2 - Programme pour afficher en binaire un entier.

ici nous découvrons la notation << (lire rotation a gauche)

Pour bien comprendre les décalages , droite ou gauche (en binaire)

Écrire un code C qui permet de voir ce que donne 1<<10 (entier)

Solution: dec_gauche

Ecrire un code qui permet de voir en hexa ce que donne 16>>2 (entier)

Solution: DEC_DROITE

La fonction logique & (ET)

2-1 Corriger le code pour que le résultat soit bon

3 - SAPIN INFORMATIQUE DE NOEL

3-1 Écrire un programme qui permet d'afficher ce magnifique sapin ! (boucles obligatoire)

solution (nb_espace)

solution (nb_etOILE)

3-2 Grace à monia donner l'algorithme de ce code

3-3 Traduire en Langage c

Solution du SAPIN

4 - NOMBRES PREMIERS

4-1 Écrire un code qui donne les nombres premiers JUSQU’À 500 max.

5 - FIBONACCI

5-1 Écrire un code qui donne la suite de Fibonacci

5-2 Nombre d'or

0 - gdb et son usage

Pour tous les tp de programmation en langage C il faut utiliser GDB vu en cours , qui permet de trouver les bugs de vos codes.

C'est un outil qui permet de bien comprendre ce qu'il se passe dans votre code:

gdb

ici il faut juste noter qu'il faudra l'utiliser et savoir l'utiliser pour les exercices suivant.

1 - Les boucles

Nous allons découvrir les boucles.

à partir du cours

donner les pseudos codes des différents programmes , un .algo de chaque programme. (Pseudo langage avec Monia)

un répertoire pour chaque programme.

Les boucles

1-1 Trouver la panne

projet panne / panne.c / panne.xmo / panne.pl

(répertoire panne et fichier source panne.c et travaux avec monia)

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv)

{

int compteur =0;

printf("%d \n",compteur);

while(compteur<=10);

return EXIT_SUCCESS;

}

Ce code , ne fonctionne pas comme il faut !!

Pour en sortir il faut appuyer sur les touches ctrl et c (^c) (envoi un signal au prg pour l’arrêter)

A l'aide du débogueur trouver ce qui manque dans ce code pour pouvoir en sortir?

Expliquer votre démarche avec gdb.

2 - Programme pour afficher en binaire un entier.

Pour ce tp il faut maîtriser les bases hexadécimale et binaire et décimale

ici nous découvrons la notation << (lire rotation a gauche)

qui se dit décalage à gauche de , il existe un décalage à droite de >>

LSB : least significant bit , bit de poids faible

MSB: most significant bit , bit de poids fort

0x17 << 1 => 0001 0111 (décalage a gauche de l'octet 0x17

Pour bien comprendre les décalages , droite ou gauche (en binaire)

projet : dec_gauche / dec_gauche.c

Écrire un code C qui permet de voir ce que donne 1<<10 (entier)

faire afficher en décimal et en hexadécimal , donnez les résultats ?

Solution: dec_gauche

/* dans un répertoire dec_gauche dans TP2C */

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(int argc , char **argv)

{

printf ("1<<10 = %d en décimal et en hexa %x \n", 1<<10 ,1<<10 );

return EXIT_SUCCESS;

}

projet: dec_droite / dec_droite.c

Ecrire un code qui permet de voir en hexa ce que donne 16>>2 (entier)

Expliquer ..

vous avez compris ? donc on peut continuer

Solution: DEC_DROITE

/* dans un répertoire dec_droite dans TP2C */

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(int argc , char **argv)

{

printf ("16>>2 = %d et en hexa : %x \n", 16>>2, 16>>2);

return EXIT_SUCCESS;

}

La fonction logique & (ET)

la lampe X est allumée si a et b sont activés.

a b c d e f g h i

& 1 0 1 0 0 0 0 0 0

= a 0 c 0 0 0 0 0 0

on voit que la fonction ET (&) bit a bit

filtre les bits a et c avec ce masque

le masque est 10100000 ou 0xA0

projet binaire (répertoire binaire)

binaire.xmo (avec monia)

binaire.pl (avec monia)

code source : binaire.c

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

int main(int argc, char **argv)

{

long int masque=0x0001; /* 0000 0000 0000 0001 en binaire */

int valeur;

int compteur;

if (argc==2)

{

valeur=atoi(argv[1]);

for (compteur=0; compteur < 16 ; compteur ++)

{

if (valeur & (masque<<compteur))

printf ("1");

else

printf ("0");

}

printf("\n");

}

else {

printf ("Donnez moi une valeur\n");

return EXIT_FAILURE;

}

return EXIT_SUCCESS;

}

Exemple d'utilisation :

./binaire 255

1111111100000000

sachant que 255 c'est : 0000000011111111

(donc a l'envers pour ceux qui ne l'ont pas vu !)

Analyse avec Monia de ce code. (installer pour le faire ! )

Faire le pseudo code de binaire.c , binaire.algo ou binaire.pl (avec Monia) pl qui veut dire pseudo langage .

ici c'est donné en exemple , et il faudra savoir faire pour les exercices suivants.

l'algorigramme (organigramme) et Pseudo langage (Pl)

# ----------------------------------------------------------------------------

# Nom : binaire.pl

# Sujet : valeur est la valeur a convertir en binaire , ici c'est un passage de paramètre en C

# Version : 0.1

# Auteur : BOGT

# Création : 29/11/2022

# Mise à jour : 29/11/2022

# ----------------------------------------------------------------------------

# source généré par MoniaOrg version 0.38

Programme nom_du_programme ;

##FORWARDCOMMENT##

VAR masque : entier long = 1 ; # masque pour selectionner un bit

valeur : entier = valeur passée au pg ; # valeur a convertir

compteur : entier = 0 ; # position du bit à tst

DEBUTPROG

masque=1 ;

valeur argument passé ;

compteur=0 ;

REPETER

SI ( valeur & (masque<<compteur) ) ALORS

afficher 1 ;

SINON

afficher 0 ;

FINSI

compteur=compteur+1 ;

JUSQU'A CE QUE ( compteur<=16 ) ;

FINPROG

2-1 Corriger le code pour que le résultat soit bon

Améliorer le code pour le faire dans le bon sens !! car j'ai bien l'impression que c'est a l'envers !:)

Essayer de pousser les limites du programme , des gros nombres en binaires , sur 32 bits par exemple.

3 - SAPIN INFORMATIQUE DE NOEL

3-1 Écrire un programme qui permet d'afficher ce magnifique sapin ! (boucles obligatoire)

Donner l'algo et le code / ou Monia , organigramme et PL

>./sapin 4

***

*****

*******

ici 4 est un exemple .. il accepte de 1 à 25 (ligne est égal à 4 ici)

dans cet exemple : nb_ligne est 4

il faut déterminer l’équation qui donne le nombre d'espace en fonction de nb_ligne et ligne , à afficher devant nb etoile '*' fonction de nb_ligne et ligne.

nb_ligne : nombre de ligne max du sapin

ligne : variable désignant pour la ligne

équations à résoudre:

nb_espace= f(nb_ligne,ligne)

ici nb_ligne est donné en argument. (dans notre exemple 4)

et l’équation suivante :

nb_etoile = f (nb_ligne, ligne)

Quand vous avez trouvé ces 2 équations le plus gros du travail est fait !

brouillon à réflexion .. pour déduire les équations

nb_ligne:

résultat stdout

___*
__***
_*****
*******

3 Espaces 1 étoile
2 Espaces 3 étoiles
1 Espace 5 étoiles
0 Espace 7 étoiles

solution (nb_espace)

nb_espace= (nb_ligne - ligne)

Vérification:

ligne va varier de 1 à 4 (nb_ligne)

nb_ligne=4 et que ligne=1 => nb_espace=3 (4-1)

nb_ligne=4 et que ligne=2 => nb_espace=2 (4-2)

nb_ligne=4 et que ligne=3 => nb_espace=1 (4-3)

nb_ligne=4 et que ligne=4 => nb_espace=0 (4-4)

CQFD!

solution (nb_etOILE)

nb_etoile= ((ligne -1)*2+1)

on note ici que nb_etoile depend uniquement de ligne !!

ligne va varier de 1 à 4 pour notre exemple !

Vérification:

ligne=1 => nb_etoile=1 (1-1)*2+1

ligne=2 => nb_espace=3 (2-1)*2+1

ligne=3 => nb_espace=5 (3-1)*2+1

ligne=4 => nb_espace=7 (4-1)*2+1

CQFD!

3-2 Grace à monia donner l'algorithme de ce code

3-3 Traduire en Langage c

projet: sapin / sapin.xmo/sapin.pl/sapin.c

Prévoir un traitement des erreurs ..

./sapin

veuillez entrer une valeur entière.

pas d'erreur de segmentation acceptable! tester votre code pour que cela n'arrive pas!

L'erreur de segmentation est provoquée par un mauvais codage ! on ne doit pas utiliser des variables au delà de leur limites.

Souvent l'étudiant utilise des variable comme argv[2] par exemple ou d'autres sans avoir vérifier avant son existence dans le contexte de l'utilisation du code.

Solution du SAPIN

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

int main (int argc , char *argv[])

{

int nb_ligne; /* compteur de ligne */

int nb_espace,nb_etoile;

int ligne; /* contient le nombre de ligne du sapin */

int compteur; /* variable pour compter */

/* on teste si il y a bien un argument */

if (argc!=2)

{

printf ("Pas content !! un paramètre svp \n");

return EXIT_FAILURE;

}

/* on determine la valeur entiere */

nb_ligne=atoi(argv[1]);

/* on doit avoir une valeur superieur a 25 et positive */

if ((nb_ligne > 25) | (nb_ligne < 0))

{

printf (" La valeur doit être comprise de 1 à 25 lignes maximum\n");

return EXIT_FAILURE;

}

for (ligne=1 ; ligne <= nb_ligne ; ligne ++)

{

nb_espace= (nb_ligne-ligne);

nb_etoile= ((ligne -1)*2+1);

for (compteur=0; compteur < nb_espace ; compteur++)

{

printf(" ");

}

for (compteur=0; compteur < nb_etoile ; compteur++)

{

printf ("*");

}

printf("\n");

}

return EXIT_SUCCESS;

}

4 - NOMBRES PREMIERS

Pour déterminer si un nombre entier naturel n est un nombre premier, on doit chercher un diviseur de n parmi les nombres premiers successifs (2, 3, 5, 7, 11 …) jusqu'à la valeur √n. Si le nombre n n'admet aucun diviseur parmi les nombres premiers successifs jusqu'à la valeur √n, c'est un nombre premier.

Concrètement, vous pouvez simplement diviser ce nombre par tous les entiers de 2 jusqu'à sa racine carrée. Si aucun de ces entiers ne le divise sans reste, alors le nombre est premier.

4-1 Écrire un code qui donne les nombres premiers JUSQU’À 500 max.

Avec Monia réaliser un algorithme et un pl qui va nous tester de 0 à 500 et nous donner la liste des nombres premiers <500

projet premier / premier.c /premier.xmo/premier.pl

Aide:

En C par exemple 5/2 = 2

Lire 5 division entière par 2 donne 2 (par défaut ou 3 par excès)

et 5%2 = 1

Lire 5 modulo 2 donne 1

1 étant le reste de la division entière de 5 / 2

pour tester un nombre si il est premier , il ne doit pas être divisible (division entière) pas un nombre entier entre 2 et lui même divisé par 2.

par exemple :

pour 13

=>13/2 , 6 reste 1

=>13/3 , 4 reste 1

=>13/4 , 3 reste 1

=>13/5 , 2 reste 3

=>13/6 , 2 reste 1

pas besoin d'aller plus loin ... on sait que 13 est premier !

Donner le pseudo code du programme. (Monia )

Un nombre est premier si il est divisible par lui et par 1 seulement !

./premier

2 3 5 .......

projet premier / premier.c

5 - FIBONACCI

projet fibonacci / fibonacci.c /fibonacci.xmo /fibonacci.pl

5-1 Écrire un code qui donne la suite de Fibonacci

Donner l'algorithme et pseudo code (monia) et le code

passer en paramètre le nombre d'élément de la suite à afficher.

./fibonacci 5

U0=1 U1=1 U2=2 U3=3 U4=5 U5=8

https://fr.wikipedia.org/wiki/Suite_de_Fibonacci

Suite de Fibonacci — Wikipédia

5-2 Nombre d'or

pour approfondir.

modifier le code précédent qui affichera la suite de Fibonacci.

nous approchons du nombre d'or quand

nombre d'OR = (Un-1+Un)/Un

./fibonacci 5

U0=0 U1=1 U2=1 U3=2 U4=3 U5=5 U6=8

le nombre d'or obtenu : 1.625

ici c'est le calcul (U5+U6)/U6 , (5+8)/8 = 1.625

donc plus nous irons loin dans la suite de Fibonacci plus nous tendrons vers le nombre d'OR qui est fini !

ici on a obtenu 1.625 qui est une approximation du nombre d'OR (1+SQR(5))/2 = 1.61803398

nombre d'OR

le nombre d'or se retrouve dans une des solutions de ce polynôme.

x²-x-1=0

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