Le C et le C++ : Une Exploration Approfondie
Le langage C constitue le fondement du C++. Bien que le C++ soit plus souvent employé pour les applications de bureau et les jeux, le C représente une excellente voie d’accès pour les débutants dans le domaine de la programmation. Découvrons ensemble pourquoi.
Qu’est-ce que le Langage C ?
Le C est un langage de programmation structuré de niveau élevé. Les programmes développés en C sont portables. Il demeure un des langages de programmation les plus performants du fait de sa robustesse. Il est notamment utilisé pour des logiciels complexes comme les systèmes embarqués, les pilotes, les noyaux, les applications système, les systèmes d’exploitation tels que Microsoft Windows, Apple OS X, les bases de données comme MySQL et diverses applications IoT.
Le C est un langage compilé, ce qui introduit une couche d’abstraction entre le code machine et le programme.
Voici un exemple simple d’un programme en C qui effectue l’addition de deux nombres :
#include <stdio.h>
int main() {
int a, b, sum;
printf("Saisissez deux nombres à additionner : ");
scanf("%d%d", &a, &b);
sum = a + b;
printf("La somme de %d et %d est %d", a, b, sum);
return 0;
}
Résultat de l’exécution :
Sortie du programme C d’exemple
Les programmes C incluent le fichier d’en-tête stdio.h, qui gère les entrées et sorties standard.
STDIO offre des fonctionnalités d’entrée/sortie de base comme printf et scanf. printf est employé pour afficher des messages ou des résultats à la console, tandis que scanf permet de récupérer des données saisies par l’utilisateur. L’indicateur %d signifie que nous traitons des nombres entiers.
Si vous entrez des nombres décimaux, le résultat peut être inattendu. Pour éviter cela, vous pouvez utiliser %f. La fonction main() est le point de départ de l’exécution du programme. La syntaxe est simple : on déclare les types de variables avant de les utiliser.
Qu’est-ce que le C++ ?
Le C++ repose sur les fondements de la programmation orientée objet (POO) tels que l’abstraction, le polymorphisme, l’héritage et l’encapsulation. Considérez le C++ comme une extension du C enrichie des concepts de classes et d’objets.
L’utilisation d’objets pour stocker des données a permis d’organiser les programmes de manière plus structurée. Par exemple, pour stocker les informations d’un étudiant, vous pouvez créer une classe ‘Etudiant’ et y inclure des attributs comme le nom, l’âge, les centres d’intérêt, les notes, etc. Vous pouvez ainsi créer un objet étudiant à chaque fois que nécessaire !
class Student {
public:
char name[20];
int age;
float marks;
};
// Création d'un objet
Student student1 = new Student();
Concrètement, l’objet sera créé et la mémoire allouée seulement lors de l’exécution du programme.
Le C++ excelle en performance, ce qui explique pourquoi il reste le langage privilégié pour le développement de moteurs de jeux haute performance, systèmes embarqués, navigateurs, compilateurs et applications graphiques comme le traitement d’images.
Des bases de données comme MongoDB sont écrites en C++. Tout comme le C, le C++ est portable.
Réécrivons notre programme d’addition en C++ et observons les différences :
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
int a, b;
cout << "Entrez les nombres : ";
cin >> a >> b;
int sum = a + b;
cout << a << " + " << b << " = " << sum;
return 0;
}
On remarque l’emploi de cout et cin à la place de printf et scanf. De plus, les déclarations de type peuvent être faites n’importe où dans le code avant l’utilisation de la variable (comme pour la variable sum). L’instruction d’affichage est plus directe avec simplement les noms de variables. On utilise ici l’espace de noms std de l’en-tête iostream. std contient des méthodes comme cout, in, entre autres.
Points Communs entre C et C++
On peut considérer le C comme un sous-ensemble du C++. Les similarités entre C et C++ sont nombreuses, qu’il s’agisse de la manière d’écrire les programmes ou des applications qu’ils servent. Ils sont tous deux robustes, portables et offrent de hautes performances. Voici quelques similitudes importantes :
| N° | Caractéristique | Explication |
| 1 | Syntaxe | La syntaxe est identique dans les deux langages, notamment pour la déclaration de variables, le point-virgule de fin d’instruction, les conventions de nommage, etc. |
| 2 | Structurel et procédural | Chaque ligne de code est exécutée séquentiellement. La structure des programmes est la suivante : importations, déclarations de variables, puis le code principal. |
| 3 | Fonction Main() | Tout le code exécutable doit se trouver à l’intérieur de la fonction main(). C’est la première fonction appelée lors de l’exécution du programme. |
| 4 | Pointeurs | Le C et le C++ utilisent les pointeurs de la même manière. Un pointeur est une variable qui stocke l’adresse mémoire d’une autre variable. Par exemple, ‘int a = 1;’. Une zone mémoire (par exemple, XX0011) sera allouée pour a. On accède à l’adresse mémoire de ‘a’ en utilisant l’esperluette (&) comme ‘int ptr_a = &a’. |
| 5 | Mots-clés et opérateurs | Tous les mots-clés et opérateurs présents en C sont également valables en C++. Exemples : scope, static, public, int, etc. Le C++ possède des opérateurs et mots-clés supplémentaires. |
Distinguer le C et le C++
Le C++ a été conçu pour pallier certaines limites du C et se présente comme un sur-ensemble de celui-ci. Ainsi, tout programme écrit en C fonctionnera en C++, mais l’inverse n’est pas vrai ! La différence majeure entre C et C++ réside dans l’approche du C++, qui est orientée objet (POO). De plus, le C++ met davantage l’accent sur la vérification des types. Voici d’autres nuances à noter :
| C | C++ |
| Développé entre 1969 et 1973 par Dennis Ritchie chez AT&T Bell Laboratories. | Développé par Bjarne Stroustrup en 1979. |
| Ne suit pas les principes de la programmation orientée objet. | Basé sur les concepts de la POO, comme l’encapsulation, le polymorphisme et l’héritage. |
| Possède un total de 32 mots-clés comme char, switch, int, static, union, etc. | Des fonctionnalités comme les amis, les fonctions virtuelles en C++ renforcent l’essence de la POO. |
| Le C prend en charge les types de données intégrés. | Le C++ prend en charge les types de données intégrés et ceux définis par l’utilisateur via les classes et la surcharge de fonctions (polymorphisme). |
| L’allocation de mémoire se fait via les fonctions malloc() et calloc(), et la désallocation via free(). | L’allocation de mémoire se fait par l’opérateur new et la désallocation par l’opérateur delete. |
| Le C ne prend pas en charge la gestion des exceptions. | Le C++ prend en charge la gestion des exceptions. |
| Se concentre sur la procédure ou la méthode plutôt que sur les données. | Plus centré sur les données. |
Autres spécificités du C++ :
- Grâce au mot-clé namespace, on peut créer des variables de même nom dans différents espaces de noms.
- On peut utiliser des fonctions au sein d’une structure. Les structures peuvent avoir des modificateurs d’accès.
- Le C++ prend en charge les variables de référence.
Choisir entre C et C++
Un débat récurrent chez les programmeurs : pourquoi apprendre le C quand le C++ permet de tout faire ?
Apprendre le C permet de construire des bases solides en structures de données, pointeurs, mots-clés, et en concepts comme la pile, le tas et l’allocation mémoire.
De plus, le C est encore très utilisé pour des applications haute performance, car le compilateur C est plus rapide que celui du C++. Si vous devez écrire du code qui n’a pas besoin d’objets, de classes, de fonctions virtuelles ou de modèles, privilégiez le C car le C++ peut être excessif avec ses bibliothèques étendues.
La plupart des codages bas niveau, comme les noyaux, systèmes d’exploitation et bases de données, sont toujours maintenus en C, donc connaître le C vous facilitera l’apprentissage du C++.
Le C++ est considéré comme l’un des langages les plus rapides et efficaces, ce qui justifie sa popularité, notamment pour des applications exigeantes comme les moteurs de jeu, les appareils IoT et les applications de bureau. De nombreuses applications combinent des parties de code en C et C++ pour obtenir des performances optimales et tirer profit de la programmation orientée objet.
En Résumé
Dans cet article, nous avons posé les bases du C et du C++ avec un programme d’exemple. Nous avons exploré les principales différences et similitudes entre ces deux langages, ainsi que leurs cas d’utilisation.
Pour les débutants, commencer par le C donne confiance, car il est simple et couvre tous les concepts de programmation, comme les structures de données, les pointeurs, la gestion mémoire, etc.
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