Chapitre 1 : Introduction - UQAM
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Chapitre 1 : Introduction
Alexandre Blondin Massé
Département d’informatique
Université du Québec à Montréal
1er mai 2018
Construction et maintenance de logiciels
INF3135
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 1 / 53
Table des matières 1. Présentation du cours 2. Environnement Unix 3. Environnements de développement 4. Le format Markdown 5. Le logiciel Git 6. Le langage C 7. Makefiles A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 2 / 53
Table des matières 1. Présentation du cours 2. Environnement Unix 3. Environnements de développement 4. Le format Markdown 5. Le logiciel Git 6. Le langage C 7. Makefiles A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 3 / 53
Informations générales
Trimestre Été 2018
Titre du cours Construction et maintenance de logiciels
Sigle INF3135
Horaire Mardi, de 17h30 à 21h00
Département Informatique
Enseignant Alexandre Blondin Massé, professeur
Coordonnateur Alexandre Blondin Massé, professeur
Bureau PK-4525
Téléphone 5516
Courriel blondin_masse.alexandre@uqam.ca
Page web http://lacim.uqam.ca/˜blondin
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 4 / 53Description du cours (1/3)
I Initier les étudiants à la programmation à l’aide d’un
langage impératif et procédural.
I Familiariser les étudiants à la construction professionnelle
de logiciels et à leur maintenance.
I Notions de base de la programmation procédurale et
impérative en langage C sous environnement
Unix/Linux (définition et déclaration, portée et durée de
vie, fichier d’interface, stuctures de contrôle, unités de
programme et passage des paramètres, macros, compilation
conditionnelle).
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 5 / 53Description du cours (2/3)
I Décomposition en modules et caractéristiques facilitant
les modifications (cohésion et couplage, encapsulation et
dissimulation de l’information, décomposition
fonctionnelle).
I Style de programmation (conventions, documentation
interne, gabarits).
I Déboggage de programmes (erreurs typiques, traces, outils,
par ex., gdb).
I Assertions et conception par contrats.
I Tests (unitaires, intégration, d’acceptation, boı̂te noire vs.
boı̂te blanche, mesures de couverture, outils d’exécution
automatique des tests, par exemple, xUnit, scripts).
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 6 / 53Description du cours (3/3)
I Évaluation et amélioration des performances (profils
d’exécution, améliorations asymptotiques vs.
optimisations, outils).
I Techniques et outils de base pour la gestion de la
configuration (par exemple, make, cvs).
I Introduction à la maintenance de logiciels (types de
maintenance, techniques de base, par exemple, remodelage,
automatisation des tests de régression).
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 7 / 53Modalités d’évaluation
I Trois examenss :
I Un premier test [10%] (1 heure);
I Un deuxième test [10%] (1 heure);
I Un examen final [30%] (3 heures);
I Trois travaux pratiques :
I TP1 : initiation à C [15%] (seul);
I TP2 : maintenance d’un logiciel [15%] (seul);
I TP3 : construction d’un logiciel [20%] (en équipe);
I Retard, absence et plagiat : voir le plan de cours
http://syllabus.uqam.ca/files/1524859301_
2018_Ete_INF3135.pdf.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 8 / 53Références
I Langage C : The C Programming Language, de
Kernighan et Ritchie (disponible à la coop);
I Git : Manuel d’utilisation;
I Makefile : Documentation officielle;
I Markdown : Documentation officielle et spécialisation
pour GitLab;
I StackOverflow, mais méfiez-vous...
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 9 / 53Table des matières 1. Présentation du cours 2. Environnement Unix 3. Environnements de développement 4. Le format Markdown 5. Le logiciel Git 6. Le langage C 7. Makefiles A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 10 / 53
La console
I Un outil essentiel pour le développeur est le terminal ou
la console;
I Le terminal agit comme intermédiaire entre les
programmes d’un système d’exploitation Unix.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 11 / 53Commandes agissant sur les fichiers
I Résumé (cheatsheet) :
https://ubuntudanmark.dk/filer/fwunixref.pdf
I Commandes fréquentes :
Commande Description
ls Liste les fichiers dans un répertoire
ls -als Liste plus détaillée
cd Change de répertoire
mkdir Crée un répertoire
rm Supprime un fichier (irréversible)
rm -rf Supprime un répertoire (récursivement)
cp Copie un fichier
cp -r Copie un dossier (récursivement)
mv Renomme/déplace un fichier/répertoire
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 12 / 53Autres commandes de fichiers
Commande Description
find Trouve toutes les occurrences d’un fichier
cat Affiche le contenu d’un fichier
ou concatène plusieurs fichiers
less Permet de parcourir le contenu d’un fichier
head Affiche les premières lignes d’un fichier
tail Affiche les dernières lignes d’un fichier
pwd Affiche le répertoire courant
touch Crée un fichier vide ou s’il existe,
modifie sa date au moment présent
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 13 / 53Informations système
Commande Description
top Affiche les processus actifs
kill Tue un processus (fin de tâche)
chmod Change les permissions d’un fichier ou un dossier
which Affiche le chemin d’une application
grep Recherche une expression régulière
date Affiche l’heure et la date
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 14 / 53Commandes réseau
Commande Description
ping Vérifie si un hôte est disponible
whois Affiche de l’information sur un nom de domaine
dig Affiche l’information DNS d’un nom de domaine
wget Télécharge un fichier
curl Télécharge un fichier
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 15 / 53Exemples d’utilisation
I Tous les résultats de ces commandes peuvent être
redirigés dans un fichier. Par exemple
ls > contenu-repertoire.txt
I touch est utile si on veut forcer une recompilation avec
un Makefile par exemple.
I Exemples classiques de changement de permissions :
chmod 777 # rwx pour tous
chmod 755 # rwx pour user,
# rx pour groupe et tous
I Utilisées en combinaison avec d’autres commandes, on peut
écrire des scripts simples effectuant des tâches
relativement complexes.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 16 / 53Installation de logiciels
I Un développeur doit très souvent installer des logiciels sur
une machine;
I Cela peut rapidement devenir complexe, surtout lorsque
certains logiciels dépendent d’autres logiciels, en
particulier dans les systèmes Unix;
I Heureusement, il existe un type de programme appelé
gestionnaire de paquets (en anglais, package manager ),
qui facilite le processus :
I Linux : Aptitude, Pacman, etc.;
I MacOS : MacPorts et Homebrew;
I Windows : Linux Subsystem, avec un gestionnaire
semblable à Aptitude, mais limité...
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 17 / 53Système Unix
I Il vous sera difficile de travailler efficacement dans ce
cours si vous n’installez pas un système Unix sur votre
machine personnelle;
I Les utilisateurs de Mac OS pourront utiliser leur machine
telle quelle.
I Pour les utilisateurs de Windows, il y a deux solutions
possibles :
I [Recommandé] Installer un système Linux en partition
double ou comme unique système (Ubuntu ou Mint);
I [Moins recommandé] Installer une machine virtuelle.
I [Insuffisant] La version actuelle de Linux Subsystem
suffira pour le TP1, mais pas pour les deux autres.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 18 / 53Table des matières 1. Présentation du cours 2. Environnement Unix 3. Environnements de développement 4. Le format Markdown 5. Le logiciel Git 6. Le langage C 7. Makefiles A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 19 / 53
Environnements de développement
I L’outil de base d’un programmeur est son environnement
de développement;
I En anglais, integrated development environment
(IDE);
I Quelques exemples :
I Pourtant, de nombreux programmeurs avancés préfèrent un
simple éditeur de texte. Pourquoi ?
I Autre référence intéressante : Unix comme EDD.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 20 / 53Éditeurs de texte (1/2)
L’offre d’éditeurs de texte est très variée :
I Notepad/Notepad++ (Windows);
I TextEdit (MacOS);
I Gedit (Linux);
I SublimeText (multiplateforme);
I Visual Studio Code (multiplateforme);
I Emacs et ses dérivés (multiplateforme);
I Vi/Vim et ses dérivés (multiplateforme).
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 21 / 53Éditeurs de texte (2/2)
I Dans le cours, l’éditeur préféré sera Vim, mais vous êtes
libre d’utiliser celui de votre choix.
I Par contre, vous devez connaı̂tre la base de Vim pour bien
utiliser Git qui gère bien les dialogues lors d’opérations
plus complexes;
I N’utilisez pas les éditeurs installés par défaut :
I Windows : Notepad;
I Mac OS : TextEdit.
I Dans tous les cas, assurez-vous que vos fichier sont
enregistrés au format UTF8;
I Tout fichier ayant un problème d’encodage sera considéré
comme non valide.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 22 / 53Vim
I Un des plus anciens éditeurs de texte;
I En 2009, un sondage le plaçait comme l’éditeur de texte le
plus utilisé;
I Son ancêtre, vi, a été créé par Bill Joy en 1976;
I Le nom Vim vient de Vi iMproved;
I Supporté sur toutes les plateformes habituelles (Linux,
MacOS, Windows).
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 23 / 53Avantages/inconvénients
I Avantages :
I Très mature;
I Interaction directe avec le terminal;
I Installé par défaut sur toutes les plateformes Unix;
I Extrêmement rapide, en particulier pour la
programmation à distance;
I Hautement configurable, etc.
I Inconvénients :
I Orienté seulement clavier (certains dérivés, comme
GVim permettent une utilisation limitée de la souris);
I Courbe d’apprentissage difficile pour les débutants.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 24 / 53Configuration
I Il est essentiel de configurer Vim (fichier .vimrc dans les
anciennes versions, .vim/vimrc dans les plus récentes) :
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 25 / 53Table des matières 1. Présentation du cours 2. Environnement Unix 3. Environnements de développement 4. Le format Markdown 5. Le logiciel Git 6. Le langage C 7. Makefiles A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 26 / 53
Langage de balisage léger
I C’est un format texte utilisant certains caractères spéciaux
pour le structurer;
I Ces formats sont très pratiques pour rédiger de la
documentation d’un programme ou d’un système;
I Quelques formats populaires :
I Markdown;
I ReStructuredText;
I Asciidoc, etc.;
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 27 / 53Markdown
I Les fichiers Markdown portent généralement l’extension
.md ou .markdown;
I Ils peuvent facilement être transformés en HTML, PDF,
etc.
I Un utilitaire très pratique pour cela est Pandoc.
I Par exemple, la commande
$ pandoc -s -f markdown -t html exemple.md -o exemple.html
produit le fichier exemple.html.
I Dans le cours, tous vos projets devront être documentés à
l’aide d’un fichier README.md.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 28 / 53Fichier README.md
# Travail pratique 1
## Description
Ce programme permet d'afficher en format ASCII une montagne dont les parties
concaves sont remplies d'eau. Il est possible de préciser les caractères
représentant la terre et l'eau lors de l'affichage.
Le projet a été réalisé dans le cadre du cours INF3135 Construction et
maintenance de logiciel de la session d'automne 2016 à l'Université du Québec
A Montréal.
## Auteur
Alexandre Blondin Massé
## Fonctionnement
Pour générer un exécutable du programme, il suffit d'entrer la commande
make
Puis on lance le programme à l'aide de la commande
./tp1
où `` est un caractère représentant de la terre, `` est un
caractère représentant l'eau et `` est une suite de nombres naturels
décrivant les hauteurs, colonne par colonne, de la montagne, séparées par des
virgules.
...
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 29 / 53Résultat A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 30 / 53
Références
I Dans le cadre du cours, vous utiliserez minimalement les
éléments suivants :
I Les sections et les sous-sections;
I Les hyperliens;
I Les listes à puce et les énumérations;
I Les extraits de code;
I Les images, etc.
I Référence rapide (cheatsheet);
I Extension pour GitLab.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 31 / 53Pandoc
I Pour visualiser le résultat de votre fichier Markdown en
format HTML, vous pouvez utiliser Pandoc;
I Il s’agit d’un logiciel qui permet de convertir des
documents;
I Plusieurs formats supportés:
I HTML;
I docx/odt/xml/ppt;
I epub/pdf;
I etc.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 32 / 53Table des matières 1. Présentation du cours 2. Environnement Unix 3. Environnements de développement 4. Le format Markdown 5. Le logiciel Git 6. Le langage C 7. Makefiles A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 33 / 53
Logiciel de contrôle de versions
I Permet de stocker un ensemble de fichiers;
I Conserve en mémoire la chronologie de toutes les
modifications effectuées;
I Offre des services de partage des fichiers entre plusieurs
développeurs;
I Est utilisé pour conserver les différentes versions du code
source d’un projet;
I Permet également de gérer différentes branches dont les
évolutions sont temporairement indépendantes.
I Garantit dans une certaine mesure l’intégrité des
fichiers, car il est toujours possible de revenir en arrière.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 34 / 53Liste de logiciels connus
Nom Type Accès
Bazaar distribué libre
BitKeeper distribué propriétaire
CVS centralisé libre
Darcs distribué libre
Git distribué libre
Mercurial distribué libre
Subversion centralisé libre
I Dans ce cours, nous utiliserons Git;
I Son utilisation est obligatoire, notamment pour la
remise des travaux.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 35 / 53Naissance de Git
I 2002. Linus Torvalds utilises BitKeeper pour conserver
l’historique de Linux;
I 6 avril 2005. La version gratuite de BitKeeper est
supprimée : Torvalds décide de créer son propre logiciel
de contrôle de version, Git;
I 18 avril 2005. Git supporte l’opération de fusion de
fichiers;
I 16 juin 2005. Git est officiellement utilisé pour conserver
l’historique de Linux;
I Fin juillet 2005. Junio Hamano devient le développeur
principal de Git.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 36 / 53Commandes les plus courantes
Quelques opérations courantes de Git :
I Créer un nouveau projet : git init;
I Cloner un projet existant : git clone;
I Sauvegarder l’état courant du projet : git commit;
I Versionner un nouveau fichier : git add;
I Ajouter un fichier pour le prochain commit : git add;
I Consulter l’historique : git log;
I Récupérer des changements à distance : git pull;
I Téléverser des changements à distance : git push, etc.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 37 / 53Configuration de Git
I La configuration de Git est très simple;
I Elle se fait à l’aide d’un fichier texte généralement stocké
dans le dossier home :
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 38 / 53Hébergement de dépôts Git
I Lorsqu’on manipule un dépôt Git, la plupart des opérations
se font localement;
I Cependant, il est très pratique de pouvoir partager nos
modifications;
I Pour cela, il existe des sites dédiés à l’hébergement de tels
projets :
I Github;
I Bitbucket;
I GitLab, etc.
I Dans ce cours, vous devrez utiliser GitLab, qui offre
gratuitement un nombre illimité de dépôts privés et de
contributeurs.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 39 / 53Table des matières 1. Présentation du cours 2. Environnement Unix 3. Environnements de développement 4. Le format Markdown 5. Le logiciel Git 6. Le langage C 7. Makefiles A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 40 / 53
Historique
I Années 70. Naissance du langage C, créé par Ritchie et
Kernighan.
I Origine liée au système Unix (90% écrit en C).
I 1978 Publication du livre The C Programming
Language, par Kernighan et Ritchie. On appelle cette
première version le C K & R.
I 1983 ANSI forme un comité dont l’objectif est la
normalisation du langage C.
I 1989 Apparition de la norme ANSI-C. Cette seconde
version est appelée C ANSI.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 41 / 53Utilisation du langage C
I Langage d’implémentation de certains systèmes
d’exploitation (Unix et dérivés) :
I Près du langage machine;
I Pointeurs typés mais non contrôlés;
I Adapté aux petits programmes et aux bibliothèques :
I Efficacité du code généré;
I Compilation séparée;
I Langage peu utilisé pour les applications de grande
envergure :
I Approche archaı̈que de la modularité;
I Typage laxiste.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 42 / 53Caractéristiques du langage C (1/2)
I Langage structuré, conçu pour traiter les tâches d’un
programme en les mettant dans des blocs;
I Il produit des programmes efficaces : il possède les mêmes
possibilités de contrôle de la machine que le langage
assembleur et il génère un code compact et rapide;
I C’est un langage déclaratif. Normalement, tout objet C
doit être déclaré avant d’être utilisé. S’il ne l’est pas, il est
considéré comme étant du type entier;
I La syntaxe est très flexible : la mise en page (indentation,
espacement) est très libre, ce qui doit être exploité
adéquatement pour rendre les programmes lisibles.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 43 / 53Caractéristiques du langage C (1/2)
I Le langage C est modulaire. On peut donc découper une
application en modules qui peuvent être compilés
séparément. Il est également possible de regrouper des
programmes en librairie;
I Il est flexible. Peu de vérifications et d’interdits,
hormis la syntaxe. Malheureusement, dans certains cas,
ceci entraı̂ne des problèmes de lisibilités majeurs et de
mauvaises habitudes de programmation;
I C’est un langage transportable. Les entrées/sorties,
fonctions mathématiques et fonctions de
manipulation de chaı̂nes de caractères sont réunies
dans des librairies, parfois externes au langage (dans le
cas des entrées/sorties par exemple).
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 44 / 53Exemple de programme C
// Directives au preprocesseur
#include
#define DEBUT -2
#define FIN 10
#define MSG "Programme de demonstration\n"
// Prototypes de fonctions
int carre(int x);
int cube(int x);
// Fonction main
int main() {
int i;
printf(MSG);
for (i = DEBUT; iCompilation
1. Édition du programme source à l’aide d’un éditeur de
texte ou d’un environnement de développement.
L’extension du fichier est .c.
2. Compilation du programme source, traduction du
langage C en langage machine. Le compilateur indique
les erreurs de syntaxe, mais ignore les fonctions et les
bibliothèques appelées par le programme. Le compilateur
génère un fichier avec l’extension .o.
3. Édition de liens. Le code machine de différents fichiers .o
est assemblé pour former un fichier binaire. Le résultat
porte l’extension .out (sous Unix) ou .exe (sous Windows).
4. Exécution du programme. Soit en ligne de
commande ou en double-cliquant sur l’icône du fichier
binaire.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 46 / 53Exemple de compilation (1/2)
I Reprenons le fichier exemple.c
I On peut directement le compiler en exécutable :
$ gcc exemple.c
ce qui produit le fichier a.out.
I Puis ensuite, on l’exécute :
$ ./a.out
Programme de démonstration
-2 carré: 4 cube: -8
-1 carré: 1 cube: -1
0 carré: 0 cube: 0
1 carré: 1 cube: 1
2 carré: 4 cube: 8
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 47 / 53Exemple de compilation (2/2)
I En général, on compile en deux étapes;
I D’abord, de .c vers .o :
$ gcc -c exemple.c
ce qui produit le fichier compilé (objet) exemple.o.
I Puis ensuite, la commande
$ gcc -o exemple exemple.o
produit un fichier exécutable nommé exemple.
I Il s’exécute simplement en entrant
$ ./exemple
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 48 / 53Table des matières 1. Présentation du cours 2. Environnement Unix 3. Environnements de développement 4. Le format Markdown 5. Le logiciel Git 6. Le langage C 7. Makefiles A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 49 / 53
Gestion de la compilation
I On a vu un peu plus tôt les deux étapes pour créer un
exécutable en C :
I On compile le fichier .c en un fichier .o;
$ gcc -c exemple.c
I On lie les fichiers .o en un seul fichier exécutable.
$ gcc -o exemple exemple.o
I Problème : Il est long de relancer la compilation chaque
fois qu’on apporte une modification au fichier source.
I Solution : Utilisation d’un Makefile.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 50 / 53Makefiles
I Existent depuis la fin des années ’70.
I Gèrent les dépendances entre les différentes composantes
d’un programme;
I Automatisent la compilation en minimisant le nombre
d’étapes;
I Malgré qu’ils soient archaı̈ques, ils sont encore très
utilisés (et le seront sans doute pour très longtemps
encore);
I Certaines limitations des Makefiles sont corrigées par des
outils comme Autoconf et CMake.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 51 / 53Exemple
I Reprenons notre fichier exemple.c
I Un Makefile minimal pour ce fichier serait le suivant :
exemple: exemple.o
gcc -o exemple exemple.o
exemple.o: exemple.c
gcc -c exemple.c
I La syntaxe est de la forme
:
(le caractère est très important !)
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 52 / 53Exécution d’un Makefile
I Pour utiliser un Makefile, il suffit de taper
make
I On obtient alors
gcc -c exemple.c
gcc -o exemple exemple.o
et les fichiers .o et l’exécutable sont produits.
I Astuce : Comme Vim interagit directement avec le
terminal, je m’assure que les caractères mm déclenchent la
commande make.
A. Blondin Massé (UQAM) 1er mai 2018 53 / 53Vous pouvez aussi lire
