Le langage Z

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Le langage Z

• Pr ZEGOUR DJAMEL EDDINE
• Institut National d'Informatique (INI)
• httpmembres.lycos.frzegour
• email d_zegour_at_ini.dz

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Le langage Z Généralités

• Un Z-algorithme est un ensemble de modules
  parallèles dont le premier est principal et les
  autres sont soient des actions composées (ACTION)
  soient des fonctions de type quelconque
  (FONCTION).
•  Les objets globaux sont déclarés dans le module
  principal.
• La communication entre les modules se fait via
  les paramètres et les variables globales.
• Les paramètres peuvent être de nimporte quel
  type.
• Le langage permet laffectation globale de tout
  type.
•  
• Quatre types standards sont autorisés  ENTIER,
  BOOLEAN, CAR, CHAINE .

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Le langage Z Généralités

• Le langage est l'ensemble des algorithmes
  abstraits, écrits à base de modèles ( machines
  abstraites ).
•  
• On définit ainsi des machines de Turing 
  Machine-caractères et Machine-nombres permettant
  linitiation à lalgorithmique.
• On définit des machines abstraites sur les
  structures, vecteurs et les listes permettant
  linitiation aux structures élémentaires de
  données.
•  
• On définit également une machine abstraite sur
  les fichiers permettant linitiation aux
  structures simples de fichiers.
• Le langage peut être étendu avec d'autres
  machines abstraites.
•  

4
Le langage Z Généralités

•  
• Le langage offre deux fonctions très utiles
  permettant de générer aléatoirement des chaînes
  de caractères (ALEACHAINE) et des entiers
  (ALEANOMBRE).
• Le langage permet la lecture et lécriture de
  scalaires, vecteurs de nimporte quelle dimension
  et des structures simples ou complexes.
•  
• Le format des instructions est libre.
• Pas de distinction entre majuscule et minuscule.

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Le langage Z Structure dun algorithme

• SOIENT
• Objets locaux et globaux
• Annonce des modules
• DEBUT
• Instructions
• FIN
•  
• Module 1
• Module 2
• ....
• Module n
•  
• Chaque module peut être soit une fonction soit
  une action.

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Le langage Z Définition dune action

• ACTION Nom (P1, P2, ..., Pn)
• SOIT 
• Objets locaux et paramètres
• DEBUT
• Instructions
• FIN
• Les paramètres sont appelés par référence. Ils
  ne sont pas protégés par laction.

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Le langage Z Définition dune fonction

• FONCTION Nom (P1, P2, ...,Pn) Type
• Objets locaux et paramètres
• DEBUT
• Instructions
• FIN
•  
• Type peut être quelconque.
• Une fonction est utilisée dans une expression.

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Le langage Z Exemple dun algorithme
SOIENT Mot CHAINE C CAR M
MACHINE_CAR  DEBUT   CREER_MCAR(M, ' Jhh
Jsthd Lkql ifd ') LIRECAR(M, C) TANTQUE
C ltgt '.'   TQ (C' ') ET (C ltgt '.')
LIRECAR(M, C) FTQ   Mot
''   TQ (C ltgt ' ') ET (C ltgt '.')
Mot Mot C LIRECAR(M, C)
FTQ   SI Mot ltgt '' ECRIRE(Mot) FSI  
FINTANTQUE FIN
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Le langage Z Objets

• Les objets peuvent être des entiers (ENTIER), des
  booléens (BOOLEEN), des caractères (CAR) ou des
  chaînes de caractères ( CHAINE).
• Exemples 
• Les objets peuvent être des machines abstraites 
  Structures, Vecteurs, Listes linéaires chaînées,
  Machine caractères, Machine Nombre et Fichiers.
• Exemples
• Il sagit des listes et des vecteurs dentiers.

Soit A, B, C DES BOOLEENS  I, J 
ENTIER  Ch UNE CHAINE  C UN CAR 
Soient L1, L2 DES LISTES  V1 UN
VECTEUR(10, 60) 
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Le langage Z Objets

• Autres Exemples 
• Une structure peut être simple, cad composée
  uniquement de scalaires
• Une structure peut être complexe, cad composée de
  scalaires etou de vecteurs à une dimension de
  scalaires

SOIENT V1 UN VECTEUR(10, 60) de (CAR,
ENTIER) S UNE STRUCTURE (CHAINE, ENTIER)
F UN FICHIER DE (CHAINE, VECTEUR(5) DE ENTIERS)
BUFFER V1, V2
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Le langage Z Expressions

• Comme dans les langages de programmation.
• Exemples 

(BC) / F , NON Trouv, (X 5) ET NON
Trouv, F(x) ltgt 5 A OU B (A lt B) ET(A
gt5) Etc.
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Le langage Z Instructions

• V désigne une variable, E une expression et Idf
  un nom de module.
• désigne une partie facultative, un
  ensemble.
•  
• Affectation  V  E
• Lecture LIRE(V1, V2, .....)
• Ecriture ECRIRE(E1, E2, .....)
• Conditionnelle SI E  
• Instructions
• SINON
• Instructions
• FSI

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Le langage Z Instructions

• Appel APPEL Idf ( E1, E2, ...)
• Répétitive (Forme 1 ) TQ E  
• Instructions
• FTQ
•  
• Répétitive (Forme 2 ) POUR V  E1, E2,E3
• Instructions
• FPOUR
• E3 désigne le pas.

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Le langage Z Machines abstraites

• Machine-caractères
• LIRECAR, NBRCAR
• Machine-nombres
• LIRENOMBRE, NBRNOMBRE
• Listes linéaires chaînées
• ALLOUER , LIBERER , VALEUR, SUIVANT,
• AFF_ADR, AFF_VAL
• Vecteurs 
• ELEMENT, AFF_ELEMENT
• Structures
• STRUCT, AFF_STRUCT
• Fichiers
• OUVRIR, FERMER, LIRESEQ, ECRIRESEQ, LIREDIR,
• ECRIREDIR, RAJOUTER, FINFICH, ENTETE,
• AFF_ENTETE, ALLOC_BLOC

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Le langage Z Opérations de haut niveau

• Machine-caractères
• CREER_MCAR,
• Machine-caractères
• CREER_MNOMBRE,
• Listes
• CREER_LISTE,
• Structures
• INIT_STRUCT
• Vecteurs
• INIT_VECTEUR(ou INIT_TABLEAU)
• Exemple
•  
• crée la liste linéaire chaînée L avec les
  valeurs entre crochets dans lordre indiqué.

CREER-LISTE (L, 12, 23, 67, I, IJ )
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Le langage Z Fonctions standards

• Nombres
• ALEACHAINE(Exp), ALEANOMBRE(Exp)
• Chaînes de caractères
• LONGCHAINE(Chaine) , CARACT(Chaine, Exp)
• Exemples
•  

Aleachaine(5) donne par exemple
bxrfd Aleanombre(1000) donne par exemple
675 Longchaine(bcdgfd) donne
6 Caract(gfrd, 3) donne r
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Grammaire de Z Notation EBNF

• Conventions
• --- ---   Choix
• ----  Partie facultative
•   Crochet ouvrant
•   Crochet fermant
• ---  Répétition ( ? 0 )
•  

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Grammaire de Z Déclarations

• Types dans Entier, Booleen, Car, Chaine
• Sep dans , Un, Une, Des
• Cste désigne une constante numérique entière
• Idf désigne un identificateur
• Opr dans lt, lt, gt, gt, , ltgt
• Opa dans , -, Ou
• Opm dans , /, Et
• Sign dans , -
• Cstelog dans Vrai, Faux
• Chaîne  chaîne de caractères
• Tableau est synonyme de Vecteur
• Init_tableau est synonyme de Init_vecteur

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Grammaire de Z Déclarations

• ltAlgo Zgt ? SoitSoient ltPsgt Debut ltLisgt
  Fin
• ltActgt ltFonctgt
  
•  
• ltActgt ? Action Idf ( ltLigt )
• SoitSoient ltPsgt Debut ltLisgt Fin
•  
• ltFonctgt ? Fonction Idf ( ltLigt ) ltTypgt
• SoitSoient ltPsgt Debut ltLisgt Fin
•  
• ltPsgt ? ltSgt SoitSoient ltSgt
•  
• ltSgt ? ltLigtSep ltTypgtActionFonction(ltT
  ypgt)
• ltLigt ? Idf , Idf

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Grammaire de Z Déclarations

• ltTypgt ? Types ltStructsimplegt
  ltStructcomplexegt
• Machine_car
• Machine_nombre
• Pointeur vers Sep Liste De
• Types ltStructsimplegt
• Tableau (ltLcgt) DeltStructsimplegt Types
  
• Fichier De Types Vecteur(Cste) De Types
  
• ltStructsimplegt ltStructcomplexegt
• Buffer ltLigt Entete (Types , types )
•  
• ltStructsimplegt ? Structure (Types , Types )
• ltStructcomplexegt? Structure ( Types
  Vecteur(Cste) De Types
• , Types Vecteur(Cste) De Types )
•  ltLcgt ? Cste , Cste
•  

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Grammaire de Z Instructions

• lt Lis gt ? lt Inst gt lt Inst gt
•  
• ltInstgt ?
• Idf ltExpgt
• Tantque ltExpgt ltLisgt Fintantque
•  
• Si ltExpgt ltLisgt Sinon ltLisgt
  Fsi
•  
• Pour Idf ltExpgt,ltExpgt , ltExpgt ltLisgt
  Finpour
•  
• Appel Idf (Exp ,ltExpgt)
•   Lire ( Idf , Idf )
•   Ecrire (ltExpgt ,ltExpgt )

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Grammaire de Z Instructions

• ltInstgt ?
• Liberer Allouer Fermer ( ltExpgt )
• Ouvrir ((Idf, Chaine, Chaine)
• LirecarLirenombreLireseqEcrireseqRajouter
  
• (Idf, Idf)
• Aff_adrAff_val ( ltExpgt , ltExpgt )
  
•   Creer_liste Init_vecteurCreer_mnombre
• Init_struct ( Idf , ltExpgtltExpgt ,
  ltExpgt
• , ltExpgtltExpgt , ltExpgt )
• Creer_mcar(Idf, Chaine ) 
• Aff_element ( ltExpgt ltExpgt ,
  ltExpgt ,ltExpgt )
•   Aff_structAff_entete(Idf, Cste, ltExpgt)
• Liredir Ecriredir (Idf, Cste, Idf)

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Grammaire de Z Expressions

• ltExpgt ? ltExpsgt Opr ltExpsgt
•  
• ltExpsgt ? Sign ltTermegt Opa ltTermegt
• ltTermegt ? ltFacteurgtOpm ltFacteurgt
•  
• ltFacteurgt ? Idf ( ltExpgt , ltExpgt )
  Cste
• ltFonctgt NIL ( ltExpgt)
• Chaine Non ltFacteurgt Cstelogic
•  
• ltFonctgt ? ValeurSuivant ( ltFonctgt )
• Element ( ltFonctgt
  ltExpgt , ltExpgt )
• Struct EnteteCaract ( Idf, Cste)
• Aleachaine Aleanombre Longchaine
• ( ltExpgt )
• NbrcarNbrNombreFinfichAlloc_bloc (Idf)
•  

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Grammaire de Z Compléments

• Une chaîne de caractères est délimitée par le
  symbole . Si ce dernier figure dans la chaîne,
  il est doublé.
• Les commentaires sont entre les symboles / et
  /. Elles sont insérées là où un espace peut
  figurer.

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Grammaire de Z Expérimentation

• Bien comprendre la grammaire en expérimentant le
  langage Z