Exécuter à la main un programme par blocs

Un programme par blocs est une suite d’instructions que l’ordinateur exécute dans l’ordre, de haut en bas. Il commence par un événement (« quand le drapeau vert est cliqué », « quand le bouton A est pressé ») et utilise des variables : des cases qui portent un nom et contiennent une valeur.

Les blocs à connaître :

• mettre niveau à 5 : la variable niveau reçoit la valeur 5 (l’ancienne valeur est effacée) ;
• ajouter 4 à niveau : la valeur de niveau augmente de 4 (ajouter un nombre négatif la fait diminuer) ;
• répéter 5 fois : les blocs placés à l’intérieur sont exécutés 5 fois de suite ; chaque passage s’appelle un tour de boucle ;
• si … alors : les blocs placés à l’intérieur ne sont exécutés que si la condition est vraie au moment où elle est testée ;
• si … alors … sinon : à chaque passage, un seul des deux groupes de blocs est exécuté.

Dans un programme écrit en texte, on marque les blocs placés à l’intérieur d’une boucle ou d’une condition par « ···· » devant eux, une fois par niveau.

Exécuter un programme à la main, c’est faire comme l’ordinateur : suivre les blocs un par un et noter la valeur de chaque variable après chaque tour.

Une variable garde la dernière valeur qu’on lui a donnée. Si niveau vaut 9 après le premier tour, le deuxième tour part de 9, pas de la valeur de départ. C’est l’erreur la plus fréquente : recalculer chaque tour à partir du début.

La condition est testée à chaque tour. Dans « si niveau > 15 alors », la réponse peut être « non » au premier tour et « oui » au troisième, parce que niveau a augmenté entre-temps. Une condition stricte (« > 15 ») est fausse quand la variable vaut exactement 15.

Quatre formes de programme reviennent souvent :

• un compteur : une variable augmente de 1 chaque fois qu’une condition est vraie (on compte des alertes, des bips, des bonus) ;
• une régulation : « si la température est trop basse alors chauffer, sinon laisser refroidir » ; la variable monte, puis oscille autour de la consigne ;
• un cumul : à chaque tour, on ajoute à un total une valeur qui change elle-même ;
• un doublement : « mettre lumière à lumière × 2 » double la valeur qu’a la variable au moment du tour.

Modifier un paramètre (le nombre de tours, la valeur de départ, le seuil) change les données produites : exécuter à la main permet de prévoir cet effet avant de tester le programme sur l’objet.

Voici le programme d’un réservoir d’eau de pluie surveillé par un capteur de niveau (objet fictif).

Avant la boucle : niveau = 5, alertes = 0.

• Tour 1 : niveau = 5 + 4 = 9 ; 9 > 15 est faux → alertes reste à 0.
• Tour 2 : niveau = 9 + 4 = 13 ; 13 > 15 est faux → alertes = 0.
• Tour 3 : niveau = 13 + 4 = 17 ; 17 > 15 est vrai → alertes = 1.
• Tour 4 : niveau = 17 + 4 = 21 ; vrai → alertes = 2.
• Tour 5 : niveau = 21 + 4 = 25 ; vrai → alertes = 3.

À la fin du programme : niveau vaut 25 et alertes vaut 3.

Contrôle : niveau a augmenté 5 fois de 4, soit 5 + 5 × 4 = 25 ; la condition a été vraie aux tours 3, 4 et 5, soit 3 fois.

Pour ne rien oublier, on dresse un tableau de suivi : une ligne par tour, une colonne par variable. Voici celui d’un aquarium chauffé fictif dont le programme est : mettre température à 12 ; répéter 5 fois : si température < 20 alors ajouter 7 à température, sinon ajouter -4 à température.

Ce qu’il faut lire : la valeur « après le tour » d’une ligne devient la valeur « au début du tour » de la ligne suivante ; à chaque tour, une seule branche est exécutée. À la fin, la température vaut 25 : elle oscille de part et d’autre de la consigne 20.