Introduction à C++ et à wxwidgets

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1 Introduction à C++ et à wxwidgets Master IGC 1ère année Année universitaire 2011/2012 Christophe Renaud Version /09/2011 Introduction Objectifs du cours Introduction au langage objet C++ Introduction à la libraire wxwidgets Création d interfaces graphiques Pourquoi C++? Les logiciels professionnels de CAO permettent l écriture de greffons («plugins») en C++ Pourquoi wxwidgets? Librairie C++ relativement simple 1

2 Plan du cours Programmation orientée objet Classes et objets Surcharge d opérateurs Héritage Les flots La généricité La STL wxwidgets Programmation orientée objet procédural vs objet (1) Programmation procédurale On décompose le problème en sous-problèmes plus simples Chaque sous problème est résolu par la création d une procédure ou d une fonction Chaque procédure ou fonction agit sur des données (des variables) Priorité aux traitements Le problème est résolu par chaînage des procédures et fonctions Langages Cobol, Fortran, Pascal, C, 2

3 Programmation orientée objet procédural vs objet : exemple 1 variable Procédure Fonction variable variable Programmation orientée objet procédural vs objet (2) Programmation orientée objet Priorité aux données On réfléchit aux données qui apparaissent dans le problème On réfléchit aux fonctionnalités dont peuvent disposer ces données On crée un objet qui regroupe ses propres données et ses fonctionnalités Le problème est résolu en faisant interagir les différents objets Langages C++, Java, C#, 3

4 Programmation orientée objet procédural vs objet : exemple 2 objet attribut attribut attribut attribut Attribut = variable interne de l objet Méthode = fonction ou procédure qui utilise et/ou agit sur les attributs méthode méthode méthode Programmation orientée objet procédural vs objet : exemple 3 voiture vitesse tours/min On donne des instructions à l objet démarrer voiture.démarrer(); accélérer voiture.accélérer(); donnervitesse mavitesse=voiture.donnervitesse(); On demande des informations à l objet 4

5 Programmation orientée objet Exercice Schématiser une classe Point2D, qui permet de représenter un point en deux dimensions x y initialiser translater donnerx Généralités sur le langage C++ Historique Langage apparu en 1982 Développé par Bjarne Stroustrup (AT&T Labs) Objectif : ajouter les concepts de la programmation orientée objet dans le langage C Chez AT&T Université du Texas 5

6 Généralités sur le langage C++ C et C++ Surcouche objet ajoutée au langage C Syntaxe générale du langage C on peut mélanger de la programmation structurée en C et de l'objet en C++!!! Fortement déconseillé : peu lisible, peu compréhensible difficile à maintenir, à faire évoluer Nécessité de : s astreindre à une méthodologie purement objet faire le développement en conséquence Généralités sur le langage C++ éléments de bibliographie Programming -- Principles and Practice Using C++, Bjarne Stroustrup, Addison-Wesley, Décembre Thinking in C++, Bruce Eckel, version électronique disponible gratuitement Programmer en C++, Claude Delannoy, Eyrolles 6

7 Premiers pas types de données Types de données Les mêmes qu en C : int, float, char, Quelques types spécifiques dont : bool : valeurs booléennes true et false bool test = true; if(test == false) Rappels : Affectation : opérateur = Comparaison : opérateur == Premiers pas Compilation Dépend De l environnement de développement Du compilateur utilisé Sous linux : Compilateur GNU g++ Version objet de gcc Mêmes options générales que gcc Par défaut : génère un fichier a.out Exemples g++ essai.cpp g++ -o essai essai.cpp a.out essai 7

8 Premiers pas Les commentaires Deux types de commentaires Les commentaires du C /* et */ : ce qui se trouve entre ces deux symboles est ignoré par le compilateur /* Ceci est un commentaire qui se trouve sur plusieurs lignes. */ Les commentaires de fin de ligne // : tout ce qui suit jusqu à la fin de ligne est ignoré par le compilateur // Ceci est un commentaire de fin de ligne int i; // Ceci est un commentaire de fin de ligne Premiers pas Création d un programme Point d entrée : fonction main() Syntaxe identique au langage C : int main(int argc, char *argv[]) Exemple (fichier Essai.cpp) #include <stdio.h> int main(int argc, char * argv[]){ printf(" hello\n "); 8

9 Premiers pas Blocs & déclaration de variables Blocs d instructions Délimités par { et Déclaration de variables N importe où dans le bloc Portée limitée au bloc et aux instructions qui suivent { int i=0; while(i<10) i++; float x = 10.0*i; Portée de la variable x Portée de la variable i Premiers pas Déclaration de variables dans une instruction structurée Exemple for( int i=0; i<10; i++){ tab[i] = i*i; Portée de la variable i Avantage Ne déclarer la variable que là où elle est utile Permet de réutiliser le nom à d autres endroits du bloc où apparaît l instruction structurée Application : for, switch, while, dowhile 9

10 Premiers pas Les constantes Utilisation du qualificatif const const int max = 100; Portée : Bloc où la constante est définie (variable locale) Fichier où la constante est définie (variable globale) Avantage : Contrôle de type / d utilisation par le compilateur Premiers pas Entrées sorties de base Possibilité d utiliser les fonctions standards du C Définies dans <stdio.h> Norme ANSI #include <cstdio> C++ définit de nouvelles fonctionnalités pour les entrées/sorties Notions de flots d entrée/de sortie Opérateurs << et >> pour l envoi ou la réception de données sur un flot Plus de précision plus loin dans le cours 10

11 Premiers pas Entrées sorties de base exemple 1 Flot de sortie standard (cf stdout en C) Opérateur d envoi de l opérande droite sur le flot situé en opérande gauche int main(int argc, char *argv[]){ int n=5; cout << " valeur :" ; cout << n; cout << endl; Passage à la ligne suivante (cf \n en C) valeur : 5 Premiers pas Entrées sorties de base exemple 2 Flot d entrée standard (cf stdin en C) Opérateur d envoi de ce qui est lu sur le flot situé en opérande gauche vers l opérande droite int main(int argc, char *argv[]){ int n; cout << " entrez une valeur entière " ; cin >> n; cout << " valeur : " ; cout << n; cout << endl; Entrez une valeur entière : 45 valeur : 45 11

12 Premiers pas Entrées sorties de base - chaînage L opérateur << peut être chaîné int n; float x; cout << n << " " << x << endl; Écrire n, puis écrire un espace, puis écrire x, puis passer à la ligne printf(" %d %f\n",n,x); L opérateur >> peut être chaîné int n; float x; char s[32]; cin >> n >> x >> s; Lire n, puis lire x, puis lire s scanf(" %d%f%s\n",&n,&x,s); Premiers pas entrées sorties de base C ou C++? <cstdio> (<stdio.h>) reste disponible en C++ On peut utiliser printf, scanf, et tout ce qui y est défini Pour les types primaires printf et scanf : spécificateurs de conversion (%d, %f, ) << et >> : se servent du type de la variable Pour les objets printf et scanf inutilisables (pas de spécificateur) >> et << : peuvent être redéfinis pour chaque type d objet Homogénéité des E/S Éviter de mélanger C et C++ 12

13 Premiers pas Les espaces de noms Problématique : Lors de l utilisation de plusieurs bibliothèques, le même identificateur (nom de variable, type, classe, fonction, ) peut être défini plusieurs fois Définition : Un espace de noms est un (méta-)identificateur associé à un ensemble d identificateurs C++, afin d éliminer le problème de définitions multiples L espace de nom de la bibliothèque C++ est : std Premier pas Les espaces de noms application aux flots standards Utilisation des flots standards #include <iostream> Utilisation de l espace de noms std Deux possibilités #include <iostream> std::cin >> n >> x; std::cout<< n <<"="<<std::endl; std::cout<< x <<"="<<std::endl; #include <iostream> using namespace std; cin >> n >> x; cout << n << "=" << endl; cout << x << "=" << endl; 13

14 Classes et objets notion de classe (1) Classe Modèle d un objet Ensemble d attributs et de méthodes Syntaxe C++ NomDeLaClasse attributs méthodes class NomDeLaClasse { // attributs // méthodes ; Attention le ; est obligatoire Classes et objets notion de classe (2) Voiture attributs méthodes class Voiture { // attributs // méthodes ; Voiture vitesse toursparminute demarrer accelerer donnervitesse class Voiture { // attributs int vitesse; int toursparminute; // méthodes void demarrer(); void accelerer(); int donnervitesse(); ; 14

15 Classes et objets notion de classe (3) Coder les méthodes Peut être fait dans la classe si le code est court Peut être fait à l extérieur de la classe si le code est long (détaillé plus loin) class Voiture { // attributs int vitesse; int toursparminute; // méthodes void demarrer(){ toursparminute = 1000; void accelerer(){ toursparminute += 100; vitesse += 5; int donnervitesse(){ return vitesse; ; Classes et objets notion de classe (4) Déclaration d objets v tv vitesse vitesse vitesse vitesse Voiture v; toursparminute demarrer toursparminute demarrer toursparminute demarrer toursparminute demarrer Voiture tv[3]; accelerer donnervitesse accelerer donnervitesse accelerer donnervitesse accelerer donnervitesse Utilisation des objets v.demarrer(); for(int i=0; i<3; i++){ tv[i].demarrer() cout << tv[i].donnervitesse(); 15

16 Classes et objets notion de classe : Exercice Donner le code C++ de la classe Point2D Classes et objets définition d une classe & visibilité Principe d encapsulation Cacher à l intérieur de la classe tout ce qui n a pas à être visible de l extérieur 3 niveaux de visibilité Privé (private) : l attribut / la méthode n est visible que par les instances de la classe mode par défaut Publique (public) : l attribut / la méthode est visible de partout Protégé (protected) : l attribut / la méthode est visible par héritage 16

17 Classes et objets définition d une classe & visibilité - illustration class nomdelaclasse { public : // attributs et méthodes publics private : // attributs et méthodes privés protected : // attributs et méthodes protégés ; class Bidon { public : // attributs publics private : // attributs privés public : // méthodes publiques private : // méthodes privées ; Remarques : Ordre d apparition quelconque des spécificateurs Les spécificateurs peuvent apparaître plusieurs fois Classes et objets définition d une classe & visibilité - exemple class Voiture { private : // attributs int vitesse; int toursparminute; public : // méthodes void demarrer(){ toursparminute = 1000; void accelerer(){ toursparminute += 100; vitesse += 5; int donnervitesse(){ return vitesse; ; Voiture v; v.vitesse = 10; // NON v.toursparminute = 1000; // NON 17

18 Classes et objets les constructeurs (1) Problématique Création d un objet il faut l initialiser Ses attributs sont généralement privés Accès impossible Constructeurs Méthodes spéciales Appelées lors de la création (instanciation) d un objet Leur code permet d initialiser les attributs de l objet créé Classes et objets les constructeurs (2) Syntaxe : Constructeur par défaut nomdelaclasse() { code Constructeur paramétrique nomdelaclasse(paramètres){ code Remarques : Doit être public C++ génère un constructeur par défaut (sans paramètres) s il n existe pas Comportement? 18

19 Classes et objets les constructeurs (3) Exemple class Voiture { private : // attributs int vitesse; int toursparminute; public : // méthodes Voiture(){ vitesse = 0; toursparminute = 0; Voiture(int v, int t){ vitesse = v; toursparminute = t; ; Voiture v; Voiture vv(0, 1000); Classes et objets les constructeurs - Exercice Compléter la classe Point2D avec un constructeur par défaut et un constructeur paramétrique Étude d une classe permettant de représenter un point en 3 dimensions Étude d une classe permettant de représenter un cube 19

20 Plusieurs solutions P 3 P 2 P 0 P 0 P 1 centre P 7 P 6 P 4 P 5 côté P 1 centre côté Cube centrex centrey centrez dimension Cube() Cube(cx,cy,cz,dim) class Cube { private : float centrex, centrey, centrez; float dimension; public: Cube() { centrex=centrey=centrez=0.0; dimension = 1.0; translater(tx,ty,tz) afficher() donnerdimension() Cube(float cx, float cy, float cz, float dim){ centrex=cx; centrey=cy; centrez=cz; dimension = dim; // suite ; // fin classe cube 20

21 centre côté Cube centrex centrey centrez dimension Cube() Cube(cx,cy,cz,dim) translater(tx,ty,tz) afficher() donnerdimension() class Cube { // début void translater(float tx, float ty, float tz){ centrex = centrex + tx; centrey = centrey + ty; centrez = centrez + tz; float donnerdimension(){ return dimension; void afficher(){ cout << «cube de centre : (» ; cout << centrex << «,»; cout << centrey << «,»; cout << centrez << «)»; cout << «et de côté» << dimension; cout << endl; ; // fin classe cube Exemple d utilisation x 1 z y int main(int argc, char *argv[]){ Cube c1; c1.translater(0.0, -2.0, 0.0); c1.afficher(); Cube c2(1.25, 1.75, 1.75, 0.5); c2.translater(0.0, 0.0, 1.0); c2.afficher(); return 0; Cube de centre (0.0, -2.0, 0.0) et de côté 1.0 Cube de centre (1.25, 1.75, 2.75) et de côté

22 P 3 P 2 P 0 P 1 P 7 P 6 P 4 P 5 Cube Cube PX0 PX7 PY0 PY7 PX[8] PY[8] PZ0 PZ7 PZ[8] Cube() Cube(px0,, pz7) translater(tx,ty,tz) afficher() donnerdimension() Cube() Cube(sx[8],sy[8],sz[8]) translater(tx,ty,tz) afficher() donnerdimension() P 3 P 2 P 0 P 1 P 7 P 6 P 4 P 5 Cube PX[8] PY[8] PZ[8] Cube() Cube(sx[8],sy[8],sz[8]) translater(tx,ty,tz) afficher() donnerdimension() class Cube { private: float px[8], py[8], pz[8]; public: Cube(){ px[0]=px[3]=px[4]=px[7]= -0.5; px[1]=px[2]=px[5]=px[6]= 0.5; py[0]=py[1]=py[4]=py[5]= 0.5; py[3]=py[2]=py[6]=py[7]= -0.5; pz[0]=pz[1]=pz[2]=pz[3]= 0.5; pz[4]=pz[5]=pz[6]=pz[7]= -0.5; Cube(float sx[8], float sy[8], float sz[8]){ for(int i=0; i<8; i++){ px[i] = sx[i]; py[i] = sy[i]; pz[i] = sz[i]; // suite ;//fin classe Cube 22

23 P 3 P 2 P 0 P 1 P 7 P 6 P 4 P 5 Cube PX[8] PY[8] PZ[8] Cube() Cube(sx[8],sy[8],sz[8]) translater(tx,ty,tz) afficher() donnerdimension() class Cube { private: float px[8], py[8], pz[8]; public: // suite translater(float tx, float ty, float tz){ for(int i=0; i<8; i++){ px[i] = px[i] + tx; py[i] = py[i] + ty; pz[i] = pz[i] + tz; float donnerdimension() { float dx = px[1]-px[0]; return dx; // suite2 P 3 P 2 P 0 P 1 P 7 P 6 P 4 P 5 Cube PX[8] PY[8] PZ[8] Cube() Cube(sx[8],sy[8],sz[8]) translater(tx,ty,tz) afficher() donnerdimension() class Cube { private: float px[8], py[8], pz[8]; public: // suite2 afficher() { cout << "cube de centre " ; cout << "(" << (px[1]-px[0])/2.0; cout << "," << (py[3]-py[0])/2.0; cout << "," << (pz[0]-pz[4])/2.0; cout << ")" << endl; cout << " et de côté " << px[1]-px[0]; cout << endl; ; // classe Cube 23

24 Exemple d utilisation int main(int argc, char *argv[]){ z 2 Cube c1; c1.translater(0.0, -2.0, 0.0); c1.afficher(); x y float px[8]={1.5,2.0,2.0,1.5,1.5,2.0,2.0,1.5; float py[8]={1.5,1.5,1.0,1.0,1.5,1.5,1.0,1.0; float pz[8]={2.0,2.0,2.0,2.0,1.5,1.5,1.5,1.5; Cube c2(px, py, pz, 0.5); c2.translater(0.0, 0.0, 1.0); c2.afficher(); return 0; Cube de centre (0.0, -2.0, 0.0) et de côté 1.0 Cube de centre (1.25, 1.75, 2.75) et de côté 0.5 Classes et objets le destructeur - principe Méthode appelée lorsqu une instance (un objet) doit être effacée de la mémoire L objet n est plus utile Effacement implicite (i.e. variables locales) void methodebidon(){ Cube moncube; moncube est une variable locale : Créée à l entrée dans la méthode Supprimée à la sortie de la méthode Effacement explicite (i.e. variables dynamiques) Opérateur delete (cf plus loin dans le cours) 24

25 Classes et objets le destructeur - définition Destructeur : Méthode d une classe qui est appelée automatiquement lorsqu un objet doit être effacé de la mémoire Syntaxe : ~nomdelaclasse() { code Remarque Doit être public, en un seul exemplaire En cas d absence, génération d un destructeur par défaut (comportement?) Classes et objets constructeurs et destructeur - exemple class Voiture { private : int vitesse, toursparminutes; public : Voiture(){ vitesse = 0; toursparminutes = 0; Voiture(int v, int t){ vitesse = v; toursparminutes = t; attributs privés Deux constructeurs (publics) ; ~Voiture(){ Destructeur (ici rien à faire) 25

26 Classes et objets squelette minimal de classe première version class NomClasse { public : NomClasse(){ ~NomClasse(){ ; Le constructeur par défaut Initialise les attributs avec une valeur par défaut. Le destructeur En général, rien à y faire, sauf en cas de présence d attributs dynamiques (cf plus loin) Classes et objets Constructeurs et objets attributs - problématique Une classe peut posséder des attributs qui soient de «type» classe (un autre objet) class Point2D { private : float x, y; public : Point2D(){ x=y=0.0; Point2D(float vx, float vy{ x=vx; y=vy; ; class Cercle { private : Point2D centre; float rayon; public : Cercle(float cx, float cy, float r; ; Comment initialiser ces attributs??? Ici : comment affecter (cx,cy) à centre? cy cx r 26

27 Classes et objets Constructeurs et objets attributs - initialisation Initialiser un objet : passer par un constructeur Comment appeler un constructeur précis d un objet attribut? Cercle(float x, float y, float r) : centre(x,y) { rayon = r; Appel du constructeur Point2D(float,float) pour le membre centre Cas de plusieurs objets attributs : Séparer les appels des constructeurs par une, Classes et objets Constructeurs et objets attributs exemple class Point2D { private : float x, y; public : Point2D(){ x = y = 0.0; Point2D(float vx, float vy{ x = vx; y = vy; cout << "constructeur Point"; cout << x << " " << y; cout << endl; ; class Cercle { private : Point2D centre; float rayon; public : Cercle(){ rayon = 1.0; Cercle(float x, float y, float r) : centre(x,y) { rayon = r; cout << "constructeur Cercle"; cout << endl; ; 27

28 Classes et objets Constructeurs et objets attributs exemple (suite) #include "Point2D.hpp" #include "Cercle.hpp" #include <iostream> using namespace std; int main(int argc, char *argv[]) { cout << " début main " << endl; Cercle c(1.0, 2.0, 10.0); cout << " fin main " << endl; début main construct Point 2D construct Cercle 10.0 fin main return 0; Exercice Donnez une version de la classe Cube qui utilise des instances de la classe points3d pour représenter ses sommets. Traitez les deux versions ci-dessous P 0 centre côté P 1 28

29 centre côté class Cube { private: Point3D centre; float dimension; public: Cube() : centre() { dimension=1.0; Cube(float cx, float cy, float cz, float dim) : centre(cx, cy, cz) { dimension = dim; On appelle le constructeur par défaut de la classe Point3D pour l attribut centre On appelle le constructeur paramétrique de la classe Point3D pour l attribut centre On appelle la méthode translater de la classe Point3D void translater(float tx, float ty, float tz){ centre.translater(tx,ty,tz); P 0 P 1 class Cube { private: Point3D p0, p1; On appelle le constructeur paramétrique de la classe Point3D pour les attributs p0 et p1 public: Cube() : p0(-0.5, -0.5, 0.5), p1(0.5, 0.5, -0.5) { Création d un cube de côté 1, centré sur l origine On appelle la méthode translater de la classe Point3D void translater(float tx, float ty, float tz){ p0.translater(tx,ty,tz); p1.translater(tx,ty,tz); 29

30 Classes et objets Les méthodes les paramètres Paramètres formels : Les paramètres donnés lors de la déclaration de la méthode Paramètres effectifs : translater(float tx, float ty){ x += tx; y = ty; Les variables fournies à la méthode lors de son appel int main(int argc, char *argv[]) { float vx, vy; Point2D p; p.translater(1.0, 5.8); p.translater(px, py); Classes et objets Les méthodes mécanisme de passage des paramètres Passage par valeur Recopie des paramètres effectifs dans les paramètres formels translater(float tx, float ty{ x += tx; y += ty; p x translater y vx vy Point2D p; float vx, vy; p.translater(vx, vy); 1. Création des variables locales tx et ty 2. Recopie de la valeur des paramètres effectifs (vx et vy) dans les paramètres formels (tx et ty) 3. Exécution du code de la méthode 4. Suppression des variables locales tx et ty tx ty Impossible de modifier la valeur des paramètres effectifs dans la méthode 30

31 Classes et objets Les méthodes passage de paramètre par référence Modifier un paramètre par une méthode En C : utilisation de pointeurs (difficile) En C++ : utilisation de références nommethode( type &nomparametre) Permet de préciser que le paramètre pourra être modifié par la méthode void remiseazero(float v){ v = 0; // X = 5 remiseazero(x); // X = 5 Remarque : Rien d autre à faire par le programmeur! void remiseazero(float &v){ v = 0; // X = 5 remiseazero(x); // X = 0 Classes et objets Les méthodes surcharge des méthodes (1) Surcharge des méthodes : En P.O.O, une classe peut posséder plusieurs méthodes portant le même nom class Point2D { private : float x,y; public : Point2D(); ~Point2D(); Translation du point en précisant la valeur de la translation en x et en y void move(float dx, float dy); void move(point2d dp); ; Translation du point en précisant le vecteur translation 31

32 Classes et objets Les méthodes surcharge des méthodes (2) Problème : Comment les différencier lors d un appel? En C++ : Comparaison des paramètres effectifs et formels Nombre, type, ordre Le type de retour n est pas pris en compte Classes et objets Les méthodes exemple de surcharge class Point2D { Private : float x,y; public : Point2D(); ~Point2D(); void move(float dx, float dy); void move(point2d dp); Méthodes move : Translater le point de x et y Point2D p, deltap; float DX, DY; p.move(dx,dy); p.move(deltap); ; 32

33 Classes et objets Les méthodes surcharge & promotion de type En cas de surcharge, le compilateur vérifie le type des paramètres pour déterminer la méthode à appeler : 1ère étape : correspondance exacte Les types des paramètres effectifs et ceux des paramètres formels doivent être identiques 2ème étape (si nécessaire) : promotion de type char, signed char, unsigned char short unsigned short float int int int ou unsigned int double Classes et objets Les méthodes surcharge & promotion de type - exemples class Point2D { Private : float x,y; public : Point2D(); Point2D(const Point2D &p); ~Point2D(); ; void move(float dx, float dy); void move(point2d dp); p.move(2.0, 12.0); p.move(2, 12); p.move(2, 12.0); double DX, DY; p.move(dx, DY); Erreur à la compilation 33

34 Application On donne la classe Point2D précédente, l extrait de classe et le morceau de programme ci-dessous. Donnez le prototype et le code des deux méthodes translater de la classe Cercle. class Cercle { private: Point2D centre; float rayon; public: void translater(float tx, float ty){ centre.move(tx,ty); int main(int argc, char *argv[]){ float tx, ty, tz; Point2D t; Cercle c; c.translater(tx, ty); c.translater(t); void translater(point2d t){ centre.move(t); ; // fin classe cercle Classes et objets Les méthodes paramètres par défaut Appel d une méthode : Un paramètre formel se voit attribuer la valeur du paramètre effectif correspondant En C++, possibilité de prévoir une valeur par défaut pour un paramètre d une méthode ou d un constructeur Si la valeur effective n est pas fournie au moment de l appel, c est la valeur par défaut qui est utilisée class Point2D{ public: void move(float dx=0.0, float dy=0.0); ; p.move();// = p.move(0.0,0.0) p.move(1.0);// = p.move(1.0,0.0) p.move(,1.0);//interdit 34

35 Classes et objets Les méthodes règles pour les paramètres par défaut Lors de la déclaration d une méthode, tout paramètre avec une valeur par défaut doit être suivi par des paramètres ayant tous une valeur par défaut. void Bidon::fn(int v=0, int w); // interdit Lors de l appel, si le i ème paramètre est omis, alors : il doit posséder une valeur par défaut ; tous les paramètres suivants doivent être omis et possèdent une valeur par défaut. void Bidon::fn(int u, int v=0, int w=0); fn(5,,12); // interdit fn(5); // = fn(5,0,0) Les valeurs par défaut ne sont spécifiées que dans la déclaration des classes (fichiers.hpp), pas dans leur définition (fichiers.cpp). Classes et objets séparation des fichiers - problématique class Point2D { private : float x, y; public : Point2D() { x = y = 0.0; Point2D(float vx, float vy{ x = vx; y = vy; cout << "constructeur Point"; cout << x << " " << y; cout << endl; move(float tx, float ty){ x += tx; y =+ty; ; Code de chaque méthode décrit dans la classe : Réduit la lisibilité Mélange du modèle et de son implémentation Augmente la taille des exécutables À chaque utilisation d une classe, le code est regénéré dans l exécutable final Augmente les temps de compilation À chaque utilisation d une classe, le code est regénéré dans l exécutable final 35

36 Classes et objets séparation des fichiers principe (1) Séparer : La déclaration de la classe (fichier.hpp) La définition des méthodes de la classe (fichier.cpp) Point2D.hpp class Point2D { private : float x, y; public : void move(float tx, float ty); ; Pas de code Point2D.cpp void move(float tx, float ty){ x = x + tx; y = y + ty; Problèmes : dans Point2D.cpp 1. On ne connaît pas x et y 2. On ne sait pas à quelle classe appartient la méthode move Classes et objets séparation des fichiers principe (2) 1. On inclut la définition de la classe dans le fichier.cpp 2. On précise le nom de la classe à laquelle appartient chacune des méthodes qui s y trouve Point2D.cpp #include "Point2D.hpp" Point2D::Point2D(){ x = y = 0.0; Inclure la déclaration de la classe pour la compilation Point2D::Point2D(float a, float b){ x=a; y=b; Point2D::~Point2D(){ L espace de nom de la classe est nécessaire, puisqu on se trouve à l extérieur de celle-ci. void Point2D::move(float tx, float ty){ x += tx; y += ty; 36

37 Application à la classe Cube Fichier Cube.hpp class Cube { private : float centrex, centrey, centrez; float dimension; public: Cube(); Cube(float cx, float cy, float cz, float dim); void translater(float tx, float ty, float tz); float donnerdimension(); ; Fichier Cube.cpp #include "Cube.hpp" Cube::Cube(){ centrex=centrey=centrez=0.0; dimension=1.0; Cube::Cube(float cx, float cy, float cz, float dim){ centrex=cx; centrey=cy; centrez=cz; dimension=dim; void Cube::translater(float tx, float ty, float tz){ float Cube::donnerDimension(){ Classes et objets séparation des fichiers doubles inclusions Le problème A.hpp B.hpp C.hpp class A { ; #include "A.hpp" class B { ; #include "A.hpp" #include "B.hpp" class C { ; Double déclaration de la classe A ; erreur de compilation Définir et tester la définition d une constante propre à la classe Identifiant au choix #ifndef _A_HPP #define _A_HPP class A { ; #endif 1ère inclusion : La constante et la classe sont définies 2nde inclusion : Constante et classe non redéfinies 37

38 Classes et objets La séparation de fichiers et les paramètres par défaut : exemple Point2D.hpp #ifndef _POINT2D_HPP #define _POINT2D_HPP class Point2D { private : float x, y, z; public : Point2D(); Point2D(float a, float b); ~Point2D(); void move(float dx=0.0, float dy=0.0); ; #endif // _POINT2D_HPP Point2D.cpp #include "Point2D.hpp" Point2D::Point2D(){ x = y = 0.0; Point2D::Point2D(float a, float b){ x=a; y=b; Point2D::~Point2D(){ void Point2D::move(float dx, float dy){ x += dx; y+= dy; Classes et objets La compilation séparée - problématique essai.cpp Point3D.hpp Cube.hpp #include "Point3D.hpp" #include "Cube.hpp" int main(){ Point3D p; Cube c; g++ essai.cpp o essai Ne compile ni Point3D.cpp ni Cube.cpp class Point3D { ; Point3D.cpp #include "Point3D.hpp" Point3D::Point3D(){ void Point3D::translate(){ class Cube { ; Cube.cpp #include "Cube.hpp" Cube::Cube(){ void Cube::translate(){ 38

39 Classes et objets La compilation séparée principe Compilation séparée : Compiler séparément chaque fichier.cpp g++ -c essai.cpp g++ -c Cube.cpp g++ -c Point3D.cpp essai.o Cube.o Point3D.o Réunir les fichiers compilés dans un fichier exécutable g++ -o essai essai.o Cube.o Point3D.o + Facilite le développement de chaque classe séparément - Complexifie la compilation - Augmente le risque d erreur (oubli de compiler un fichier après sa modification) Classes et objets La compilation séparée le fichier Makefile Utilitaire Make Permet de gérer les commandes de compilation à lancer Se paramètre via un fichier de «commandes» Fichier Makefile essai: essai.o Cube.o Point3D.o g++ -o essai essai.o Cube.o Point3D.o essai.o : essai.cpp g++ -c essai.cpp Cube.o: Cube.cpp Cube.hpp g++ -c Cube.cpp Point3D.o: Point3D.cpp Point3D.hpp g++ -c Point3D.cpp make Lance les commandes de compilation nécessaires, en analysant le contenu du fichier Makefile 39

40 Classes et objets Auto-référencement d une instance - problématique class A { int a,b,c; A(int a){ a = a; Comment différencier l attribut du paramètre? void f(a objet){ void g(){ f(objet_appelant); ; Comment exécuter f sur l objet appelant? (qui est bien de classe A) Classes et objets Auto-référencement d une instance - this Mot-clé this : référence l objet appelant Attention : c est un pointeur (l adresse de l objet) class A { int a; Notations : A(int a){ this->a = a; ; L adresse de l objet : this L objet lui-même : *this Un attribut de l objet : this->attribut ou (*this).attribut Lever l ambiguïté entre un paramètre et un attribut de même nom Passer l objet lui-même en paramètre à une de ses méthodes class A { class A { void f(const A& a); void g(){ f(*this); ; 40

41 L héritage problématique En POO On dispose de classes qui représentent des modèles d objets réels Peuvent être réutilisés sans connaissance a priori de la manière dont ils ont été implantés (encapsulation) Mais Les modèles sont parfois trop généraux et/ou incomplets On voudrait rajouter des fonctionnalités Tout réécrire??? L héritage Principe Héritage = Mécanisme permettant d étendre les fonctionnalités d une classe existante On crée une nouvelle classe qui Hérite des fonctionnalités d une classe existante Définit de nouvelles fonctionnalités Voiture vitesse toursparminute demarrer accelerer donnervitesse + + VoitureElectrique chargebatterie donnerchargebatterie 41

42 L héritage Avantages Avantages : La classe qui hérite (ici VoitureElectrique) peut réutiliser tout ce qui a été prévu dans la classe héritée (ici Voiture) On ne code que les nouvelles fonctionnalités Réduction du cycle de développement Facilite la maintenance L héritage Terminologie Terminologie Sur-classe (ou classe mère) : La classe qui est héritée (ici Voiture) Sous-classe (ou classe fille) : La classe qui hérite (ici VoitureElectrique) Relation d héritage «Hérite de» «Est un(e)» Voiture vitesse toursparminute demarrer accelerer donnervitesse VoitureElectrique chargebatterie donnerchargebatterie recharger 42

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