Langages et programmation

Les deux premiers chapitres ont montré comment une machine représente l'information. Celui-ci change d'objet : il ne parle plus de ce que la machine stocke mais de ce qu'on lui dit de faire, et de la façon de s'assurer qu'elle le fait vraiment.

Sa place dans ce livre est délibérée. Il précède les types construits et l'algorithmique, alors que le programme le range plus loin, parce que ses trois gestes — spécifier une fonction avant de l'écrire, décrire ce qu'elle exige et ce qu'elle garantit, la soumettre à un jeu de tests — servent dans tous les chapitres suivants. Les apprendre après coup, c'est prendre l'habitude d'écrire d'abord et de vérifier ensuite ; c'est précisément l'habitude que cet enseignement cherche à défaire.

3.1 Le corpus des constructions élémentaires

Il existe des centaines de langages de programmation. Le fait remarquable est qu'on peut écrire n'importe quel programme avec une poignée de constructions, présentes dans presque tous.

Figure : Quatre des six constructions élémentaires. La différence entre les deux dernières n'est pas syntaxique : à droite, rien ne garantit l'arrêt — il faudra le prouver (chapitre 7).

n = 7                         # affectation
total = 0                     # affectation ; la séquence est l'enchaînement des lignes

for i in range(1, n + 1):     # boucle bornée : on sait qu'il y aura n tours
    total = total + i

if total > 20:                # conditionnelle
    message = "grand"
else:
    message = "petit"

reste = n                     # boucle non bornée : on ne sait pas combien de tours
etapes = 0
while reste > 1:
    reste = reste // 2
    etapes = etapes + 1

print(total, message, etapes) # appel de fonction

3.2 Diversité et unité des langages

3.2.1 Le même programme, quatre fois

Voici la recherche du plus grand élément d'un tableau, écrite dans quatre langages. Vous ne connaissez que le premier ; l'exercice consiste justement à lire les autres sans les connaître.

# Python
def maximum(t):
    m = t[0]
    for x in t:
        if x > m:
            m = x
    return m

/* C */
int maximum(int t[], int n) {
    int m = t[0];
    for (int i = 0; i < n; i++) {
        if (t[i] > m) {
            m = t[i];
        }
    }
    return m;
}

(* OCaml *)
let maximum t =
  let m = ref t.(0) in
  for i = 0 to Array.length t - 1 do
    if t.(i) > !m then m := t.(i)
  done;
  !m

// JavaScript
function maximum(t) {
    let m = t[0];
    for (let i = 0; i < t.length; i++) {
        if (t[i] > m) {
            m = t[i];
        }
    }
    return m;
}