Créez vos propres types de variables !

  • Comme vous le savez le discord n'est malheureusement plus disponible, voici donc le nouveau moyen de communication à travers CG3 : Matrix Pour plus d'informations sur la fermeture du discord : Fermeture du discord.

Superman

Ancien staff
2 Déc. 2009
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Définir une structure

Une structure est un assemblage de variables qui peuvent avoir différents types.
Contrairement aux tableaux qui vous obligent à utiliser le même type dans tout le tableau, vous pouvez créer une structure comportant des variables de type long, char, int, double à la fois


Les structures sont généralement définies dans les fichiers .h, au même titre donc que les prototypes et les defines.
Voici un exemple de structure :

Code : C1
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7struct NomDeVotreStructure
{
int variable1;
int variable2;
int autreVariable;
double nombreDecimal;
};




Une définition de structure commence par le mot-clé struct, suivi du nom de votre structure (par exemple "Fichier", ou encore "Ecran").

J'ai personnellement l'habitude de nommer mes structures en suivant les mêmes règles que pour les noms de variables, excepté que je mets la première lettre en majuscule pour pouvoir faire la différence. Ainsi, quand je vois le mot "ageDuCapitaine" dans mon code, je sais que c'est une variable car cela commence par une lettre minuscule. Quand je vois "MorceauAudio" je sais qu'il s'agit d'une structure (un type personnalisé) car cela commence par une majuscule.
Vous n'êtes pas obligés de faire comme moi. Le principal est que vous soyez organisés



Après le nom de votre structure, vous ouvrez les accolades et les fermez plus loin, comme pour une fonction.

Attention, ici c'est particulier : vous DEVEZ mettre un point-virgule après l'accolade fermante. C'est obligatoire. Si vous ne le faites pas, la compilation plantera.


Et maintenant, que mettre entre les accolades ?
C'est simple, vous mettez les variables dont est composée votre structure. Une structure est généralement composée d'au moins 2 "sous-variables", sinon elle n'a pas trop d'intérêt


Comme vous le voyez, la création d'un type de variable personnalisé n'est pas bien complexe. Toutes les structures que vous verrez sont en fait des "assemblages" de variables de type de base, comme long, int, double etc... Il n'y a pas de miracle, un type "Fichier" n'est donc composé que de nombres de base



Exemple de structure



Des idées de structures, j'en ai des centaines en tête

Imaginons par exemple que vous vouliez créer une variable qui stocke les coordonnées d'un point à l'écran. Vous aurez très certainement besoin d'une structure comme cela lorsque vous ferez des jeux 2D dans la partie III, c'est donc l'occasion de s'avancer un peu là


Pour ceux chez qui le mot "géométrie" provoque des apparitions de boutons inexplicables sur tout le visage, voici un petit rappel fondamental sur la 2D :




Lorsqu'on travaille en 2D (2 dimensions), on a 2 axes : l'axe des abscisses (de gauche à droite) et l'axe des ordonnées (de bas en haut).
On a l'habitude d'exprimer les abscisses par une variable appelée x, et les ordonnées par y.

Etes-vous capables d'écrire une structure "Coordonnees" capable de stocker à la fois la valeur de l'abscisse (x) et celle de l'ordonnée (y) d'un point ?
Allons allons, ce n'est pas bien difficile


Code : C1
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5struct Coordonnees
{
int x; // Abscisses
int y; // Ordonnées
};




Notre structure s'appelle Coordonnees et est composée de 2 variables : x et y, c'est-à-dire l'abscisse et l'ordonnée.

Si on le voulait, on pourrait facilement faire une structure Coordonnees pour de la 3D : il suffirait d'ajouter une troisième variable (par exemple "z") qui indiquerait la hauteur. Et hop, on aurait une structure faite pour gérer des points en 3D dans l'espace



Tableaux dans une structure



Les structures peuvent contenir des tableaux. Ca tombe bien, on va pouvoir ainsi placer des tableaux de char (chaînes de caractères) sans problème !
Allez, imaginons une structure "Personne" qui stockerait diverses informations sur une personne :

Code : C1
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9struct Personne
{
char nom[100];
char prenom[100];
char adresse[1000];

int age;
int garcon; // Booléen : 1 = garçon, 0 = fille
};




Cette structure est composée de 5 sous-variables. Les 3 premières sont des chaînes, qui stockeront le nom, le prénom et l'adresse de la personne.
Les 2 dernières stockent l'âge et le sexe de la personne. Le sexe est un booléen, 1 = vrai = garçon, 0 = faux = fille.

Cette structure pourrait servir à créer un programme de carnet d'adresses. Bien entendu, vous pouvez rajouter des variables dans la structure pour la compléter si vous le voulez. Il n'y a pas de limite au nombre de variables dans une structure (enfin évitez d'en mettre une centaine ça va faire beaucoup quand même
).
Utilisation d'une structure

Maintenant que notre structure est définie dans le .h, on va pouvoir l'utiliser dans une fonction de notre fichier .c.
Voici comment créer une variable de type Coordonnees (la structure qu'on a définie plus haut) :

Code : C1
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#include "main.h" // Inclusion du .h qui contient les prototypes et structures

int main(int argc, char *argv[])
{
struct Coordonnees point; // Création d'une variable appelée "point" de type Coordonnees

return 0;
}




Nous avons ainsi créé une variable "point" de type Coordonnees. Cette variable est automatiquement composée de 2 sous-variables : x et y (son abscisse et son ordonnée).

On est obligés de mettre le mot "struct" lors de la définition de la variable ?


Oui, cela permet à l'ordinateur de différencier un type de base (comme "int") d'un type personnalisé, comme "Coordonnees".
Toutefois, les programmeurs trouvent un peu lourd de mettre le mot "struct" à chaque définition de variable personnalisée. Pour régler ce problème, ils ont inventé une instruction spéciale : le typedef.


Le typedef



Retournons dans le fichier .h qui contient la définition de notre structure Coordonnees.
Nous allons ajouter une instruction appelée typedef qui sert à créer un alias de structure, c'est-à-dire à dire que telle chose est équivalente à écrire telle autre chose.

Nous allons ajouter une ligne commençant par typedef juste avant la définition de la structure :

Code : C1
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typedef struct Coordonnees Coordonnees;
struct Coordonnees
{
int x;
int y;
};




Cette ligne doit être découpée en 3 morceaux (non je n'ai pas bégayé le mot "Coordonnees"
) :


  • typedef : indique que nous allons créer un alias de structure.
  • struct Coordonnees : c'est le nom de la structure dont vous allez créer un alias (c'est-à-dire un "équivalent").
  • Coordonnees : c'est le nom de l'équivalent.


En clair, cette ligne dit "Ecrire le mot Coordonnees est désormais équivalent à écrire struct Coordonnees". En faisant cela, vous n'aurez plus besoin de mettre le mot struct à chaque définition de variable de type Coordonnees.
On peut donc retourner dans notre main et écrire tout simplement :


Code : C1
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int main(int argc, char *argv[])
{
Coordonnees point; // L'ordinateur comprend qu'il s'agit de "struct Coordonnees" grâce au typedef
return 0;
}




Je vous recommande de faire un typedef comme je l'ai fait ici pour le type Coordonnees. La plupart des programmeurs font comme cela. Ca leur évite d'avoir à écrire le mot "struct" partout, et vu que ce sont des feignasses ça les arrange
(je rigole hein les gars, tapez pas
)


Modifier les composantes de la structure



Maintenant que notre variable point est créée, nous voulons modifier ses coordonnées.
Comment accéder au x et au y de point ? Comme cela :

Code : C1
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int main(int argc, char *argv[])
{
Coordonnees point;

point.x = 10;
point.y = 20;

return 0;
}




On a ainsi modifié la valeur de point, en lui donnant une abscisse de 10 et une ordonnée de 20. Notre point se situe désormais à la position (10 ; 20) (c'est comme cela qu'on note une coordonnée en mathématiques
)

Pour accéder donc à chaque composante de la structure, vous devez écrire :

Code : C1
variable.nomDeLaComposante




Le point fait la séparation entre la variable et la composante.


Si on prend la structure "Personne" de tout à l'heure et qu'on demande le nom et le prénom, on devra faire comme ça :

Code : C 1
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int main(int argc, char *argv[])
{
Personne utilisateur;

printf("Quel est votre nom ? ");
scanf("%s", utilisateur.nom);
printf("Votre prenom ? ");
scanf("%s", utilisateur.prenom);

printf("Vous vous appelez %s %s", utilisateur.prenom, utilisateur.nom);

return 0;
}




Code : Console
Quel est votre nom ? Dupont

Votre prenom ? Jean

Vous vous appelez Jean Dupont



On envoie la variable "utilisateur.nom" à scanf qui écrira directement dans notre variable "utilisateur".
On fait de même pour "prenom", et on pourrait aussi le faire pour l'adresse, l'âge et le sexe, mais j'ai la flemme de le faire ici (je dois être programmeur, c'est pour ça
).


Vous auriez pu faire la même chose sans connaître les structures, en créant juste une variable nom et une autre "prenom".
Mais l'intérêt ici est que vous pouvez créer une autre variable de type "Personne" qui aura aussi son propre nom, son propre prénom etc etc

On peut donc faire :

Code : C1
Personne joueur1, joueur2;




... et stocker ainsi les informations sur chaque joueur.

Mais le C, c'est plus fort encore ! On peut créer un tableau de Personne !
C'est facile à faire :

Code : C1
Personne joueurs[2];




Et ensuite, vous accédez par exemple au nom du joueur n°0 en tapant :

Code : C1
joueurs[0].nom




L'avantage d'utiliser un tableau ici, c'est que vous pouvez faire une boucle pour demander les infos du joueur 1 et du joueur 2, sans avoir à répéter 2 fois le même code. Il suffit de parcourir le tableau joueur et de demander à chaque fois nom, prénom, adresse...

Exercice : créez ce tableau de type Personne et demandez les infos de chacun grâce à une boucle (qui se répète tant qu'il y a des joueurs). Faites un petit tableau de 2 joueurs pour commencer, mais si ça vous amuse vous pourrez agrandir la taille du tableau plus tard.
Affichez à la fin du programme les infos que vous avez recueillies sur chacun des joueurs


Ce code est facile à écrire, vous n'avez pas besoin de correction, vous êtes des grands maintenant



Initialiser une structure



Pour les structures comme pour les variables, tableaux et pointeurs, il est vivement conseillé de les initialiser dès leur création pour éviter qu'elles ne contiennent "n'importe quoi". En effet, je vous le rappelle, une variable qui est créée prend la valeur de ce qui se trouve en mémoire là où elle a été placée. Parfois cette valeur est 0, parfois c'est un résidu d'un autre programme qui est passé par là avant vous et la variable vaut une valeur qui n'a aucun sens, comme -84570.

Pour rappel, voici comment on initialise :


  • Une variable : on met sa valeur à 0 (ça c'est simple).
  • Un pointeur : on met sa valeur à NULL. NULL est en fait un #define situé dans stdlib.h qui vaut généralement 0, mais on continue à utiliser NULL par convention sur les pointeurs pour bien voir qu'il s'agit de pointeurs et non de variables ordinaires.
  • Un tableau : on met chacune de ses valeurs à 0.


Pour les structures, ça va un peu ressembler à l'initialisation d'un tableau qu'on avait vue. En effet, on peut faire à la déclaration de la variable :

Code : C1
Coordonnees point = {0, 0};




Cela mettra, dans l'ordre, point.x = 0 et point.y = 0.

Revenons à la structure Personne (qui contient des chaînes). Vous avez aussi le droit d'initialiser une chaîne en mettant juste "" (rien entre les guillemets). Je ne vous ai pas parlé de cette possibilité dans le chapitre sur les chaînes je crois, mais il n'est jamais trop tard pour l'apprendre

On peut donc initialiser dans l'ordre nom, prenom, adresse, age et garcon comme ceci :

Code : C1
Personne utilisateur = {"", "", "", 0, 0};




Toutefois, j'utilise assez peu cette technique personnellement. Je préfère envoyer par exemple ma variable point à une fonction initialiserCoordonnees qui se charge de faire les initialisations pour moi sur ma variable.
Toutefois, pour faire cela il faut envoyer un pointeur de ma variable. En effet si j'envoie juste ma variable, une copie en sera réalisée dans la fonction (comme pour une variable de base) et la fonction modifiera les valeurs de la copie et non celle de ma vraie variable. Revoyez le "fil rouge" du chapitre sur les pointeurs si vous avez un trou de mémoire à ce sujet


Il va donc falloir apprendre à utiliser des pointeurs sur des structures (hummm ça donne faim ça
).
Nous allons justement voir comment faire ça maintenant

Pointeur de structure

Un pointeur de structure se crée de la même manière qu'un pointeur de int, de double ou de n'importe quelle autre type de base :

Code : C1Coordonnees* point = NULL;




On a ainsi un pointeur de Coordonnees appelé "point".
Comme un rappel ne fera de mal à personne, je tiens à vous répéter que l'on aurait aussi pu mettre l'étoile devant le nom du pointeur, cela revient exactement au même :

Code : C1Coordonnees *point = NULL;




Je fais d'ailleurs assez souvent comme cela, car si l'on veut définir plusieurs pointeurs sur la même ligne, on est obligés de mettre l'étoile devant chaque nom de pointeur :

Code : C1Coordonnees *point1 = NULL, *point2 = NULL;




Bon, mais ça pour le moment c'est du domaine des pointeurs, ça n'a pas de rapport direct avec les structures



Envoi de la structure à une fonction



Ce qui nous intéresse ici, c'est de savoir comment envoyer un pointeur de structure à une fonction, pour que celle-ci puisse modifier le contenu de la variable.

On va faire ceci pour cet exemple : on va juste créer une variable de type Coordonnees dans le main et envoyer son adresse à la fonction initialiserCoordonnees. Cette fonction aura pour rôle de mettre tous les éléments de la structure à 0.

Nous faisons cela juste à titre d'exemple. En pratique, il serait plus simple d'initialiser la structure comme on a appris à le faire un peu plus haut :
Code : C1Coordonnees point = {0};



Cela mettra tous les éléments de la structure à 0.


Notre fonction initialiserCoordonnees va prendre un paramètre : un pointeur sur une structure de type Coordonnees (un Coordonnees* donc
).

Code : C 1
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14int main(int argc, char *argv[])
{
Coordonnees monPoint;

initialiserCoordonnees(&monPoint);

return 0;
}


void initialiserCoordonnees(Coordonnees* point)
{
// Initialisation de chacun des membres de la structure ici
}




Ma variable monPoint est donc créée dans le main. On envoie son adresse à initialiserCoordonnees qui récupère cette variable sous la forme d'un pointeur appelé "point" (on aurait d'ailleurs pu l'appeler n'importe comment dans la fonction, même "monPoint" ou "trucBidule"
).


Bien, et maintenant que nous sommes dans initialiserCoordonnees, nous allons initialiser chacune des valeurs une à une.
Il ne faut pas oublier de mettre une étoile devant le nom du pointeur pour accéder à la variable. Si vous ne le faites pas, vous risquez de modifier l'adresse, et ce n'est pas ce que nous voulons faire


Oui mais voilà, problème... On ne peut pas vraiment faire :

Code : C1
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5void initialiserCoordonnees(Coordonnees* point)
{
*point.x = 0;
*point.y = 0;
}




C'aurait été trop facile bien entendu


Pourquoi on ne peut pas faire ça ? Parce que le point de séparation s'applique sur le mot "point" et non *point en entier. Or, nous ce qu'on veut c'est accéder à *point pour en modifier la valeur.
Pour régler le problème, il faut mettre des parenthèses autour de *point. Comme cela, le point de séparation s'appliquera à *point et non juste à point :

Code : C1
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5void initialiserCoordonnees(Coordonnees* point)
{
(*point).x = 0;
(*point).y = 0;
}




Voilà


Ce code fonctionne, vous pouvez tester. La variable de type Coordonnees a été transmise à la fonction qui a initialisé x et y à 0.



En C, on initialise généralement nos structures avec la méthode simple qu'on a vue plus haut.
En C++ en revanche, les initialisations sont plus souvent faites dans des "fonctions".
Nous n'en sommes pas encore à étudier le C++, mais vous verrez que, lorsque nous y arriverons, le C++ n'est en fait rien d'autre qu'une sorte de "super-amélioration" des structures. Bien entendu, beaucoup de choses découleront de cela, mais nous les étudierons en temps voulu. En attendant, je tiens à vous rappeler de vous concentrer sur le C, car tout ce que vous apprenez ici vous le réutiliserez avec le C++





Un raccourci pratique et très utilisé



Vous allez voir qu'on manipulera très souvent des pointeurs de structures. Pour être franc, je dois même vous dire qu'en C on utilise plus souvent des pointeurs de structures que des structures tout court

Quand je vous disais que les pointeurs vous poursuivraient jusque dans votre tombe, je ne le disais pas en rigolant
Vous ne pouvez y échapper, c'est votre destinée.

Hum...
En fait je voulais vous parler d'un truc sérieux là

Comme les pointeurs de structures sont très utilisés, on sera souvent amenés à écrire ceci :

Code : C1(*point).x = 0;




Oui mais voilà, encore une fois les programmeurs trouvent ça trop long. Les parenthèses autour de *point, quelle plaie ! Alors, comme les programmeurs sont de grosses feignasses (comment ça je l'ai déjà dit ?!
), ils ont inventé le raccourci suivant :

Code : C1point->x = 0;




Ce raccourci consiste à former une flèche avec un tiret suivi d'un chevron ">".
Ecrire point->x est donc STRICTEMENT équivalent à écrire (*point).x
Ca éclaircira votre code vous verrez


N'oubliez pas qu'on ne peut utiliser la flèche que sur un pointeur !
Si vous travaillez directement sur la variable, vous devez utiliser le symbole "point" comme on l'a vu au début.


Reprenons notre fonction initialiserCoordonnees. Nous pouvons donc l'écrire comme ceci :

Code : C1
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5void initialiserCoordonnees(Coordonnees* point)
{
point->x = 0;
point->y = 0;
}




Retenez bien ce raccourci de la flèche, nous allons le réutiliser et pas qu'une seule fois


Et surtout, surtout, ne confondez pas la flèche avec le symbole "point".
La flèche est réservée aux pointeurs, le "point" est réservé aux variables. Utilisez ce petit exemple pour vous en souvenir :

Code : C 1
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10int main(int argc, char *argv[])
{
Coordonnees monPoint;
Coordonnees *pointeur = &monPoint;

monPoint.x = 10; // On travaille sur une variable, on utilise le "point"
pointeur->x = 10; // On travaille sur un pointeur, on utilise la flèche

return 0;
}




On met le x à 10 de deux manières différentes ici, la première fois en travaillant directement sur la variable, la seconde fois en passant par le pointeur.
Les énumérations

Les énumérations sont une façon un peu différente de créer ses propres types de variables.

Une énumération ne contient pas de "sous-variables" comme c'était le cas pour les structures. C'est une liste de "valeurs possibles" pour une variable. Une énumération ne prend donc qu'une case en mémoire, et cette case peut prendre une des valeurs que vous définissez (et une seule à la fois).

Voici un exemple d'énumération :

Code : C1
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5typedef enum Volume Volume;
enum Volume
{
FAIBLE, MOYEN, FORT
};




Vous noterez qu'on utilise un typedef là aussi, comme on l'a fait jusqu'ici.

Pour créer une énumération, on utilise le mot-clé enum. Notre énumération s'appelle ici "Volume". C'est un type de variable personnalisé qui peut prendre une des 3 valeurs qu'on a indiquées : soit FAIBLE, soit MOYEN, soit FORT.


On va pouvoir créer une variable de type Volume, par exemple musique, qui stockera le volume actuel de la musique.
On peut par exemple initialiser la musique au volume MOYEN :

Code : C1Volume musique = MOYEN;




Voilà qui est fait

Plus tard dans le programme, on pourra modifier la valeur du volume et la mettre soit à FAIBLE, soit à FORT.


Association de nombres aux valeurs



Vous avez remarqué que j'ai mis les valeurs possibles de l'énumération en majuscules. Ca devrait vous rappeler les constantes et les defines non ?


En effet, c'est assez similaire mais ce n'est pourtant pas exactement la même chose.
Le compilateur associe automatiquement un nombre à chacune des valeurs possibles de l'énumération.

Dans le cas de notre énumération Volume, FAIBLE vaut 0, MOYEN vaut 1 et FORT vaut 2. L'association est automatique et commence à 0.

Contrairement au #define, c'est le compilateur qui associe MOYEN à 1 par exemple, et non le préprocesseur. Au bout du compte, ça revient un peu au même

Quand on a initialisé la variable musique à MOYEN, on a donc en fait mis la case en mémoire à la valeur 1.


En pratique, est-ce utile de savoir que MOYEN vaut 1, FORT vaut 2 etc. ?


Non. En général vous vous en moquez

C'est le compilateur qui associe automatiquement un nombre à chaque valeur. Grâce à ça, vous n'avez plus qu'à faire :

Code : C1
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4if (musique == MOYEN)
{
// Jouer la musique au volume moyen
}




Peu importe la valeur de MOYEN, vous laissez le compilateur se charger de gérer les nombres.

L'intérêt de tout ça ? C'est que du coup votre code est très lisible. En effet, tout le monde peut facilement lire le if précédent (on comprend bien que la condition signifie "Si la musique est au volume moyen").

Notez qu'on aurait très bien pu faire ça sans utiliser d'énumération. On aurait par exemple pu créer une variable musique de type int, et "retenir" que 1 signifie "volume moyen" par exemple.

Code : C1
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4if (musique == 1)
{

}




Mais comme vous le voyez dans l'exemple ci-dessus, c'est moins facile à lire pour le programmeur




Associer une valeur précise



Pour le moment, c'est le compilateur qui décide d'associer le nombre 0 à la première valeur, puis 1, 2, 3 dans l'ordre.
Il est possible de demander d'associer une valeur précise à chaque élément de l'énumération. Mais quel intérêt est-ce que ça peut bien avoir ?


Eh bien, supposons que sur votre ordinateur le volume soit géré entre 0 et 100 (0 = pas de son, 100 = 100% du son). Il est alors pratique d'associer une valeur précise à chaque élément :

Code : C1
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5typedef enum Volume Volume;
enum Volume
{
FAIBLE = 10, MOYEN = 50, FORT = 100
};




Ici, le volume FAIBLE correspondra à 10% de volume, le volume MOYEN à 50% etc.
On pourrait facilement ajouter de nouvelles valeurs possibles comme MUET. On mettrait dans ce cas MUET à la valeur... 0 ! Bravo vous avez compris le truc



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