Les prototypes
Jusqu'ici, je vous ai demandé de placer votre fonction avant la fonction main.
Pourquoi ?
Parce que l'ordre a une réelle importance ici : si vous mettez votre fonction avant le main dans votre code source, votre ordinateur l'aura lue et la connaîtra. Lorsque vous ferez un appel à la fonction dans le main, l'ordinateur connaîtra la fonction et saura où aller la chercher.
Si vous mettez votre fonction après le main, ça ne marchera pas car l'ordinateur ne connaîtra pas encore la fonction. Essayez vous verrez
Mais... C'est un peu nul non ?
Tout à fait d'accord avec vous
Mais rassurez-vous, les programmeurs s'en sont rendu compte avant vous et ont prévu le coup
Grâce à ce que je vais vous apprendre maintenant, vous pourrez mettre vos fonctions dans n'importe quel ordre dans le code source. C'est mieux de ne pas avoir à s'en soucier, croyez-moi
Le prototype pour annoncer une fonction
Nous allons "annoncer" nos fonctions à l'ordinateur en écrivant ce qu'on appelle des prototypes. Ne soyez pas intimidés par ce nom high-tech, ça cache en fait quelque chose de tout bête
Regardez la première ligne de notre fonction aireRectangle :
Code : C1
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4double aireRectangle(double largeur, double hauteur)
{
return largeur * hauteur;
}
Copiez la première ligne (double aireRectangle...) tout en haut de votre fichier source (juste après les #include).
Rajoutez un point-virgule à la fin de cette nouvelle ligne.
Et voilà ! Maintenant vous pouvez mettre votre fonction aireRectangle après la fonction main si vous le voulez
Vous devriez avoir le code suivant sous les yeux :
Code : C 1
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20#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// La ligne suivante est le prototype de la fonction aireRectangle :
double aireRectangle(double largeur, double hauteur);
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("Rectangle de largeur 5 et hauteur 10. Aire = %f\n", aireRectangle(5, 10));
printf("Rectangle de largeur 2.5 et hauteur 3.5. Aire = %f\n", aireRectangle(2.5, 3.5));
printf("Rectangle de largeur 4.2 et hauteur 9.7. Aire = %f\n", aireRectangle(4.2, 9.7));
return 0;
}
// Notre fonction aireRectangle peut maintenant être mise n'importe où dans le code source :
double aireRectangle(double largeur, double hauteur)
{
return largeur * hauteur;
}
Ce qui a changé ici, c'est l'ajout du prototype en haut du code source.
Un prototype, c'est en fait une indication pour l'ordinateur. Cela lui indique qu'il existe une fonction appelée aireRectangle qui prend tels paramètres en entrée et renvoie une sortie du type que vous indiquez.
Ca permet à l'ordinateur de s'organiser.
Grâce à cette ligne, vous pouvez maintenant mettre vos fonctions dans n'importe quel ordre sans vous prendre la tête
Ecrivez toujours le prototype de vos fonctions. Vos programmes ne vont pas tarder à se complexifier et à utiliser plein de fonctions : mieux vaut prendre dès maintenant la bonne habitude de mettre un prototype pour chacune de vos fonctions
Comme vous le voyez, la fonction main n'a pas de prototype. En fait, c'est la seule qui n'en nécessite pas, parce que l'ordinateur la connaît (c'est toujours la même pour tous les programmes, alors il peut bien la connaître à force
)
Pour être tout à fait exact, il faut savoir que dans la ligne du prototype il est facultatif d'écrire les noms de variables en entrée. L'ordinateur a juste besoin de connaître les types des variables.
On aurait donc pu simplement écrire :
Code : C1double aireRectangle(double, double);
Toutefois, l'autre méthode que je vous ai montrée tout à l'heure fonctionne aussi bien. L'avantage avec ma méthode c'est que vous avez juste besoin de copier-coller la première ligne de la fonction et de rajouter un point-virgule. Ca va plus vite
N'oubliez JAMAIS de mettre un point-virgule à la fin d'un prototype. C'est ce qui permet à l'ordinateur de différencier un prototype du véritable début d'une fonction.
Si vous ne le faites pas, vous risquez d'avoir des erreurs incompréhensibles lors de la compilation
Les headers
Jusqu'ici, nous n'avions qu'un seul fichier source dans notre projet. Ce fichier source, je vous avais demandé de l'appeler main.c
Plusieurs fichiers par projet
Dans la pratique, vos programmes ne seront pas tous écrits dans ce même fichier main.c. Bien sûr, c'est possible de le faire, mais ce n'est jamais très pratique se balader dans un fichier de 10000 lignes (enfin personnellement je trouve
).
C'est pour cela qu'en général on crée plusieurs fichiers par projet.
Euh c'est quoi un projet ?
Non, vous avez pas déjà oublié ?
Bon allez je vous le réexplique, parce qu'il est important qu'on soit bien d'accord entre nous là
Un projet, c'est l'ensemble des fichiers source de votre programme.
Pour le moment, nos projets n'étaient composés que d'un fichier source. Regardez dans votre IDE (généralement c'est sur la gauche) :
Comme vous pouvez le voir sur cette capture d'écran à gauche, ce projet n'était composé que d'un fichier main.c.
Laissez-moi maintenant vous montrer un vrai projet que vous ferez un peu plus loin dans le cours (un jeu de Sokoban) :
Comme vous le voyez, il y a plusieurs fichiers. Un vrai projet ressemblera à ça : vous verrez plusieurs fichiers dans la colonne de gauche.
Vous reconnaissez dans la liste le fichier main.c : c'est celui qui contient la fonction main. En général dans mes programmes, je ne mets que le main dans main.c (mais ce n'est pas du tout une obligation, chacun s'organise comme il veut !)
Mais pourquoi avoir créé plusieurs fichiers ? Et comment je sais combien de fichiers je dois créer pour mon projet ?
Ca c'est vous qui choisissez
En général, on regroupe dans un même fichier des fonctions par thème. Ainsi, dans le fichier editeur.c j'ai regroupé toutes les fonctions concernant l'éditeur de niveau, dans le fichier jeu.c j'ai regroupé toutes les fonctions concernant le jeu lui-même, etc.
Pour la petite histoire, j'ai connu un professeur qui voulait qu'on mette UNE seule fonction par fichier
Sans aller jusqu'à de tels extrêmes, sachez que tout est une question de dosage. Essayez de faire des fichiers avec plusieurs fonctions, sans qu'il y en ait trop à la fois (sinon on s'y perd) ou pas assez (sinon vous risquez d'avoir trop de fichiers par projet, et là aussi vous vous y perdrez
)
Fichiers .h et .c
Comme vous le voyez, il y a 2 types de fichiers différents sur la capture d'écran que je vous ai montrée :
En général, on met donc rarement les prototypes dans les fichiers .c comme on l'a fait tout à l'heure dans le main.c (sauf si votre programme est tout petit).
Pour chaque fichier .c, il y a son équivalent .h qui contient les prototypes des fonctions.
Rejetez un oeil à ma capture d'écran :
Mais comment faire pour que l'ordinateur sache que les prototypes sont dans un autre fichier que le .c ?
Il faut inclure le fichier .h grâce à une directive de préprocesseur.
Attention, préparez-vous à comprendre plein de trucs tout d'un coup
Comment inclure un fichier header ?
Vous savez le faire, vous l'avez déjà fait !
Regardez par exemple le début de mon fichier jeu.c :
Code : C1
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#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include "jeu.h"
void jouer(SDL_Surface* ecran)
{
// ...
L'inclusion se fait grâce à la directive de préprocesseur #include que vous connaissez bien maintenant
Regardez les premières lignes du code source ci-dessus :
Code : C1
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#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include "jeu.h" // On inclut jeu.h
On inclut 3 fichiers .h : stdio, stdlib et jeu.
Notez une différence : les fichiers que vous avez créés et placés dans le répertoire de votre projet doivent être inclus avec des guillemets ("jeu.h") tandis que les fichiers correspondants aux bibliothèques (qui sont installés, eux, dans le répertoire de votre IDE généralement) sont inclus entre chevrons (<stdio.h>).
Vous utiliserez donc :
La commande #include demande d'insérer le contenu du fichier dans le .c. C'est donc une commande qui dit "Insère ici le fichier jeu.h" par exemple.
Et dans le fichier jeu.h que trouve-t-on ?
On trouve juste les prototypes des fonctions du fichier jeu.c !
Code : C 1
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/*
jeu.h
-----
Par mateo21, pour Le Site du Zér0 (Ce lien n'est pas visible, veuillez vous connecter pour l'afficher. Je m'inscris!)
Rôle : prototypes des fonctions du jeu.
*/
void jouer(SDL_Surface* ecran);
void deplacerJoueur(int carte[][NB_BLOCS_HAUTEUR], SDL_Rect *pos, int direction);
void deplacerCaisse(int *premiereCase, int *secondeCase);
Voilà comment fonctionne un vrai projet
Quel intérêt de mettre les prototypes dans des fichiers .h ?
La raison est en fait assez simple. Quand dans votre code vous faites appel à une fonction, votre ordinateur doit déjà la connaître, savoir combien de paramètres elle prend etc. C'est à ça que sert un prototype : c'est le mode d'emploi de la fonction pour l'ordinateur.
Tout est une question d'ordre : si vous mettez vos prototypes dans des .h (headers) inclus en haut des fichiers .c, votre ordinateur connaîtra le mode d'emploi de toutes vos fonctions dès le début de la lecture du fichier.
En faisant cela, vous n'aurez ainsi pas à vous soucier de l'ordre dans lesquelles les fonctions se trouvent dans vos fichiers .c
Si vous faites un petit programme maintenant contenant 2-3 fonctions, vous vous rendrez compte que les prototypes semblent facultatifs (ça marche sans). Mais ça ne durera pas longtemps ! Dès que vous aurez un peu plus de fonctions, si vous ne mettez pas vos prototypes de fonctions dans des .h la compilation plantera lamentablement
Lorsque vous appelez une fonction située dans fonctions.c depuis le fichier main.c, vous aurez besoin d'inclure les prototypes de fonctions.c dans main.c. Il faudra donc mettre un #include "fonctions.h" en haut de main.c
Souvenez-vous de ceci : à chaque fois que vous faites appel à une fonction X dans un fichier, il faut que vous ayez inclus les prototypes de cette fonction dans votre fichier. Cela permet au compilateur de vérifier si vous l'avez correctement appelée.
Comment j'ajoute des fichiers .c et .h à mon projet ?
Ca dépend de l'IDE que vous utilisez, mais globalement la procédure est la même : Fichier / Nouveau / Fichier source.
Cela crée un nouveau fichier vide. Ce fichier n'est pas encore de type .c ou .h, il faut que vous l'enregistriez pour le dire. Enregistrez donc ce nouveau fichier (même s'il est encore vide !). On vous demandera alors quel nom vous voulez donner au fichier. C'est là que vous choisissez si c'est un .c ou un .h :
C'est aussi simple que cela
Enregistrez votre fichier dans le répertoire où se trouvent les autres fichiers de votre projet (le même dossier que main.c). Généralement, vous enregistrerez tous vos fichiers dans le même répertoire, les .c comme les .h.
Le dossier du projet ressemble au final à ça :
Vous y voyez des .c et des .h ensemble.
Bref, maintenant votre fichier est enregistré, mais il n'est pas encore vraiment ajouté au projet !
Pour l'ajouter au projet, faites un clic droit dans la partie à gauche de l'écran (où il y a la liste des fichiers du projet) et choisissez "Add files" :
Une fenêtre s'ouvre et vous demande quels fichiers ajouter au projet. Sélectionnez le fichier que vous venez de créer, et c'est fait
Le fichier fait maintenant partie du projet et apparaît dans la liste à gauche !
Les includes des bibliothèques standard
Une question devrait vous trotter dans la tête...
Si on inclut les fichiers stdio.h et stdlib.h, c'est donc qu'ils existent quelque part et qu'on peut aller les chercher non ?
Oui bien sûr !
Ils sont installés normalement là où se trouve votre IDE. Dans mon cas sous Code::Blocks, je les trouve là :
C:\Program Files\CodeBlocks\MinGW\include
Il faut généralement chercher un dossier include.
Là-dedans, vous allez trouver plein plein de fichiers. Ce sont des headers (.h) des bibliothèques standard, c'est-à-dire des bibliothèques disponibles partout (que ce soit sous Windows, Mac, Linux...). Vous y retrouverez donc stdio.h et stdlib.h entre autres.
Vous pouvez les ouvrir si vous voulez, mais prévoyez une bassine à côté on sait jamais
En effet, c'est un peu compliqué et ça peut donner la nausée (il y a pas mal de choses qu'on n'a pas encore vues, notamment pas mal de directives de préprocesseur). Si vous cherchez bien, vous verrez que ce fichier est rempli de prototypes de fonctions standard, comme printf par exemple.
Ok, je sais maintenant où se trouvent les prototypes des fonctions standard. Mais je pourrai pas aussi voir le code source de ces fonctions ? Où sont les .c ?!
Ils n'existent pas
En fait, les fichiers .c sont déjà compilés (en code binaire, c'est-à-dire en code machine). Il est donc totalement impossible de les lire.
Vous pouvez retrouver les fichiers compilés dans un répertoire appelé "lib" généralement (pour "library"). Chez moi ils se trouvent dans :
C:\Program Files\CodeBlocks\MinGW\lib
Les fichiers compilés des bibliothèques ont l'extension .a sous Code::Blocks (qui utilise le compilateur appelé mingw), et ont l'extension .lib sous Visual C++ (qui utilise le compilateur Visual).
N'essayez pas de les lire c'est totalement pas comestible
Voilà vous savez maintenant un peu mieux comment ça fonctionne j'espère
Dans vos fichiers .c, vous incluez les .h des bibliothèques standard pour pouvoir utiliser des fonctions standard comme printf. Votre ordinateur a ainsi les prototypes sous les yeux et peut vérifier si vous appelez les fonctions correctement (si vous n'oubliez pas de paramètres par exemple).
La compilation séparée
Maintenant que vous savez qu'un projet est composé de plusieurs fichiers sources, nous pouvons rentrer plus en détail dans le fonctionnement de la compilation. Jusqu'ici, nous avions vu un schéma très simplifié.
Voici un schéma plus précis de la compilation. Croyez-moi, celui-là il vaut mieux le connaître par coeur !
Ca c'est un vrai schéma de ce qu'il se passe à la compilation.
Allez, je vous détaille ça dans l'ordre
Et voilà, maintenant vous savez comment ça se passe à l'intérieur
Je le dis et je le répète, ce schéma est super important. Il fait la différence entre un programmeur du dimanche qui copie à l'arrache des codes sources et un programmeur qui sait et comprend ce qu'il fait
La plupart des erreurs surviennent à la compilation, mais il m'est arrivé aussi d'avoir des erreurs de linker. Cela signifie que le linker n'est pas arrivé à assembler tous les .o (il en manquait peut-être).
Lorsque vous utilisez des bibliothèques
Notre schéma est par contre encore un peu incomplet. En effet, les bibliothèques n'apparaissent pas dedans !
Comment cela se passe-t-il quand on utilise des bibliothèques ?
En fait le début du schéma reste le même, c'est seulement le linker qui va avoir un peu plus de travail. Il va assembler vos .o (temporaires) avec les bibliothèques compilées dont vous avez besoin (.a ou .lib selon le compilateur) :
Nous y sommes, le schéma est cette fois complet
Vos fichiers de bibliothèques .a (ou .lib) sont rassemblés dans l'exécutable avec vos .o
C'est comme cela qu'on peut obtenir au final un programme 100% complet, qui contient toutes les instructions nécessaires à l'ordinateur, même celles qui lui expliquent comment afficher du texte !
Par exemple la fonction printf se trouve dans un .a, et donc sera rassemblée avec votre code source dans l'exécutable.
Dans quelques temps, nous apprendrons à utiliser des bibliothèques graphiques. Celles-ci seront là aussi dans des .a et contiendront des instructions pour indiquer à l'ordinateur comment ouvrir une fenêtre à l'écran par exemple. Mais, patience, car tout vient à point à qui sait attendre c'est bien connu
La portée des fonctions et variables
Pour terminer ce chapitre, je vais vous parler de ce qu'on appelle la portée des fonctions et des variables.
Nous allons voir quand les variables et les fonctions sont accessibles, c'est-à-dire quand on peut faire appel à elles.
Les variables propres aux fonctions
Lorsque vous déclarez une variable dans une fonction, celle-ci est supprimée de la mémoire à la fin de la fonction :
Code : C1
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7int triple(int nombre)
{
int resultat = 0; // La variable resultat est créée en mémoire
resultat = 3 * nombre;
return resultat;
} // La fonction est terminée, la variable resultat est supprimée de la mémoire
Une variable déclarée dans une fonction n'existe donc que pendant que la fonction est exécutée.
Qu'est-ce que ça veut dire concrètement ? Que vous ne pouvez pas y accéder depuis une autre fonction !
Code : C 1
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18int triple(int nombre);
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("Le triple de 15 est %d\n", triple(15));
printf("Le triple de 15 est %d", resultat); // Cette ligne plantera à la compilation
return 0;
}
int triple(int nombre)
{
int resultat = 0;
resultat = 3 * nombre;
return resultat;
}
Dans le main, j'essaie d'accéder à la variable résultat. Or, comme cette variable résultat a été créée dans la fonction triple, elle n'est pas accessible dans la fonction main !
Retenez : une variable déclarée dans une fonction n'est accessible qu'à l'intérieur de cette fonction.
On dit que c'est une variable locale.
Les variables globales : à éviter
Variable globale accessible dans tous les fichiers
Il est possible de déclarer des variables qui sont accessibles dans toutes les fonctions de tous les fichiers du projet. Je vais vous montrer comment faire pour que vous sachiez que ça existe, mais généralement il faut éviter de le faire. Ca aura l'air de simplifier votre code au début, mais après vous risquez de vous retrouver avec plein de variables accessibles partout, ce qui risquera de vous poser des soucis.
Pour déclarer une variable "globale" accessible partout, vous devez faire la déclaration de la variable en-dehors des fonctions. Vous ferez la déclaration tout en haut du fichier, après les #include généralement.
Code : C 1
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19#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int resultat = 0; // Déclaration de variable globale
void triple(int nombre); // Prototype de fonction
int main(int argc, char *argv[])
{
triple(15); // On appelle la fonction triple, qui modifie la variable globale resultat
printf("Le triple de 15 est %d\n", resultat); // On a accès à resultat
return 0;
}
void triple(int nombre)
{
resultat = 3 * nombre;
}
Sur cet exemple, ma fonction triple ne renvoie plus rien (void). Elle se contente de modifier la variable globale resultat que la fonction main peut récupérer.
Ma variable resultat sera accessible dans tous les fichiers du projet, donc on pourra faire appel à elle dans TOUTES les fonctions du programme.
Ce type de choses est généralement à bannir dans un programme en C. Utilisez plutôt le retour de la fonction (return) pour renvoyer un résultat.
Variable globale accessible uniquement dans un fichier
La variable globale de tout à l'heure était accessible dans tous les fichiers du projet.
Il est possible de la rendre accessible uniquement dans le fichier où elle se trouve. Ca reste une variable globale quand même, mais disons qu'elle n'est globale qu'aux fonctions de ce fichier et non à toutes les fonctions du programme.
Pour créer une variable globale accessible uniquement dans un fichier, rajoutez juste le mot-clé static devant :
Code : C1static int resultat = 0;
Variable statique à une fonction
Si vous rajoutez le mot-clé "static" devant la déclaration d'une variable à l'intérieur d'une fonction, ça n'a pas le même sens que pour les variables globales.
En fait, la variable static n'est plus supprimée à la fin de la fonction. La prochaine fois qu'on appellera la fonction, la variable aura conservé sa valeur.
Par exemple :
Code : C1
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7int triple(int nombre)
{
static int resultat = 0; // La variable resultat est créée la première fois que la fonction est appelée
resultat = 3 * nombre;
return resultat;
} // La variable resultat n'est PAS supprimée lorsque la fonction est terminée.
Qu'est-ce que ça signifie concrètement ?
Qu'on pourra rappeler la fonction plus tard et la variable resultat contiendra toujours la valeur de la dernière fois.
Voici un petit exemple pour bien comprendre :
Code : C 1
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19int incremente();
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("%d\n", incremente());
printf("%d\n", incremente());
printf("%d\n", incremente());
printf("%d\n", incremente());
return 0;
}
int incremente()
{
static int nombre = 0;
nombre++;
return nombre;
}
Code : Console
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Ici, la première fois qu'on appelle la fonction incremente, la variable "nombre" est créée.
Elle est incrémentée à 1, et une fois la fonction terminée la variable n'est pas supprimée.
Lorsque la fonction est appelée une seconde fois, la ligne de la déclaration de variable est tout simplement "sautée". On ne recrée pas la variable, on réutilise la variable qu'on avait déjà créée.
Comme la variable valait 1, elle vaudra maintenant 2, puis 3, puis 4 etc...
Ce type de variable est assez rarement utilisé, mais ça peut vous servir à l'occasion donc je tenais à vous le présenter
Les fonctions locales à un fichier
Pour en finir avec les portées, nous allons nous intéresser à la portée des fonctions.
Normalement, quand vous créez une fonction, celle-ci est globale à tout le programme. Elle est accessible depuis n'importe quel autre fichier .c.
Il se peut que vous ayez besoin de créer des fonctions qui ne seront accessibles que dans le fichier où se trouve la fonction.
Pour faire cela, rajoutez le mot-clé static (encore lui) devant la fonction :
Code : C1
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4static int triple(int nombre)
{
// Instructions
}
Pensez à mettre à jour le prototype aussi :
Code : C1static int triple(int nombre);
Et voilà ! Votre fonction "static" triple ne peut être appelée que depuis une autre fonction du même fichier (par exemple main.c).
Si vous essayez d'appeler la fonction triple depuis une fonction d'un autre fichier (par exemple affichage.c), ça ne marchera pas car "triple" n'y sera pas accessible
On résume !
Portée des variables
Portée des fonctions
Jusqu'ici, je vous ai demandé de placer votre fonction avant la fonction main.
Pourquoi ?
Parce que l'ordre a une réelle importance ici : si vous mettez votre fonction avant le main dans votre code source, votre ordinateur l'aura lue et la connaîtra. Lorsque vous ferez un appel à la fonction dans le main, l'ordinateur connaîtra la fonction et saura où aller la chercher.
Si vous mettez votre fonction après le main, ça ne marchera pas car l'ordinateur ne connaîtra pas encore la fonction. Essayez vous verrez
Mais... C'est un peu nul non ?
Tout à fait d'accord avec vous
Mais rassurez-vous, les programmeurs s'en sont rendu compte avant vous et ont prévu le coup
Grâce à ce que je vais vous apprendre maintenant, vous pourrez mettre vos fonctions dans n'importe quel ordre dans le code source. C'est mieux de ne pas avoir à s'en soucier, croyez-moi
Le prototype pour annoncer une fonction
Nous allons "annoncer" nos fonctions à l'ordinateur en écrivant ce qu'on appelle des prototypes. Ne soyez pas intimidés par ce nom high-tech, ça cache en fait quelque chose de tout bête
Regardez la première ligne de notre fonction aireRectangle :
Code : C1
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4double aireRectangle(double largeur, double hauteur)
{
return largeur * hauteur;
}
Copiez la première ligne (double aireRectangle...) tout en haut de votre fichier source (juste après les #include).
Rajoutez un point-virgule à la fin de cette nouvelle ligne.
Et voilà ! Maintenant vous pouvez mettre votre fonction aireRectangle après la fonction main si vous le voulez
Vous devriez avoir le code suivant sous les yeux :
Code : C 1
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19
20#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
// La ligne suivante est le prototype de la fonction aireRectangle :
double aireRectangle(double largeur, double hauteur);
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("Rectangle de largeur 5 et hauteur 10. Aire = %f\n", aireRectangle(5, 10));
printf("Rectangle de largeur 2.5 et hauteur 3.5. Aire = %f\n", aireRectangle(2.5, 3.5));
printf("Rectangle de largeur 4.2 et hauteur 9.7. Aire = %f\n", aireRectangle(4.2, 9.7));
return 0;
}
// Notre fonction aireRectangle peut maintenant être mise n'importe où dans le code source :
double aireRectangle(double largeur, double hauteur)
{
return largeur * hauteur;
}
Ce qui a changé ici, c'est l'ajout du prototype en haut du code source.
Un prototype, c'est en fait une indication pour l'ordinateur. Cela lui indique qu'il existe une fonction appelée aireRectangle qui prend tels paramètres en entrée et renvoie une sortie du type que vous indiquez.
Ca permet à l'ordinateur de s'organiser.
Grâce à cette ligne, vous pouvez maintenant mettre vos fonctions dans n'importe quel ordre sans vous prendre la tête
Ecrivez toujours le prototype de vos fonctions. Vos programmes ne vont pas tarder à se complexifier et à utiliser plein de fonctions : mieux vaut prendre dès maintenant la bonne habitude de mettre un prototype pour chacune de vos fonctions
Comme vous le voyez, la fonction main n'a pas de prototype. En fait, c'est la seule qui n'en nécessite pas, parce que l'ordinateur la connaît (c'est toujours la même pour tous les programmes, alors il peut bien la connaître à force
Pour être tout à fait exact, il faut savoir que dans la ligne du prototype il est facultatif d'écrire les noms de variables en entrée. L'ordinateur a juste besoin de connaître les types des variables.
On aurait donc pu simplement écrire :
Code : C1double aireRectangle(double, double);
Toutefois, l'autre méthode que je vous ai montrée tout à l'heure fonctionne aussi bien. L'avantage avec ma méthode c'est que vous avez juste besoin de copier-coller la première ligne de la fonction et de rajouter un point-virgule. Ca va plus vite
N'oubliez JAMAIS de mettre un point-virgule à la fin d'un prototype. C'est ce qui permet à l'ordinateur de différencier un prototype du véritable début d'une fonction.
Si vous ne le faites pas, vous risquez d'avoir des erreurs incompréhensibles lors de la compilation
Les headers
Jusqu'ici, nous n'avions qu'un seul fichier source dans notre projet. Ce fichier source, je vous avais demandé de l'appeler main.c
Plusieurs fichiers par projet
Dans la pratique, vos programmes ne seront pas tous écrits dans ce même fichier main.c. Bien sûr, c'est possible de le faire, mais ce n'est jamais très pratique se balader dans un fichier de 10000 lignes (enfin personnellement je trouve
C'est pour cela qu'en général on crée plusieurs fichiers par projet.
Euh c'est quoi un projet ?
Non, vous avez pas déjà oublié ?
Bon allez je vous le réexplique, parce qu'il est important qu'on soit bien d'accord entre nous là
Un projet, c'est l'ensemble des fichiers source de votre programme.
Pour le moment, nos projets n'étaient composés que d'un fichier source. Regardez dans votre IDE (généralement c'est sur la gauche) :
Comme vous pouvez le voir sur cette capture d'écran à gauche, ce projet n'était composé que d'un fichier main.c.
Laissez-moi maintenant vous montrer un vrai projet que vous ferez un peu plus loin dans le cours (un jeu de Sokoban) :
Comme vous le voyez, il y a plusieurs fichiers. Un vrai projet ressemblera à ça : vous verrez plusieurs fichiers dans la colonne de gauche.
Vous reconnaissez dans la liste le fichier main.c : c'est celui qui contient la fonction main. En général dans mes programmes, je ne mets que le main dans main.c (mais ce n'est pas du tout une obligation, chacun s'organise comme il veut !)
Mais pourquoi avoir créé plusieurs fichiers ? Et comment je sais combien de fichiers je dois créer pour mon projet ?
Ca c'est vous qui choisissez
En général, on regroupe dans un même fichier des fonctions par thème. Ainsi, dans le fichier editeur.c j'ai regroupé toutes les fonctions concernant l'éditeur de niveau, dans le fichier jeu.c j'ai regroupé toutes les fonctions concernant le jeu lui-même, etc.
Pour la petite histoire, j'ai connu un professeur qui voulait qu'on mette UNE seule fonction par fichier
Sans aller jusqu'à de tels extrêmes, sachez que tout est une question de dosage. Essayez de faire des fichiers avec plusieurs fonctions, sans qu'il y en ait trop à la fois (sinon on s'y perd) ou pas assez (sinon vous risquez d'avoir trop de fichiers par projet, et là aussi vous vous y perdrez
Fichiers .h et .c
Comme vous le voyez, il y a 2 types de fichiers différents sur la capture d'écran que je vous ai montrée :
- Les .h : appelés fichiers headers. Ces fichiers contiennent les prototypes des fonctions.
- Les .c : les fichiers sources. Ces fichiers contiennent les fonctions elles-mêmes.
En général, on met donc rarement les prototypes dans les fichiers .c comme on l'a fait tout à l'heure dans le main.c (sauf si votre programme est tout petit).
Pour chaque fichier .c, il y a son équivalent .h qui contient les prototypes des fonctions.
Rejetez un oeil à ma capture d'écran :
- Il y a editeur.c (le code des fonctions) et editeur.h (les prototypes des fonctions)
- Il y a jeu.c et jeu.h
- etc.
Mais comment faire pour que l'ordinateur sache que les prototypes sont dans un autre fichier que le .c ?
Il faut inclure le fichier .h grâce à une directive de préprocesseur.
Attention, préparez-vous à comprendre plein de trucs tout d'un coup
Comment inclure un fichier header ?
Vous savez le faire, vous l'avez déjà fait !
Regardez par exemple le début de mon fichier jeu.c :
Code : C1
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#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include "jeu.h"
void jouer(SDL_Surface* ecran)
{
// ...
L'inclusion se fait grâce à la directive de préprocesseur #include que vous connaissez bien maintenant
Regardez les premières lignes du code source ci-dessus :
Code : C1
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#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include "jeu.h" // On inclut jeu.h
On inclut 3 fichiers .h : stdio, stdlib et jeu.
Notez une différence : les fichiers que vous avez créés et placés dans le répertoire de votre projet doivent être inclus avec des guillemets ("jeu.h") tandis que les fichiers correspondants aux bibliothèques (qui sont installés, eux, dans le répertoire de votre IDE généralement) sont inclus entre chevrons (<stdio.h>).
Vous utiliserez donc :
- Les chevrons < > pour inclure un fichier se trouvant dans le répertoire "include" de votre IDE
- Les guillemets " " pour inclure un fichier se trouvant dans le répertoire de votre projet (à côté des .c généralement )
La commande #include demande d'insérer le contenu du fichier dans le .c. C'est donc une commande qui dit "Insère ici le fichier jeu.h" par exemple.
Et dans le fichier jeu.h que trouve-t-on ?
On trouve juste les prototypes des fonctions du fichier jeu.c !
Code : C 1
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/*
jeu.h
-----
Par mateo21, pour Le Site du Zér0 (Ce lien n'est pas visible, veuillez vous connecter pour l'afficher. Je m'inscris!)
Rôle : prototypes des fonctions du jeu.
*/
void jouer(SDL_Surface* ecran);
void deplacerJoueur(int carte[][NB_BLOCS_HAUTEUR], SDL_Rect *pos, int direction);
void deplacerCaisse(int *premiereCase, int *secondeCase);
Voilà comment fonctionne un vrai projet
Quel intérêt de mettre les prototypes dans des fichiers .h ?
La raison est en fait assez simple. Quand dans votre code vous faites appel à une fonction, votre ordinateur doit déjà la connaître, savoir combien de paramètres elle prend etc. C'est à ça que sert un prototype : c'est le mode d'emploi de la fonction pour l'ordinateur.
Tout est une question d'ordre : si vous mettez vos prototypes dans des .h (headers) inclus en haut des fichiers .c, votre ordinateur connaîtra le mode d'emploi de toutes vos fonctions dès le début de la lecture du fichier.
En faisant cela, vous n'aurez ainsi pas à vous soucier de l'ordre dans lesquelles les fonctions se trouvent dans vos fichiers .c
Si vous faites un petit programme maintenant contenant 2-3 fonctions, vous vous rendrez compte que les prototypes semblent facultatifs (ça marche sans). Mais ça ne durera pas longtemps ! Dès que vous aurez un peu plus de fonctions, si vous ne mettez pas vos prototypes de fonctions dans des .h la compilation plantera lamentablement
Lorsque vous appelez une fonction située dans fonctions.c depuis le fichier main.c, vous aurez besoin d'inclure les prototypes de fonctions.c dans main.c. Il faudra donc mettre un #include "fonctions.h" en haut de main.c
Souvenez-vous de ceci : à chaque fois que vous faites appel à une fonction X dans un fichier, il faut que vous ayez inclus les prototypes de cette fonction dans votre fichier. Cela permet au compilateur de vérifier si vous l'avez correctement appelée.
Comment j'ajoute des fichiers .c et .h à mon projet ?
Ca dépend de l'IDE que vous utilisez, mais globalement la procédure est la même : Fichier / Nouveau / Fichier source.
Cela crée un nouveau fichier vide. Ce fichier n'est pas encore de type .c ou .h, il faut que vous l'enregistriez pour le dire. Enregistrez donc ce nouveau fichier (même s'il est encore vide !). On vous demandera alors quel nom vous voulez donner au fichier. C'est là que vous choisissez si c'est un .c ou un .h :
- Si vous l'appelez fichier.c, ce sera un .c
- Si vous l'appelez fichier.h, ce sera un .h
C'est aussi simple que cela
Enregistrez votre fichier dans le répertoire où se trouvent les autres fichiers de votre projet (le même dossier que main.c). Généralement, vous enregistrerez tous vos fichiers dans le même répertoire, les .c comme les .h.
Le dossier du projet ressemble au final à ça :
Vous y voyez des .c et des .h ensemble.
Bref, maintenant votre fichier est enregistré, mais il n'est pas encore vraiment ajouté au projet !
Pour l'ajouter au projet, faites un clic droit dans la partie à gauche de l'écran (où il y a la liste des fichiers du projet) et choisissez "Add files" :
Une fenêtre s'ouvre et vous demande quels fichiers ajouter au projet. Sélectionnez le fichier que vous venez de créer, et c'est fait
Le fichier fait maintenant partie du projet et apparaît dans la liste à gauche !
Les includes des bibliothèques standard
Une question devrait vous trotter dans la tête...
Si on inclut les fichiers stdio.h et stdlib.h, c'est donc qu'ils existent quelque part et qu'on peut aller les chercher non ?
Oui bien sûr !
Ils sont installés normalement là où se trouve votre IDE. Dans mon cas sous Code::Blocks, je les trouve là :
C:\Program Files\CodeBlocks\MinGW\include
Il faut généralement chercher un dossier include.
Là-dedans, vous allez trouver plein plein de fichiers. Ce sont des headers (.h) des bibliothèques standard, c'est-à-dire des bibliothèques disponibles partout (que ce soit sous Windows, Mac, Linux...). Vous y retrouverez donc stdio.h et stdlib.h entre autres.
Vous pouvez les ouvrir si vous voulez, mais prévoyez une bassine à côté on sait jamais
En effet, c'est un peu compliqué et ça peut donner la nausée (il y a pas mal de choses qu'on n'a pas encore vues, notamment pas mal de directives de préprocesseur). Si vous cherchez bien, vous verrez que ce fichier est rempli de prototypes de fonctions standard, comme printf par exemple.
Ok, je sais maintenant où se trouvent les prototypes des fonctions standard. Mais je pourrai pas aussi voir le code source de ces fonctions ? Où sont les .c ?!
Ils n'existent pas
En fait, les fichiers .c sont déjà compilés (en code binaire, c'est-à-dire en code machine). Il est donc totalement impossible de les lire.
Vous pouvez retrouver les fichiers compilés dans un répertoire appelé "lib" généralement (pour "library"). Chez moi ils se trouvent dans :
C:\Program Files\CodeBlocks\MinGW\lib
Les fichiers compilés des bibliothèques ont l'extension .a sous Code::Blocks (qui utilise le compilateur appelé mingw), et ont l'extension .lib sous Visual C++ (qui utilise le compilateur Visual).
N'essayez pas de les lire c'est totalement pas comestible
Voilà vous savez maintenant un peu mieux comment ça fonctionne j'espère
Dans vos fichiers .c, vous incluez les .h des bibliothèques standard pour pouvoir utiliser des fonctions standard comme printf. Votre ordinateur a ainsi les prototypes sous les yeux et peut vérifier si vous appelez les fonctions correctement (si vous n'oubliez pas de paramètres par exemple).
La compilation séparée
Maintenant que vous savez qu'un projet est composé de plusieurs fichiers sources, nous pouvons rentrer plus en détail dans le fonctionnement de la compilation. Jusqu'ici, nous avions vu un schéma très simplifié.
Voici un schéma plus précis de la compilation. Croyez-moi, celui-là il vaut mieux le connaître par coeur !
Ca c'est un vrai schéma de ce qu'il se passe à la compilation.
Allez, je vous détaille ça dans l'ordre
- Préprocesseur : le préprocesseur est un programme qui démarre avant la compilation. Son rôle est d'exécuter les instructions spéciales qu'on lui a données dans des directives de préprocesseur, ces fameuses lignes qui commencent par un #.
Pour l'instant, la seule directive de préprocesseur que l'on connaît est #include, qui permet d'inclure un fichier dans un autre. Le préprocesseur sait faire d'autres choses, mais ça nous le verrons plus tard. Le #include est quand même ce qu'il y a de plus important
Le préprocesseur "remplace" donc les lignes #include par le fichier indiqué. Il met à l'intérieur de chaque fichier .c les fichiers .h qu'on a demandé d'inclure.
A ce moment-ci de la compilation, votre fichier .c est complet et contient tous les prototypes des fonctions que vous utilisez (votre fichier .c est donc un peu plus gros que la normale). - Compilation : cette étape très importante consiste à transformer vos fichiers sources en code binaire compréhensible par l'ordinateur. Le compilateur compile chaque fichier .c un à un. Il compile tous les fichiers source de votre projet, d'où l'importance d'avoir bien ajouté tous vos fichiers au projet (ils doivent tous apparaître dans la fameuse liste à gauche )
Le compilateur génère un fichier .o (ou .obj, ça dépend du compilateur) par fichier .c compilé. Ce sont des fichiers binaires temporaires. Généralement, ces fichiers sont supprimés à la fin de la compilation, mais selon les options que vous mettez vous pouvez choisir de les garder (mais ça sert à rien)
- Edition de liens : le linker (ou "éditeur de liens" en français) est un programme dont le rôle est d'assembler les fichiers binaires .o. Il les assemble en un seul gros fichier : l'exécutable final ! Cet exécutable a l'extension .exe sous Windows. Si vous êtes sous un autre OS, il devrait prendre l'extension adéquate
Et voilà, maintenant vous savez comment ça se passe à l'intérieur
Je le dis et je le répète, ce schéma est super important. Il fait la différence entre un programmeur du dimanche qui copie à l'arrache des codes sources et un programmeur qui sait et comprend ce qu'il fait
La plupart des erreurs surviennent à la compilation, mais il m'est arrivé aussi d'avoir des erreurs de linker. Cela signifie que le linker n'est pas arrivé à assembler tous les .o (il en manquait peut-être).
Lorsque vous utilisez des bibliothèques
Notre schéma est par contre encore un peu incomplet. En effet, les bibliothèques n'apparaissent pas dedans !
Comment cela se passe-t-il quand on utilise des bibliothèques ?
En fait le début du schéma reste le même, c'est seulement le linker qui va avoir un peu plus de travail. Il va assembler vos .o (temporaires) avec les bibliothèques compilées dont vous avez besoin (.a ou .lib selon le compilateur) :
Nous y sommes, le schéma est cette fois complet
Vos fichiers de bibliothèques .a (ou .lib) sont rassemblés dans l'exécutable avec vos .o
C'est comme cela qu'on peut obtenir au final un programme 100% complet, qui contient toutes les instructions nécessaires à l'ordinateur, même celles qui lui expliquent comment afficher du texte !
Par exemple la fonction printf se trouve dans un .a, et donc sera rassemblée avec votre code source dans l'exécutable.
Dans quelques temps, nous apprendrons à utiliser des bibliothèques graphiques. Celles-ci seront là aussi dans des .a et contiendront des instructions pour indiquer à l'ordinateur comment ouvrir une fenêtre à l'écran par exemple. Mais, patience, car tout vient à point à qui sait attendre c'est bien connu
La portée des fonctions et variables
Pour terminer ce chapitre, je vais vous parler de ce qu'on appelle la portée des fonctions et des variables.
Nous allons voir quand les variables et les fonctions sont accessibles, c'est-à-dire quand on peut faire appel à elles.
Les variables propres aux fonctions
Lorsque vous déclarez une variable dans une fonction, celle-ci est supprimée de la mémoire à la fin de la fonction :
Code : C1
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7int triple(int nombre)
{
int resultat = 0; // La variable resultat est créée en mémoire
resultat = 3 * nombre;
return resultat;
} // La fonction est terminée, la variable resultat est supprimée de la mémoire
Une variable déclarée dans une fonction n'existe donc que pendant que la fonction est exécutée.
Qu'est-ce que ça veut dire concrètement ? Que vous ne pouvez pas y accéder depuis une autre fonction !
Code : C 1
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18int triple(int nombre);
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("Le triple de 15 est %d\n", triple(15));
printf("Le triple de 15 est %d", resultat); // Cette ligne plantera à la compilation
return 0;
}
int triple(int nombre)
{
int resultat = 0;
resultat = 3 * nombre;
return resultat;
}
Dans le main, j'essaie d'accéder à la variable résultat. Or, comme cette variable résultat a été créée dans la fonction triple, elle n'est pas accessible dans la fonction main !
Retenez : une variable déclarée dans une fonction n'est accessible qu'à l'intérieur de cette fonction.
On dit que c'est une variable locale.
Les variables globales : à éviter
Variable globale accessible dans tous les fichiers
Il est possible de déclarer des variables qui sont accessibles dans toutes les fonctions de tous les fichiers du projet. Je vais vous montrer comment faire pour que vous sachiez que ça existe, mais généralement il faut éviter de le faire. Ca aura l'air de simplifier votre code au début, mais après vous risquez de vous retrouver avec plein de variables accessibles partout, ce qui risquera de vous poser des soucis.
Pour déclarer une variable "globale" accessible partout, vous devez faire la déclaration de la variable en-dehors des fonctions. Vous ferez la déclaration tout en haut du fichier, après les #include généralement.
Code : C 1
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19#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int resultat = 0; // Déclaration de variable globale
void triple(int nombre); // Prototype de fonction
int main(int argc, char *argv[])
{
triple(15); // On appelle la fonction triple, qui modifie la variable globale resultat
printf("Le triple de 15 est %d\n", resultat); // On a accès à resultat
return 0;
}
void triple(int nombre)
{
resultat = 3 * nombre;
}
Sur cet exemple, ma fonction triple ne renvoie plus rien (void). Elle se contente de modifier la variable globale resultat que la fonction main peut récupérer.
Ma variable resultat sera accessible dans tous les fichiers du projet, donc on pourra faire appel à elle dans TOUTES les fonctions du programme.
Ce type de choses est généralement à bannir dans un programme en C. Utilisez plutôt le retour de la fonction (return) pour renvoyer un résultat.
Variable globale accessible uniquement dans un fichier
La variable globale de tout à l'heure était accessible dans tous les fichiers du projet.
Il est possible de la rendre accessible uniquement dans le fichier où elle se trouve. Ca reste une variable globale quand même, mais disons qu'elle n'est globale qu'aux fonctions de ce fichier et non à toutes les fonctions du programme.
Pour créer une variable globale accessible uniquement dans un fichier, rajoutez juste le mot-clé static devant :
Code : C1static int resultat = 0;
Variable statique à une fonction
Si vous rajoutez le mot-clé "static" devant la déclaration d'une variable à l'intérieur d'une fonction, ça n'a pas le même sens que pour les variables globales.
En fait, la variable static n'est plus supprimée à la fin de la fonction. La prochaine fois qu'on appellera la fonction, la variable aura conservé sa valeur.
Par exemple :
Code : C1
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7int triple(int nombre)
{
static int resultat = 0; // La variable resultat est créée la première fois que la fonction est appelée
resultat = 3 * nombre;
return resultat;
} // La variable resultat n'est PAS supprimée lorsque la fonction est terminée.
Qu'est-ce que ça signifie concrètement ?
Qu'on pourra rappeler la fonction plus tard et la variable resultat contiendra toujours la valeur de la dernière fois.
Voici un petit exemple pour bien comprendre :
Code : C 1
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19int incremente();
int main(int argc, char *argv[])
{
printf("%d\n", incremente());
printf("%d\n", incremente());
printf("%d\n", incremente());
printf("%d\n", incremente());
return 0;
}
int incremente()
{
static int nombre = 0;
nombre++;
return nombre;
}
Code : Console
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Ici, la première fois qu'on appelle la fonction incremente, la variable "nombre" est créée.
Elle est incrémentée à 1, et une fois la fonction terminée la variable n'est pas supprimée.
Lorsque la fonction est appelée une seconde fois, la ligne de la déclaration de variable est tout simplement "sautée". On ne recrée pas la variable, on réutilise la variable qu'on avait déjà créée.
Comme la variable valait 1, elle vaudra maintenant 2, puis 3, puis 4 etc...
Ce type de variable est assez rarement utilisé, mais ça peut vous servir à l'occasion donc je tenais à vous le présenter
Les fonctions locales à un fichier
Pour en finir avec les portées, nous allons nous intéresser à la portée des fonctions.
Normalement, quand vous créez une fonction, celle-ci est globale à tout le programme. Elle est accessible depuis n'importe quel autre fichier .c.
Il se peut que vous ayez besoin de créer des fonctions qui ne seront accessibles que dans le fichier où se trouve la fonction.
Pour faire cela, rajoutez le mot-clé static (encore lui) devant la fonction :
Code : C1
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4static int triple(int nombre)
{
// Instructions
}
Pensez à mettre à jour le prototype aussi :
Code : C1static int triple(int nombre);
Et voilà ! Votre fonction "static" triple ne peut être appelée que depuis une autre fonction du même fichier (par exemple main.c).
Si vous essayez d'appeler la fonction triple depuis une fonction d'un autre fichier (par exemple affichage.c), ça ne marchera pas car "triple" n'y sera pas accessible
On résume !
Portée des variables
- Une variable déclarée dans une fonction est supprimée à la fin de la fonction, elle n'est accessible que dans cette fonction.
- Une variable déclarée dans une fonction avec le mot-clé static devant n'est pas supprimée à la fin de la fonction, elle conserve sa valeur au fur et à mesure de l'exécution du programme
- Une variable déclarée en-dehors des fonctions est une variable globale, accessible depuis toutes les fonctions de tous les fichiers source du projet
- Une variable globale avec le mot-clé static devant est globale uniquement dans le fichier où elle se trouve, elle n'est pas accessible depuis les fonctions des autres fichiers.
Portée des fonctions
- Une fonction est par défaut accessible depuis tous les fichiers du projet, on peut donc l'appeler depuis n'importe quel autre fichier.
- Si on veut qu'une fonction ne soit accessible que dans le fichier où elle se trouve, il faut rajouter le mot-clé static devant.
