Chapitre 3 : variable, instruction et programme⚓︎
Objectifs
À la fin du chapitre, on doit savoir :
- représenter une variable comme une association entre un nom et une valeur
- distinguer instruction et expression
- tracer l'évolution de l'état d'un programme dans un tableau
- intepréter un message d'erreur
NameError
Variable, affectation⚓︎
Définition 1
Une variable est un nom qui permet de désigner une valeur pendant l'exécution d'un programme.
La valeur désignée par une variable peut changer au cours de l'exécution.
Par exemple, on peut représenter ainsi l'association entre la variable age et la valeur 16 et la variable spe et la valeur "NSI".
graph LR
age["nom : age"] --> v1["valeur : 16<br>type : int"]
spe["nom : spe"] --> v2["valeur : 'NSI'<br>type : str"]Définition 2
Une affectation est une instruction qui associe une valeur à un nom de variable.
En Python, l'affectation s'écrit avec le symbole =.
Exemple 1
L'affectation x = 7 signifie : le nom x désigne maintenant la valeur 7.
graph LR
x["nom : x"] --> v["valeur : 7<br>type : int"]x = x + 1
Dans l'instruction x = x + 1, Python évalue d'abord l'expression située à droite du signe =, puis associe le résultat au nom situé à gauche.
Si x vaut 7, alors x + 1 vaut 8, puis x désigne la valeur 8.
graph LR
x["nom : x"] -. ancienne association .-> v7["valeur : 7<br>type : int"]
x --> v8["valeur : 8<br>type : int"]Attention
En Python, le symbole = ne signifie pas "est égal à" comme en mathématiques.
Il sert à affecter une valeur à une variable.
Pour tester l'égalité de deux valeurs, on utilise ==.
x = 5 # affectation
x == 5 # comparaison, vaut True
Instruction, programme, état d'un programme⚓︎
Définition 3
L'état d'un programme est l'ensemble des associations entre les noms de variables et les valeurs qu'ils désignent.
Définition 4
Une expression est un morceau de code que Python peut évaluer pour produire une valeur qui possède alors un type.
Une instruction est un ordre exécuté par Python. Elle peut modifier l'état du programme ou contrôler son exécution.
Attention
En Python, l'affectation x = 3 est une instruction, pas une expression.
Définition 5
Un programme est une séquence d'instructions.
Tableau d'évolution d'un programme
On peut tracer l'évolution de l'état d'un programme dans un tableau.
On considère le programme suivant :
| 🐍 Script Python | |
|---|---|
1 2 3 4 5 | |
Tableau d'évolution des variables :
| Instruction exécutée | Valeur de x |
Valeur de y |
Valeur de z |
|---|---|---|---|
| départ | non définie | non définie | non définie |
x = 3 |
3 |
non définie | non définie |
y = 4 |
3 |
4 |
non définie |
z = x |
3 |
4 |
3 |
x = y |
4 |
4 |
3 |
y = z |
4 |
3 |
3 |
Ce programme échange les valeurs de x et y en utilisant la variable intermédiaire z.
Exercice 1
On considère le programme suivant (à compléter en numérotant les lignes de code)
| 🐍 Script Python | |
|---|---|
1 2 3 4 5 | |
Compléter le tableau d'évolution des variables.
| Instruction exécutée | Valeur de x |
Valeur de y |
|---|---|---|
| départ | non définie | non définie |
x = 3 |
.... | .... |
y = 4 |
.... | .... |
x = x + y |
.... | .... |
y = x - y |
.... | .... |
x = x - y |
.... | .... |
Instructions d'entrée et de sortie⚓︎
Entrée avec input
Dans un programme, l'instruction var = input("Message de prompt") interrompt le flot d'exécution et attend la saisie d'une valeur au clavier par l'utilisateur. Cette valeur de type str est alors affectée à la variable var. On peut changer le message de prompt et le nom de la variable.
Conversion d'entrée saisie avec input
La valeur renvoyée par input est de type str. Si on attend la saisie d'un autre type, il faut penser à la convertir dans le type cible. Par exemple si on attend la saisie d'un âge de type int, on écrira :
age = int(input("Saisissez votre âge : "))
Sortie avec print
La fonction print permet de construire une instruction qui affiche une expression sur la sortie standard (une zone de l'IDE) avec print(expression).
Exemple :
age = 16
print(age)
print("Vous avez", age, "ans")
Pour découvrir toutes les options possibles de print, saisir help(print) dans une console Python.
Exemple de programme avec entrée et sortie
Le programme suivant demande un taux de TVA et un prix hors taxes, puis affiche le prix toutes taxes comprises.
# Entrées
taux_tva = float(input("Taux de TVA en pourcentage ? "))
prix_ht = float(input("Prix hors taxes ? "))
# Traitement
coefficient = 1 + taux_tva / 100
prix_ttc = prix_ht * coefficient
# Sortie
print("Le prix TTC est :", prix_ttc)
Un programme est souvent organisé en trois parties :
- les entrées : les données nécessaires au calcul ;
- le traitement : les calculs effectués ;
- les sorties : les résultats affichés ou renvoyés.
Définition
Un commentaire est un texte écrit dans le programme mais ignoré par Python lors de l'exécution.
En Python, un commentaire commence par le caractère #.
Exemple :
# Ceci est un commentaire
x = 3 # ce commentaire explique l'instruction
Exercice 3
Écrire un programme qui demande à l'utilisateur de saisir son prénom, son année de naissance et l'année en cours et qui affiche un message personnalisé du type "[Prénom], en [année en cours] vous avez [âge] ans" en adaptant les valeurs entre crochets
Erreurs⚓︎
Erreur de type NameError
L'erreur NameError apparaît lorsqu'un programme utilise un nom que Python ne connaît pas. Le cas le plus fréquent est l'utilisation d'une variable qui n'a pas encore été définie.
Exemple :
>>> x + 1
NameError: name 'x' is not defined
Ici, Python ne peut pas évaluer x + 1, car aucune valeur n'a encore été associée au nom x.
Autre exemple :
>>> age = 16
>>> agge + 1
NameError: name 'agge' is not defined
Ici, l'erreur vient d'une faute de frappe dans le nom de variable.
Exercice 4
Pour chaque programme, dire s'il provoque une erreur NameError. Si oui, expliquer pourquoi.
Programme A
x = 3
y = x + 2
print(y)
Programme B
x = 3
y = z + 2
print(y)
Programme C
prenom = "Alice"
print(prenom)
Programme D
prenom = "Alice"
print(prénom)
Programme E
age = 16
print(Age)