Variables et pile d'appel.

Nous allons examiner le déroulement le programme ci-dessous grâce au débogueur. Il comporte la définition d'une fonction fact, qui calcule la factorielle d'un entier positif.

#include <iostream>

int fact(int n)
{
  if (n==1) return 1;
  else return n*fact(n-1);
}

int main ()
{
  int a = 5;
  cout << "fact(" << a << ") = " << fact(a) << endl;
  return 0;
}

Au moment où la fonction main fait l'appel fact(a), n reçoit la valeur de a, qui est 5. Plaçons un point d'arrêt sur la fonction fact et lançons le programme avec r, le programme est interrompu à chaque appel à fact au niveau de la ligne << if (n==1) return 1; >>. Avançons avec step dans l'exécution de la fonction fact, après 3 appels récursifs (à elle-même), examinons la pile d'appel avec backtrace :

(gdb) bt
#0  fact (n=3) at fact.c:5
#1  0x10708 in fact (n=4) at fact.c:6
#2  0x10708 in fact (n=5) at fact.c:6
#3  0x10748 in main () at fact.c:12

La pile a 4 niveaux : les 3 appels à fact et l'appel à main.

Au niveau courant (noté 0), tentons d'imprimer la valeur de la variable a :

(gdb) p a
No symbol "a" in current context.

La variable a n'est pas définie dans ce contexte. Nous pouvons remonter dans la pile avec la commande up. Si nous allons jusqu'au niveau 3 (appel à main) avec 3 << up >> et que nous tentons à nouveau d'imprimer la valeur de a, nous obtenons :

(gdb) p a
$3 = 5

Dans le contexte d'appel à main, la variable a est bien définie.

L'analyse au débogueur du contexte (ou environnement) d'exécution d'une fonction permet de mieux comprendre le mode de fonctionnement de C++.

Mémento C - shell, Emacs, gdb

Renaud Keriven

Programme

int main()

{

...

return 0;

}

<>

Objets

int i;

double x, y;

char c;

char s[32];

char a[3][3];

<>

Constantes

const int N=10;

<>

Fonctions

Définition

double f(int i, int j, double x)

{

int k,l

double y,z;

...

return z;

}

void g(int i)

{

if (i==2) {

return;

}

...

}

Déclaration

void g(int i);

<>

Passage par référence

void max(double x, double y,

double& z)

{

if (x<y)

z = y;

else

z = x;

}

...

max(x, y, z);

...

<>

Portées

// variable globale

int a;

// paramètres

void hop(int b, int c)

{

// variables locales

int i, j;

// variable statique

static int memo;

}

<>

Initialisations

int globale=3;

void hop()

{

int locale=2;

static int statique=4;

complexe z={1,2};

double tb[2]={3,4};

int a[]={2,4};

int b[][3]={{1,2,3},{4,5,6}};

complexe c[]={{1,2},{3,4}};

}

<>

Conditions

if (test) {

...

}

if (test) {

...

} else {

...

}

switch (i) {

case 1:

...

break;

case 2:

...

break;

default:

...

}

<>

Tests
égal	==
différent	!=
supérieur	> et >=
inférieur	< et <=
et	&&
ou	||
non	!

<>

Boucles

for (i=1;i<=n;i=i+1) {

...

}

while (i<j) {

...

}

do {

...

} while (i<j);

<>

Structures

struct complexe{

double re;

double im;

};

complexe z;

z.re=2;

z.im=3;

struct list {

int val;

list *next;

};

enum direction {

Nord, Est, Sud, Ouest};

<>

Contractions
i=i+1;	i++;
(*c).a	c->a
&(*i)	i

<>

Maths

#include <cmath>

<>

Tableaux

void remplit(int t[])

{

int i;

for (i=0;i<10;i++)

t[i]=2*i+1;

}

...

int tb[10];

remplit(tb);

for (i=0; i<10; i++)

cout << "tb[" << i << "]=" << i << endl;

...

<>

Tableaux multidim

// Déclaration des dimensions obligatoire

// à partir de la deuxième

void remplit(int t[][5])

{

int i,j;

for (i=0;i<10;i++)

for (j=0;j<5;j++)

t[i][j]=2*i+j;

}

...

int tb[10][5];

remplit(tb);

for (i=0;i<10;i++)

for (j=0;j<5;j++)

cout<<"tb["<<i<<"]["<<j<<"]="<<tb[i][j]<<endl;

...

<>

Tableaux dynamiques

void remplit(int n, int t[])

{

...

}

int main()

{

int *t;

int n;

cin >> n;

t=new int[n];

remplit(n, t);

...

delete[] t;

}

<>

Abréviations de type

typedef int data;

typedef double vecteur[N];

typedef tree_cell *tree;

typedef double (*fun)(double);

<>

Entrées/Sorties

#include <iostream>

cout << i << x << c << s;

cin >> i >> x >> c >> s;

program < data > out

#include <fstream>

ifstream in("data");

if (!in) {

cerr << "erreur de lecture\n";

exit(1);

}

in >> i >> x >> c >> s;

in.close();

ofstream out("out");

if (!out) {

cerr << "erreur d'écriture\n";

exit(1);

}

...

out << "Résultats: " << n << '\t' << y << endl;

...

out.close();

#include <cstdlib>

int main(int argc, char argv[])

{

string name;

int n;

double x;

if (argc != 4) {

cout << "Syntax: " << argv[0] << " name n x\n";

exit(1);

}

name = argv[1];

n=atoi(argv[2]);

x=atof(argv[3]);

...

}

<>

Arithmétique
Modulo	j=i%n
	(attention -7%5 vaut -2)
Division réelle	x=double(i)/j;
	x=i/2.0;

<>

Caractères

char c;

cin >> c;

c='a';

cout << c;

<>

Chaînes

#include <string>

string s;

cin >> s;

cout << s;

c=s[i];

s[i]='a';

l=s.length();

dest = source;

if(s1 == s2) ...

<>

Makefile

LDLIBS=...

<>

Commandes Emacs (C)
Compiler	CTRL-c CTRL-c
Erreur suivante	CTRL-c CTRL-n
Erreur précédente	CTRL-c CTRL-p
Tuer la compilation	CTRL-c CTRL-k
Indenter	TAB
; sans nouvelle ligne	MÉTA-;
} sans nouvelle ligne	MÉTA-}
Panique!	CTRL-g
compléter un nom de fichier	TAB
Lancer gdb	M-X gdb fichier

<>

Souris
Recopier
1- Début	Clic gauche
2- Fin	Clic droit
3- Copier	Clic mileu

<>

Commandes shell Unix
Lister	ls
Créer un répertoire	mkdir Info
Changer de répertoire	cd Info
Remonter	cd ..
Retourner chez soi	cd
Aller chez quelqu'un	cd ~joe
Copier un fichier	cp hop.c hip.c
Copier des fichiers	cp ~joe/*.c .
Renommer un fichier	mv hop.c hip.c
Renommer un répertoire	mv info Info
Déplacer un fichier	mv hop.c Info
Déplacer des fichiers	mv *.c Info
Détruire un fichier	rm hop.c
Détruire des fichiers	rm *.c
Détruire un répertoire	rmdir Info
Compléter	TAB
Imprimer un fichier	lpr hop.c
Surveiller l'impression	lpq
Supprimer une impression	lprm joe

<>

Graphiques

#include <win>

winInit(w,h,col);

winLoop();

winLine(a,b,c,d,col,t);

winRect(a,b,w,h,col,t);

winFillRect(a,b,w,h,col);

winCircle(a,b,w,h,col,t);

winFillCircle(a,b,w,h,col);

winPoint(a,b,col);

void winPoly(int n,pixel p[],WinColor col,int w);

void winFillPoly(int n,pixel p[],WinColor col);

winString(a,b,s,col);

winGreyImage(g,w,h,x,y);

winColorImage(r,g,b,w,h,x,y);

winGreyPoint(x,y,g);

winColorPoint(x,y,r,g,b);

button=winInput(x,y);

key=winKey();

key=winEvent(millisec, ev);

white,black,blue,red,green,yellow,cyan,magenta

LDLIBS=-lwin -lXm -lXt -lX11

<>

Commandes gdb
Aide en ligne	help	générale
	help <sujet>	spécifique
Charger un programme	file <fichier>
Lancer l'exécution	r(un)
Lister	l(ist)	10 lignes suivantes
	l(ist) <n$^o$ ligne>	10 lignes autour
	l(ist) <fonction>
Interrompre l'exécution	kill	abandonner l'exécution
	b(reak) <n$^o$ ligne>	placer un point d'arrêt
		sur une ligne
	b(reak) <fonction>	placer un point d'arrêt
		à l'entrée d'une fonction
	info b	lister les points d'arrêt
	delete <n$^o$ pt d'arrêt>	supprimer un point d'arrêt
	CTRL-C	interrompre (dans xterm)
	CTRL-C CTRL-C	interrompre (dans Emacs)
		l'exécution
Afficher une expression	p(rint) <expr>	valeur courante
	display <expr>	valeur à chaque arrêt
Relancer l'exécution	c(ont)	jusqu'au prochain point d'arrêt
	s(tep)	d'une instruction
	n(ext)	d'une instruction (même niveau)
	finish	pour terminer un niveau
	until <n$^o$ ligne>	jusqu'à la ligne
Naviguer dans la pile	up	monter d'un niveau
	down	descendre d'un niveau
	fr(ame) <n$^o$ niveau>	aller à un niveau donné
	bt (backtrace)	afficher la pile

<>

Emacs (Raccourcis clavier)
charger/sauver	charger	CTRL-x CTRL-f
	sauvegarder	CTRL-x CTRL-s
	sauvegarder sous (save as)	CTRL-x CTRL-w
quitter		CTRL-x CTRL-c
manipuler	changer de tampon	CTRL-x b
les tampons	détruire un tampon	CTRL-x k
manipuler	couper la fenêtre en deux	CTRL-x 2
les fenêtres	passer à une autre fenêtre	CTRL-x o
	faire occuper tout Emacs à une fenêtre	CTRL-x 1
	faire disparaître une fenêtre	CTRL-x 0
se déplacer	un caractère à droite (forward)	CTRL-f ou
		flèche à dr.
	un mot à droite	MÉTA-f ou
		SHIFT-fl. à dr.
	un caractère à gauche (backward)	CTRL-b ou
		flèche à g.
	un mot à gauche	MÉTA-b ou
		SHIFT-fl. à g.
	ligne suivante (next)	CTRL-n ou
		flèche bas
	ligne précédente (previous)	CTRL-p ou
		flèche haut
	début de ligne	CTRL-a ou Home
	fin de ligne	CTRL-e ou End
	phrase précédente	MÉTA-a
	phrase suivante	MÉTA-e
	page suivante	CTRL-v ou PgUp
	page précédente	CTRL-MÉTA-v ou PgDown
	début du tampon	MÉTA-$<$
	fin du tampon	MÉTA-$>$
	centrer la ligne courante	CTRL-l

<>

Emacs (Raccourcis clavier, suite)
effacer	un caractère à gauche	BackSpace
	un caractère à droite	CTRL-d ou Delete
	la fin d'une ligne	CTRL-k
	une région sélectionnée	CTRL-w
	mode remplacement	Insert
chercher	chercher vers l'avant du texte	CTRL-s
	chercher vers l'arrière du texte	CTRL-r
remplacer	remplacer	MÉTA-%
copier/coller	copier	MÉTA-w
	détruire et copier	CTRL-w
	coller	CTRL-y
	insérer un fichier	CTRL-x i
manipuler les	appeler une commande	MÉTA-x
commandes	annuler la dernière commande	CTRL-x u
	répéter une commande	CTRL-u
aide	liste des commandes contenant	CTRL-h a
	un mot écrit dans le minibuffer
	liste des commandes accessibles	CTRL-h b
	par une combinaison de touches
	consultation du manuel	CTRL-h i
	description de la commande exécutée	CTRL-h k
	par une combinaison de touches
	description d'une commande	CTRL-h f
	écrite dans le minibuffer
	description du mode majeur	CTRL-h m
	de la fenêtre courante
	tutorial	CTRL-h t
	liste des options du help	CTRL-h h
	description des options du help	CTRL-h CTRL-h
	doc d'une fonction	MÉTA-x man

<>