Instructions et expressions

La spécification d'une action est appelée instruction. L'instruction peut être interprétée (exécutée) et cette interprétation (exécution) a un effet. L'effet est une transformation de l'état du calcul, l'état étant représenté par les valeurs collectives des variables du programme. L'action la plus élémentaire est l'affectation d'une valeur à une variable. L'instruction d'affectation a la forme suivante :

et son action correspondante se compose de trois parties dans cette séquence :

1. Évaluer le désignateur désignant une variable.
2. Évaluer l'expression donnant une valeur.
3. Remplacer la valeur de la variable identifiée en 1. par la valeur obtenue en 2.

Des exemples simples d'affectations sont :

Ici, i obtient la valeur 1, et x la somme de y et z, et les valeurs précédentes sont perdues. De toute évidence, chaque variable d'une expression doit avoir été préalablement affectée d'une valeur. Observez que les paires d'instructions suivantes, exécutées en séquence, n'ont pas le même effet :

En supposant que la valeur initiale i = 0, la première paire donne i = 1, j = 2, tandis que la deuxième paire donne j = 0. Si nous souhaitons échanger la valeur des variables i et j, la séquence d'instructions :

n'aura pas l'effet désiré. Il faut introduire un détenteur de valeur temporaire, disons k, et spécifier les trois affectations consécutives :

Une expression est en général composée de plusieurs opérandes et opérateurs. Son évaluation consiste à appliquer les opérateurs aux opérandes dans une séquence prescrite, en général en prenant les opérateurs de gauche à droite. Les opérandes peuvent être des constantes, des variables ou des fonctions (ce dernier cas sera expliqué dans une page ultérieure). L'identification d'une variable nécessitera, en général, l'évaluation d'un désignateur. Nous limiterons ici notre présentation aux variables simples désignées par un identificateur. Les expressions arithmétiques (il existe également d'autres expressions) font appel à des nombres, des variables numériques et des opérateurs arithmétiques. Elles incluent les opérations de base d'addition (+), de soustraction (-), de multiplication (*) et de division. Elles seront abordées en détail dans la page sur les types de données de base. Il suffira ici de mentionner que la barre oblique (/) est réservée à la division des nombres réels et que pour les entiers, nous utilisons l'opérateur DIV tronquant au quotient.

Une expression est constituée de termes consécutifs. L'expression :

est équivalente à :

et est défini syntaxiquement par les règles :

Remarque : pour le moment, le lecteur peut considérer les entités syntaxiques expression et SimpleExpression comme équivalentes. Leur différence et les opérateurs OR, AND et NOT seront expliqués dans la page sur le type de données BOOLEAN.

Chaque terme est également composé de facteurs. Le terme :

est équivalente à :

et est syntaxiquement défini par les règles :

Chaque facteur est soit une constante, une variable, une fonction ou une expression elle-même entourée de parenthèses.

Exemples d'expressions (arithmétiques) :

La syntaxe des facteurs, impliquant qu'un facteur peut lui-même être une expression, est évidemment récursive. La forme générale des désignateurs sera expliquée plus loin : il suffit ici de savoir qu'un identificateur désignant une variable ou une constante est un désignateur.

Les règles régissant les expressions sont en fait assez simples, et les expressions compliquées sont rarement utilisées. Néanmoins, il convient de souligner quelques règles de base méritant d'être rappelées :

1. Chaque variable d'une expression doit avoir été préalablement affectée d'une valeur.
2. Deux opérateurs ne doivent jamais être écrits côte à côte. Par exemple, a * -b est illégal et doit être écrit comme a*(-b).
3. Le signe de multiplication ne doit jamais être omis lorsqu'une multiplication est requise. Par exemple, 2n est illégal et doit être écrit comme 2*n.
4. MulOperators sont plus fortement contraignants que les AddOperators.
5. En cas de doute sur les règles d'évaluation (c'est-à-dire la priorité des opérateurs), utilisez des parenthèses supplémentaires pour clarifier. Par exemple, a + b * c peut tout aussi bien être écrit comme a+(b*c).

L'affectation n'est qu'une des formes possibles d'énoncés. D'autres formes seront introduites dans les pages suivantes. Nous énumérons ces formes par la définition syntaxique suivante :

Plusieurs de ces formes sont des instructions structurées, c'est-à-dire que certains de leurs composantes peuvent être à leur tour des instructions. Par conséquent, la définition d'une instruction est, comme celle des expressions, récursive.

La structure la plus élémentaire est la séquence. Un calcul est une séquence d'actions, où chaque action est spécifiée par une instruction, et est exécutée une fois l'action précédente terminée. Cette stricte séquentialité dans le temps est une hypothèse essentielle de la programmation séquentielle. Si une instruction S1 suit S0, alors nous indiquons cette séquentialité par un point-virgule :

Ce séparateur d'instructions (et non pas un terminateur) indique que l'action spécifiée par S0 doit être immédiatement suivie par l'action correspondant à S1. Une séquence d'instructions est définie de manière syntaxique comme suit :

La syntaxe des instructions implique qu'une instruction peut ne contenir aucun symbole. Dans ce cas, l'instruction est dite vide et dénote évidemment l'action nulle. Cette curiosité parmi les instructions a une raison précise : elle permet d'insérer des points-virgules à des endroits où ils sont en fait superflus, comme à la fin d'une séquence d'instructions.