Chapitre 4: LIRE ET ÉCRIRE DES DONNÉES

Chapitre 4:
LIRE ET ÉCRIRE DES DONNÉES

La
bibliothèque standard <stdio> contient un ensemble de fonctions
qui assurent la communication de la machine avec le monde extérieur. Dans ce
chapitre, nous allons en discuter les plus importantes:

	printf()	écriture formatée de données
	scanf()	lecture formatée de données
	putchar()	écriture d'un caractère
	getchar()	lecture d'un caractère

4.1. Écriture formatée de données

printf()

La fonction printf est utilisée pour transférer du texte, des valeurs
de variables ou des résultats d'expressions vers le fichier de sortie standard stdout
(par défaut l'écran).

Ecriture formatée en langage algorithmique

écrire <Expression1>,<Expression2>, ...

Ecriture formatée en C

printf("<format>",<Expr1>,<Expr2>, ... )

	"<format>"	:	format de représentation
	<Expr1>,...	:	variables et expressions dont les valeurs sont à représenter

La partie "<format>" est en fait une chaîne de
caractères qui peut contenir:

* du texte

* des séquences d'échappement

* des spécificateurs de format

* Les spécificateurs de format indiquent la manière dont les
valeurs des expressions <Expr1..N> sont imprimées.

* La partie "<format>" contient exactement un
spécificateur de format pour chaque expression <Expr1..N>.

* Les spécificateurs de format commencent toujours par le symbole %
et se terminent par un ou deux caractères qui indiquent le format d'impression.

* Les spécificateurs de format impliquent une conversion d'un nombre en
chaîne de caractères. Ils sont encore appelés symboles de conversion.

Exemple 1

La suite d'instructions:

int A = 1234; int B = 567; printf("%i fois %i est %li\n", A, B, (long)A*B);

va afficher sur l'écran:

1234 fois 567 est 699678

Les arguments de printf
sont

-	la partie format	"%i fois %i est %li"
-	la variable	A
-	la variable	B
-	l'expression	*(long)AB**

Le 1^er	spécificateur (%i) indique que la valeur de A
	sera imprimée comme entier relatif	==>1234
Le 2^e	spécificateur (%i) indique que la valeur de B
	sera imprimée comme entier relatif	==> 567
Le 3^e	spécificateur (%li) indique que la valeur de *(long)AB**sera imprimée comme entier relatif long	==> 699678

Exemple 2

La suite d'instructions:

char B = 'A'; printf("Le caractère %c a le code %i !\n", B, B);

va afficher
sur l'écran:

Le caractère A a le code 65 !

La valeur de
B est donc affichée sous deux formats différents:

	%c	comme caractère:	A
	%i	comme entier relatif:	65

Spécificateurs de format pour
printf

*^SYMBOLE*	*^TYPE*	*^{IMPRESSION COMME}*
%d ou %i	int	entier relatif
%u	int	entier naturel (unsigned)
%o	int	entier exprimé en octal
%x	int	entier exprimé en hexadécimal
%c	int	caractère
%f	double	rationnel en notation décimale
%e	double	rationnel en notation scientifique
%s	char*	chaîne de caractères

1. Arguments du type long

Les spécificateurs %d, %i, %u,
%o, %x peuvent seulement représenter des valeurs du type int
ou unsigned int. Une valeur trop grande pour être codée dans deux
octets est coupée sans avertissement si nous utilisons %d.

Pour pouvoir traiter correctement les
arguments du type long, il faut utiliser les spécificateurs %ld,
%li, %lu, %lo, %lx.

Exemple

long N = 1500000;
printf("%ld, %lx", N, N);	==> 1500000, 16e360
printf("%x, %x" , N);	==> e360, 16
printf("%d, %d" , N);	==> -7328, 22

2. Arguments rationnels

Les spécificateurs %f et %e
peuvent être utilisés pour représenter des arguments du type float oudouble. La mantisse des nombres représentés par %e contient
exactement un chiffre (non nul) devant le point décimal. Cette représentation
s'appelle la notation scientifique des rationnels.

Pour pouvoir traiter correctement les
arguments du type long double, il faut utiliser les
spécificateurs %Lf et %Le.

Exemple

float N = 12.1234;
double M = 12.123456789;
long double P = 15.5;
printf("%f", N);	==> 12.123400
printf("%f", M);	==> 12.123457
printf("%e", N);	==> 1.212340e+01
printf("%e", M);	==> 1.212346e+01
printf("%Le", P);	==> 1.550000e+01

3. Largeur minimale pour les
entiers

Pour les entiers, nous pouvons indiquer
la largeur minimale de la valeur à afficher. Dans le champ ainsi
réservé, les nombres sont justifiés à droite.

Exemples

( _ <=> position libre)

printf("%4d", 123);	==>	_123
printf("%4d", 1234);	==>	1234
printf("%4d", 12345);	==>	12345
printf("%4u", 0);	==>	___0
printf("%4X", 123);	==>	__7B
printf("%4x", 123);	==>	__7b

Largeur minimale et précision pour
les rationnels

4. Pour les rationnels, nous pouvons indiquer la largeur
minimale de la valeur à afficher et la précision du nombre à
afficher. La précision par défaut est fixée à six décimales. Les positions
décimales sont arrondies à la valeur la plus proche.

Exemples

printf("%f", 100.123);	==>	100.123000
printf("%12f", 100.123);	==>	__100.123000
printf("%.2f", 100.123);	==>	100.12
printf("%5.0f", 100.123);	==>	__100
printf("%10.3f", 100.123);	==>	___100.123
printf("%.4f", 1.23456);	==>	1.2346

Exercice
4.1

#include <stdio.h>main(){ int N=10, P=5, Q=10, R; char C='S'; N = 5; P = 2; Q = N++ > P || P++ != 3; printf ("C : N=%d P=%d Q=%d\n", N, P, Q); N = 5; P = 2; Q = N++ < P || P++ != 3; printf ("D : N=%d P=%d Q=%d\n", N, P, Q); N = 5; P = 2; Q = ++N == 3 && ++P == 3; printf ("E : N=%d P=%d Q=%d\n", N, P, Q); N=5; P=2; Q = ++N == 6 && ++P == 3; printf ("F : N=%d P=%d Q=%d\n", N, P, Q); N=C; printf ("G : %c %c\n", C, N); printf ("H : %d %d\n", C, N); printf ("I : %x %x\n", C, N); return 0;}

a) Sans
utiliser l'ordinateur, trouvez et notez les résultats du programme ci-dessus.

b) Vérifiez vos résultats à l'aide de
l'ordinateur.

4.2. Lecture formatée de données

scanf()

La fonction scanf est la fonction symétrique à printf; elle
nous offre pratiquement les mêmes conversions que printf, mais en sens
inverse.

Lecture formatée en langage algorithmique

lire <NomVariable1>,<NomVariable2>, ...

Lecture formatée en C

scanf("<format>",<AdrVar1>,<AdrVar2>, ...)

	"<format>"	:	format de lecture des données
	<AdrVar1>,...	:	adresses des variables auxquelles les données seront attribuées

* La fonction scanf reçoit ses données à partir du fichier d'entrée
standard stdin (par défaut le clavier).

* La chaîne de format détermine comment les données reçues doivent être
interprétées.

* Les données reçues correctement sont mémorisées successivement aux adresses
indiquées par <AdrVar1>,... .

* L'adresse d'une variable est indiquée par le nom de
la variable précédé du signe &.

Exemple

La suite d'instructions:

int JOUR, MOIS, ANNEE; scanf("%i %i %i", &JOUR, &MOIS, &ANNEE);

lit trois entiers relatifs, séparés par des espaces,
tabulations ou interlignes. Les valeurs sont attribuées respectivement aux
trois variables JOUR,
MOIS et ANNEE.

* scanf retourne comme résultat le nombre de données correctement
reçues (type int).

Spécificateurs de format pour scanf

*^SYMBOLE*	*^{LECTURE D'UN(E)}*	*^TYPE*
%d ou %i	entier relatif	int*
%u	entier naturel (unsigned)	int*
%o	entier exprimé en octal	int*
%b	entier exprimé en hexadécimal	int*
%c	caractère	char*
%s	chaîne de caractères	char*
%f ou %e	rationnel en notation décimale ou exponentielle (scientifique)	float*

Le symbole * indique que l'argument n'est pas une variable, mais l'adresse
d'une variable de ce type (c.-à-d.: un pointeur sur une variable - voir
chapitre 9 'Les pointeurs').

1. Le type long

Si nous voulons lire une donnée du type long, nous devons utiliser
les spécificateurs %ld, %li, %lu, %lo,
%lx. (Sinon, le nombre
est simplement coupé à la taille de int).

2. Le type double

Si nous voulons lire une donnée du type double, nous devons utiliser
les spécificateurs %le ou
%lf.

3. Le type long double

Si nous voulons lire une donnée du type long double, nous devons
utiliser les spécificateurs %Le
ou %Lf.

4. Indication de la largeur maximale

Pour tous les spécificateurs, nous pouvons indiquer la largeur maximale
du champ à évaluer pour une donnée. Les chiffres qui passent au-delà du champ
défini sont attribués à la prochaine variable qui sera lue !

Exemple

Soient les instructions:

int A,B; scanf("%4d %2d", &A, &B);

Si nous entrons le nombre 1234567, nous obtiendrons les affectations
suivantes:

A=1234 B=56

le chiffre 7 sera gardé pour la prochaine instruction de
lecture.

5. Les signes d'espacement

Lors de l'entrée des données, une suite de signes d'espacement (espaces,
tabulateurs, interlignes) est évaluée comme un seul espace. Dans la chaîne de
format, les symboles \t, \n, \r ont le même effet qu'un simple espace.

Exemple

Pour la suite d'instructions

int JOUR, MOIS, ANNEE; scanf("%i %i %i", &JOUR, &MOIS, &ANNEE);

les entrées suivantes sont correctes et équivalentes:

12 4 1980 ou 12 004 1980 ou 12 4 1980

6. Formats 'spéciaux'

Si la chaîne de format contient aussi d'autres caractères que des signes
d'espacement, alors ces symboles doivent être introduits exactement dans
l'ordre indiqué.

Exemple

La suite d'instructions

int JOUR, MOIS, ANNEE; scanf("%i/%i/%i", &JOUR, &MOIS, &ANNEE);

accepte les entrées:	rejette les entrées:
12/4/1980	12 ...
12/04/01980	12 /4 /1980

7. Nombre de valeurs lues

Lors de l'évaluation des données, scanf s'arrête si la chaîne de
format a été travaillée jusqu'à la fin ou si une donnée ne correspond pas au
format indiqué. scanf retourne comme résultat le nombre d'arguments
correctement reçus et affectés.

Exemple

La suite d'instructions

int JOUR, MOIS, ANNEE, RECU; RECU = scanf("%i %i %i", &JOUR, &MOIS, &ANNEE);

réagit de la façon suivante ( - valeur indéfinie):

Introduit:		RECU	JOUR	MOIS	ANNEE
12 ...	==>	3	12	4	1980
12/4/1980	==>	1	12	-	-
12.4 1980	==>	1	12	-	-
12 4 19.80	==>	3	12	4	19

Exercice 4.2

En vous référant aux exemples du chapitre 4.2, écrivez un programme qui lit
la date du clavier et écrit les données ainsi que le nombre de données
correctement reçues sur l'écran.

Exemple:

Introduisez la date (jour mois année):

11 11 1991 données reçues : 3 jour : 11 mois : 11 année : 1991

* Testez les réactions du programme à vos entrées. Essayez
d'introduire des nombres de différents formats et différentes grandeurs.

* Changez la partie format du programme de façon à séparer les différentes
données par le symbole '-' .

4.3. Écriture d'un caractère

La commande,

putchar('a');

transfère le caractère a vers le fichier standard de
sortie stdout. Les arguments de la fonction putchar sont ou bien
des caractères (c.-à-d. des nombres entiers entre 0 et 255) ou bien le symbole EOF
(End Of File).

EOF est une constante définie dans <stdio> qui marque la
fin d'un fichier. La commande putchar(EOF); est utilisée dans le cas où stdout
est dévié vers un fichier.

Type de l'argument

Pour ne pas être confondue avec un caractère, la constanteEOF
doit nécessairement avoir une valeur qui sort du domaine des caractères (en
général EOF a la valeur -1). Ainsi, les arguments de putchar sont
par définition du type int et toutes les valeurs traitées par putchar
(même celles du type char) sont d'abord converties en int.

Exemples

char A = 225; char B = '\a'; int C = '\a'; putchar('x'); /* afficher la lettre x */ putchar('?'); /* afficher le symbole ? */ putchar('\n'); /* retour à la ligne */

4.4. Lecture d'un caractère

Une fonction plus souvent utilisée que putchar est la fonction getchar,
qui lit le prochain caractère du fichier d'entrée standard stdin.

Type du résultat

Les valeurs retournées par getchar sont ou bien des caractères (0 -
255) ou bien le symbole EOF. Comme la valeur du symbole EOF sort
du domaine des caractères, le type résultat de getchar est int.
En général, getchar est utilisé dans une affectation:

int C; C = getchar();

getchar lit les données de la zone tampon de stdin et fournit
les données seulement après confirmation par 'Enter'. La bibliothèque <conio>
contient une fonction du nom getch qui fournit immédiatement le prochain
caractère entré au clavier.

La fonction getch n'est pas compatible avec ANSI-C et elle peut
seulement être utilisée sous MS-DOS.

Exercice 4.3

Ecrire un programme qui lit un caractère au clavier et affiche le caractère
ainsi que son code numérique:

a) en employant getchar et printf,

b) en employant getch et printf.

4.5. Exercices d'application

Exercice 4.4

Ecrire un programme qui permute et affiche les valeurs de trois variables A,
B, C de type entier qui sont entrées au clavier :

A ==> B , B ==> C , C ==> A

Exercice 4.5

Ecrire un programme qui affiche le quotient et le reste de la division
entière de deux nombres entiers entrés au clavier ainsi que le quotient
rationnel de ces nombres.

Exercice 4.6

Ecrire un programme qui affiche la résistance équivalente à trois
résistances R1, R2, R3 (type double),

- si les résistances sont branchées en série:

R_sér = R1+R2+R3

- si les résistances sont branchées en parallèle:

Exercice 4.7

Ecrire un programme qui calcule et affiche l'aire d'un triangle dont il faut
entrer les longueurs des trois côtés. Utilisez la formule :

S²= P(P-A)(P-B)(P-C)

où A, B, C sont les longueurs des trois côtés (type int) et P le
demi-périmètre du triangle.

Exercice 4.8

Ecrire un programme qui calcule la somme de quatre nombres du type int entrés
au clavier,

a) en se servant de 5 variables (mémorisation des valeurs entrées)

b) en se servant de 2 variables (perte des valeurs entrées)

Exercice 4.9

a) Ecrire un programme qui calcule le prix TTC (type double)
d'un article à partir du prix net (type int) et du pourcentage de TVA
(type int) à ajouter. Utilisez la formule suivante en faisant attention
aux priorités et aux conversions automatiques de type:

b) Ecrire un programme qui calcule le prix net d'un article (type double)
à partir du prix TTC (type double) et du pourcentage de TVA (type int)
qui a été ajoutée.

(Déduisez la formule du calcul de celle indiquée ci-dessus)

Exercice 4.10

Ecrire un programme qui calcule et affiche la distance DIST (type double)
entre deux points A et B du plan dont les coordonnées (XA, YA) et (XB, YB) sont
entrées au clavier comme entiers.