Cours de L3 “programmation 1”

Le cours de programmation de 1ère année du l’année L3 se découpe en deux parties. La deuxième sera effectuée par Giuseppe Castagna. Ceci est la page de la première partie.

Il y sera question:

• des différents styles de langages de programmation, avec un accent particulier sur la programmation impérative (notamment en langage C), qui est sans doute relativement nouvelle pour vous. On parlera aussi de langages fonctionnels, mais il est probable que vous ayez déjà quelques bases en OCaml.
• Il y sera aussi question des constructions typiques de chaque famille de langage, des questions de portée (lexicale, opposée à la liaison dynamique), de passage de paramètres, des constructions de types de données, etc.
• A plus bas niveau, on verra comment tous ces objets sont représentés en machine, et le cours s’interfacera notamment avec celui d’architecture et systèmes de Stefan Schwoon.
• On s’exercera aussi à écrire de petits programmes, et des moins petits, dans chacun de ces langages et chacun des styles permis ou encouragés dans ces langages. Ceci se fera en séances de TP, ou d’une séance de TP sur l’autre.

Tout ceci nous occupera, grosso modo, de septembre à novembre. De novembre à début janvier, nous profiterons des acquis pour progresser vers:

• la sémantique des langages de programmation, autrement dit la représentation mathématique de ce que les programmes font (ou devraient faire). On parlera notamment de sémantique opérationnelle à grands pas, et de sémantique dénotationnelle.
• L’intérêt principal d’une formalisation mathématique est d’établir des théorèmes. On parlera donc de preuve sur des programmes, ou sur des propriétés de langage de programmation.
• L’autre intérêt d’une sémantique est la documentation précise du langage. On tentera donc en cours de définir une ou plusieurs sémantiques de certains fragments du langage C. En parallèle, on appliquera notre compréhension de la sémantique de C et de l’assembleur x86 à réaliser un petit compilateur de C vers x86, en assembleur: c’est le projet de programmation 1, qui comptera pour une bonne partie de la note finale (outre les TP, le devoir à la maison/partiel, et l’examen).

  Ce projet sera officiellement après environ 7 semaines, soit probablement le 05 novembre. Vous pouvez déjà regarder à quoi son incarnation des années précédentes ressemblait, jusqu’en 2012. En 2013, Lucca Hirschi l’a fait évoluer d’une architecture 32 bits à une architecture 64 bits; ceci a impliqué quelques complications, dont G. Houdet vous parlera.

  Le plan est que ce projet est en deux phases: une première phase à rendre deux semaines après la date de lancement, et une deuxième phase, beaucoup plus sophistiquée, et qui devra exercer vos talents en compréhension de sémantique, terminant sur la remise d’un code et d’un rapport court début janvier.

1  Le programme des cours

Ceci est un programme indicatif, et je changerai probablement certaines informations ici ou là, au fur et à mesure.

• Mardi 17 septembre: cours 1, et les transparents et TD1. Diversité des langages de programmation. Un petit programme simple en C. Représentation des entiers, des caractères. Non, on n’aura pas le temps de faire tout ce qui est dans le poly du cours pour cette séance.
• Mardi 25 septembre, suite du cours 1: sémantique, bugs et cambouis, bases de langages impératifs, représentation des types de données de base. Puis le cours 2 proprement dit et TD 2: assembleur x86 (et MIPS en TD), mémoire, adresses, pointeurs, tableaux, la pile.
• Mardi 01 octobre: cours 3 3 [suite du poly du cours 2], et TD 3.
• Mardi 08 octobre: cours 4 et TD 4.
• Mardi 15 octobre: Cours 5 et TD 5. Le cours 5 est juste la suite du poly du cours 4.
• Mardi 22 octobre: cours 6 et TD 6. On sort du cambouis, et on commence à faire de la sémantique. Voici la première série de transparents de ce cours de sémantique.

• Mardi 05 novembre: cours 7 et TD 7. Voici la deuxième série de transparents de ce cours de sémantique.
• Mardi 12 novembre: cours 8 (suite des polys précédents) et TD 8. Voici la troisième série de transparents de ce cours de sémantique.
• Mardi 19 novembre: cours 9 et TD 9. Voici la quatrième série de transparents de ce cours de sémantique.
• Mardi 26 novembre: (visite de labos ou) cours 10 et TD 10. Voici la série de transparents que nous utiliserons pour parler de typage.
• Mardi 03 décembre: (visite de labos ou) cours 11 et TD 11.
• Mardi 10 décembre: (visite de labos ou) cours 12 et TD 12. Suite des cours précédents, ou bien, si le temps le permet, les bases de l’interprétation abstraite, la théorie qui sous-tend l’analyse statique de programmes, avec les transparents.
• Mardi 17 décembre: (visite de labos ou) cours 13 et TD 13.

• Mardi 07 janvier: cours 14 et TD 14.
• Mardi 14 janvier: examen.

This document was translated from L^AT_EX by H^EV^EA.