Département d'informatique. Programmation orientée objets IFT-19946

Transcription

1 Département d'informatique Programmation orientée objets IFT S y l l a b u s Clermont Dupuis Bureau : 3976, pavillon Pouliot Tél. : (418) Adresse électronique : clermont.dupuis@ift.ulaval.ca Automne 2001

2 A. Cours Titre : Programmation orientée objets Sigle : IFT Nombre de crédits : 3 crédits Session : Automne 2001 Salle : LU 2704 PLT VE 2505 PLT Horaire : section A LU 12h30-15h20 VE 10h30-11h20 B. Professeur Nom et prénom Bureau Disponibilités : Dupuis, Clermont : 3976, pavillon Pouliot : Mardi et vendredi C. Description et objectifs du cours Description : Principes de la programmation orientée objets. Notion d'objet, de message, de classe, d'héritage, de méthode, d'instance. Méthodologie de programmation avec un langage orienté objets. Applications diverses. Travaux pratiques en C++. Préalables : Objectifs: IFT Structures de données L approche objet est actuellement présente dans bien des domaines de l informatique : conception d applications, langages de programmation, méthodes de programmation, analyse, bases de données, etc. Son apport est indéniable. Les langages orientés objets sont de plus en plus utilisés car ils permettent de développer des logiciels de qualité, faciles à maintenir et réutilisables. Ces langages satisfont ainsi les exigences de nombreuses applications et il est désormais fondamental de les connaître et de les maîtriser. Dans ce cours, l étudiant devra donc maîtriser les différents concepts reliés à la programmation orientée objets avec comme support premier le langage C++ et être capable de mettre en œuvre ces concepts dans différents contextes d application. L étudiant devra aussi comprendre en quoi l approche orientée objets permet de répondre plus facilement aux défis du développement des logiciels modernes.

3 D. Méthodologie Cours : Il est prévu à chaque semaine environ 3 heures de cours magistraux et 1 heure de travaux dirigés. Travail personnel : L étudiant sera fortement invité à approfondir les concepts vus en classe à travers des exercices suggérés. Travaux pratiques : La réalisation de travaux pratiques représente une part importante de l apprentissage. Ils consistent en travaux de programmation ou en problèmes à résoudre qui, la plupart du temps, sont une application concrète des concepts présentés dans le cours, et vérifiant la compréhension de la matière. Trois travaux pratiques seront exigés. Des équipes d au plus trois étudiants seront formées au début du trimestre. Les travaux remis en retard ne seront pas acceptés. Un exemple de présentation d un travail pratique est disponible sur le site WEB du cours. Ce mode de présentation des travaux devra être respecté à la lettre. E. Evaluation des apprentissages Examens Date Contenu Pondération I LU 22 oct Chap. I à VI 30% II LU 17 déc toute la matière 40% Travaux pratiques Date de remise Modalités Pondération I LU 1 oct Équipe de 3 max. 10% II LU 12 nov " 10% III LU 10 déc " 10% A + [96-100] A [92-96[ A - [88-92[ Réussite B+ [84-88[ B [80-84[ B- [75-80[ Réussite C + [70-75[ C [65-70[ C - [60-65[ Réussite D + [55-60[ D [50-55[ Réussite E [0-50[ Échec

4 F. Contenu 1. Introduction à la programmation orientée objets De la programmation procédurale à la programmation orientée objets, critères de qualité d un logiciel, routes qui ont mené à la programmation orientée objets, nouveau paradigme de programmation. 2. Débuter en C++ Nous débutons par une introduction au langage C++. Puis, nous allons nous consacrer au rôle et à la mise en œuvre des fonctions. Nous aborderons par la suite le rôle et la définition des variables, les structures de contrôle. Finalement, les tableaux, les chaînes de caractères, les structures et les pointeurs seront analysés. Historique du C++, différences entre le C et le C++, fonctions et structure de programmes, variables et opérateurs, structures de contrôle, tableaux, structures, pointeurs, chaînes de caractères. 3. Introduction aux objets et aux classes Nous allons aborder des notions comme les classes, les objets et l encapsulation. Vous apprendrez à créer des classes en y intégrant des données et fonctions membres. Vous pourrez alors créer des objets de manière statique ou dynamique. Introduction à la notion d objet, définition d une classe, déclaration des données membres, déclaration des fonctions membres, différences entre classe et objet, encapsulation, création d objets statiques ou dynamiques. 4. Concepts avancés dans la définition d une classe Nous complétons nos connaissances sur la définition des classes. En particulier, nous considérerons le rôle de deux fonctions membres particulières, le constructeur et le destructeur. Nous verrons aussi comment protéger les membres des classes. La définition de fonctions homonymes (surcharge de fonctions) est traitée. Passage d arguments, surcharge de fonctions, valeurs par défaut des arguments, notion d objet courant, notion de constructeur et de destructeur, surcharge des constructeurs, utilisation des valeurs par défaut ou de listes d initialisation avec les constructeurs, protection des données et fonctions membres, accesseurs et mutateurs, fonctions inline.

5 5. Héritage Nous verrons comment définir une classe à partir d une autre, de bénéficier de classes existantes tout en gardant la possibilité de spécialiser ces nouvelles classes. 6. Polymorphisme Concept d héritage, dérivation de classes, réutilisation, mise en œuvre du concept d héritage, héritage et protection, impact de l héritage sur les constructeurs et les destructeurs, particularités des constructeurs avec arguments, héritage multiple, classes virtuelles. Nous allons définir des fonctions polymorphes (virtuelles) permettant à 2 classes de réagir différemment au même appel de méthode. Héritage et pointeur de base, le polymorphisme ou la redéfinition des fonctions, fonctions polymorphes ou virtuelles, polymorphisme et destructeur, fonctions virtuelles pures et classes abstraites. 7. Techniques plus avancées à travers le concept de classes Les techniques suivantes sont abordées à travers le concept de classe. 8. Structures d objets Fonctions et classes amies, données membres statiques, fonctions membres statiques, fonctions membres de type const, conversion de pointeurs d objets, espaces de nom, utilisation de l opérateur de résolution de portée, surcharge d opérateurs. Nous verrons comment définir des collections d objets : des tableaux d objets, des tableaux de pointeurs d objets, des listes chaînées d objets, etc. Nous étudierons aussi deux formes de relations entre les classes : l association et l agrégation. Tableaux d objets, tableaux de pointeurs d objets, tableaux dynamiques d objets, listes chaînées d objets, classes internes, association et agrégation d objets. 9. Gestion de flots de données pouvant être manipulées en entrées/sorties Nous allons découvrir les mécanismes liés à la gestion des flux d entrées/sorties. 10. Modèles Généralités sur les flux, afficher à l écran avec cout, saisir au clavier avec cin, redéfinition des opérateurs de flux pour nos propres classes, lire et écrire à partir ou vers un fichier.

6 Nous verrons le concept de modèle permettant de définir des fonctions et/ou des classes qui pourront s appliquer à plusieurs types de données. Rôle des modèles, fonctions modèles, classes modèles, classes modèles et membres statiques. 11. Gestion des erreurs et exceptions Nous allons traiter de la gestion des erreurs qui peuvent survenir à l exécution d un programme. Le mécanisme des exceptions proposé par C++ sera étudié. Gestion des erreurs d exécution, mise en œuvre des exceptions, définition d une classe d exception, lancement d une exception, interception d une exception, hiérarchie de classes d exceptions. 12. Bibliothèque standard de modèles (Standard Template Library ou STL) du C++ Nous allons étudier la bibliothèque STL de C++. Caractéristiques de base de la bibliothèque STL, vecteurs, listes, dèques, ensembles, listes associatives, piles, files, files avec priorité. Algorithmes de la bibliothèque STL. 13. Application des principes de la programmation orientée objets à différents langages de programmation Abordons finalement la programmation orientée objet autrement qu avec C++. Émulation de l approche orientée objets dans un environnement non orientée objets : PASCAL, FORTRAN, C. D autres langages orientés objets : SIMULA, SMALLTALK, LISP, EIFFEL, ADA 95, MODULA-3, JAVA, G. Bibliographie Une bibliographie est disponible sur le site WEB du cours. Manuel(s) obligatoire(s) Aucun manuel n est obligatoire mais des notes de cours seront fournies au fur et à mesure de leur disponibilité.

7 H. Date de dernière mise à jour Ce document a été mis à jour pour la dernière fois le 28 août 2001.