Langage C - Les structures conditionnelles

Juillet 2015

Qu'est-ce qu'une structure conditionnelle ?


On appelle structure conditionnelle les instructions qui permettent de tester si une condition est vraie ou non. Ces structures conditionnelles peuvent être associées à des structures qui se répètent suivant la réalisation de la condition, on appelle ces structures des structures de boucle.

La notion de bloc


Une expression suivie d'un point-virgule est appelée instruction. Voici un exemple d'instruction :

a++;


Lorsque l'on veut regrouper plusieurs instructions, on peut créer ce que l'on appelle un bloc, c'est-à-dire un ensemble d'instructions (suivies respectivement par des points-virgules) et comprises entre les accolades { et }.


Les instructions if, while

et for peuvent par exemple être suivies d'un bloc d'instructions à exécuter...

L'instruction if


L'instruction if est la structure de test la plus basique, on la retrouve dans tous les langages (avec une syntaxe différente...). Elle permet d'exécuter une série d'instructions si jamais une condition est réalisée.


La syntaxe de cette expression est la suivante :


if (condition réalisée) {
liste d'instructions;

}



Remarques :

  • la condition doit être entre des parenthèses
  • il est possible de définir plusieurs conditions à remplir avec les opérateurs ET et OU (&& et ||)


Par exemple l'instruction suivante teste si les deux conditions sont vraies :
if ((condition1)&&(condition2))

L'instruction suivante exécutera les instructions si l'une ou l'autre des deux conditions est vraie :

if ((condition1)||(condition2))
  • s'il n'y a qu'une instruction, les accolades ne sont pas nécessaires...
  • les instructions situées dans le bloc qui suit else sont les instructions qui seront exécutées si la ou les conditions ne sont pas remplies

L'instruction if ... else


L'instruction if dans sa forme basique ne permet de tester qu'une condition, or la plupart du temps on aimerait pouvoir choisir les instructions à exécuter en cas de non réalisation de la condition...

L'expression if ... else permet d'exécuter une autre série d'instructions en cas de non-réalisation de la condition.


La syntaxe de cette expression est la suivante :

if (condition réalisée) {
liste d'instructions
}

else {
autre série d'instructions
}

Une façon plus courte de faire un test


Il est possible de faire un test avec une structure beaucoup moins lourde grâce à

la structure suivante :



(condition) ? instruction si vrai : instruction si faux</i>



Remarques :

  • la condition doit être entre des parenthèses
  • Lorsque la condition est vraie, l'instruction de gauche est exécutée
  • Lorsque la condition est fausse, l'instruction de droite est exécutée
  • En plus d'être exécutée, la structure ?: renvoie la valeur résultant de l'instruction exécutée. Ainsi, cette forme ?: est souvent utilisée comme suit :


position = ((enAvant == 1) ? compteur+1 : compteur-1); 

L'instruction switch


L'instruction switch permet de faire plusieurs tests de valeurs sur le contenu d'une même variable. Ce branchement conditionnel simplifie beaucoup le test de plusieurs valeurs d'une variable, car cette opération aurait été compliquée (mais possible) avec des if imbriqués. Sa syntaxe est la suivante :

switch (Variable) {

case Valeur1 :
Liste d'instructions;

break;

case Valeur2 :
Liste d'instructions;

break;

case Valeurs... :
Liste d'instructions;

break;

default:

Liste d'instructions;

}



Les parenthèses qui suivent le mot clé switch indiquent une expression dont la valeur est testée successivement par chacun des case. Lorsque l'expression testée est égale à une des valeurs suivant un case, la liste d'instructions qui suit celui-ci est exécutée. Le mot clé break indique la sortie de la structure conditionnelle. Le mot clé default précède la liste d'instructions qui sera exécutée si l'expression n'est jamais égale à une des valeurs.



N'oubliez pas d'insérer des instructions break entre chaque test, ce genre d'oubli est difficile à

détecter car aucune erreur n'est signalée...

En effet, lorsque l'on omet le break, l'exécution continue dans les blocs suivants !


Cet état de fait peut d'ailleurs être utilisé judicieusement
afin de faire exécuter les mêmes instructions pour différentes valeurs consécutives, on peut ainsi mettre plusieurs cases avant le bloc :

switch(variable)
{
case 1:
case 2:
{ instructions exécutées pour variable = 1 ou pour variable = 2 }
break;
case 3:
{ instructions exécutées pour variable = 3 uniquement }
break;
default:
{ instructions exécutées pour toute autre valeur de variable }
}

Les boucles


Les boucles sont des structures qui permettent d'exécuter plusieurs fois la même série d'instructions jusqu'à ce qu'une condition ne soit plus réalisée...

On appelle parfois ces structures instructions répétitives ou bien itérations.

La façon la plus commune de faire une boucle est de créer un compteur (une variable qui s'incrémente, c'est-à-dire qui augmente de 1 à chaque tour de boucle) et de faire arrêter la boucle lorsque le compteur dépasse une certaine valeur. Il est néanmoins possible d'afficher des nombres sans boucle en C et C++ (ni structure conditionnelle).

La boucle for


L'instruction for permet d'exécuter plusieurs fois la même série d'instructions : c'est une boucle !


Dans sa syntaxe, il suffit de préciser le nom de la variable qui sert de compteur (et éventuellement sa valeur de départ, la condition sur la variable pour laquelle la boucle s'arrête (basiquement une condition qui teste si la valeur du compteur dépasse une limite) et enfin une instruction qui incrémente (ou décrémente) le compteur.


La syntaxe de cette expression est la suivante :

for (compteur; condition; modification du compteur) {liste d'instructions;

}



Par exemple :

for (i=1; i<6; i++) {
printf("%d", i);

}


Cette boucle affiche 5 fois la valeur de i, c'est-à-dire 1, 2, 3, 4, 5.

Elle commence à i=1, vérifie que i est bien inférieur à 6, etc. jusqu'à atteindre la valeur i=6, pour laquelle la condition ne sera plus réalisée, la boucle s'interrompra et le programme continuera son cours.



  • il faudra toujours vérifier que la boucle a bien une condition de sortie (i.e. le compteur s'incrémente correctement)
  • une instruction printf(); dans votre boucle est un bon moyen pour vérifier la valeur du compteur pas à pas en l'affichant !
  • il faut bien compter le nombre de fois que l'on veut faire exécuter la boucle :
    • for(i=0;i<10;i++) exécute 10 fois la boucle (i de 0 à 9)
    • for(i=0;i<=10;i++) exécute 11 fois la boucle (i de 0 à 10)
    • for(i=1;i<10;i++) exécute 9 fois la boucle (i de 1 à 9)
    • for(i=1;i<=10;i++) exécute 10 fois la boucle (i de 1 à 10)


L'instruction while


L'instruction while représente un autre moyen d'exécuter plusieurs fois la même série d'instructions.


La syntaxe de cette expression est la suivante :

while (condition réalisée) {
liste d'instructions;

}



Cette instruction exécute la liste d'instructions tant que (while est un mot anglais qui signifie <ita>tant que</ital>) la condition est réalisée.



La condition de sortie pouvant être n'importe quelle structure conditionnelle, les risques de boucle infinie (boucle dont la condition est toujours vraie) sont grands, c'est-à-dire qu'elle risque de provoquer un plantage du programme en cours d'exécution !

Saut inconditionnel


Il peut être nécessaire de faire sauter à la boucle une ou plusieurs valeurs
sans pour autant mettre fin à celle-ci.


La syntaxe de cette expression est « continue; » (cette instruction se place dans une boucle !), on l'associe généralement à une structure conditionnelle, sinon les lignes situées entre cette instruction et la fin de la boucle seraient obsolètes.


Exemple : Imaginons que l'on veuille imprimer pour x allant de 1 à 10 la valeur de 1/(x-7) ; il est évident que pour x=7 il y aura une erreur. Heureusement, grâce à l'instruction continue il est possible de traiter cette valeur à part puis de continuer la boucle !



x=1;

while (x<=10) {
if (x == 7) {
printf("Division par zéro !");

continue;
}
a = 1/(x-7);

printf("%f", a);

x++;

}



Il y avait une erreur dans ce programme... peut-être ne l'avez-vous pas vue :

Lorsque x est égal à 7, le compteur ne s'incrémente plus, il reste constamment à la valeur 7, il aurait fallu écrire :

x=1;

while (x<=10) {
if (x == 7) {
printf("Division par 0");

x++;

continue;

}
a = 1/(x-7);

printf("%f", a);

x++;

}

Arrêt inconditionnel


A l'inverse, il peut être voulu d'arrêter prématurément la boucle, pour une autre condition que celle précisée dans l'en-tête de la boucle. L'instruction break permet d'arrêter une boucle (for ou bien while). Il s'agit, tout comme continue, de l'associer à une structure conditionnelle, sans laquelle la boucle ne ferait jamais plus d'un tour !


Dans l'exemple de tout à l'heure, par exemple si l'on ne savait pas à quel moment le dénominateur (x-7) s'annule (bon... OK... pour des équations plus compliquées par exemple) il serait possible de faire arrêter la boucle en cas d'annulation du dénominateur, pour éviter une division par zéro !



for (x=1; x<=10; x++) {
a = x-7;

if (a == 0) {
printf("Division par 0");

break;
}
printf("%f", 1/a);

}
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