1. Apprendre à programmer en C++

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1 Programme 1. Apprendre à programmer en C++ Objectifs : Cette première partie de formation intensive a deux objectifs : initier le stagiaire aux méthodes et réflexes de la programmation par objets et lui apporter une maîtrise opérationnelle complète du langage C++. Cette partie du stage est construite selon une pédagogie rigoureuse reposant sur des travaux pratiques nombreux et progressifs. La syntaxe du C++ (différences entre C et C++) - Données : définition, initialisation, types de données. - Expressions : notion de référence, mécanismes de cast. - Opérateurs ( : :, new, delete). - Fonctions (passage de paramètres et valeur de retour par référence, valeurs par défaut, inlining, surcharge). - Utilisation du code C dans un programme C++. - Les références (arguments et valeurs de retour). - Les types constants. - Les espaces de nommage. Prise en main de l'environnement de développement et programmation d'un programme simple. Approche orientée objet - Les principes généraux des techniques objet. - C++ et la programmation objet. - Une introduction aux méthodologies orientées " objets ". - Une introduction aux modèles et à la notation UML (modèle statique, dynamique, modèle de coopération, scénario). L'application des concepts à une étude de cas qui sera l'un des fils directeurs des exercices suivants. La programmation objet avec C++ Les classes et les objets - Les aspects syntaxiques : les champs, les méthodes, les constructeurs. - Le contrôle d'accès. - L'auto-référence. - Les champs et méthodes statiques. - Les fonctions. - Les méthodes et les classes friend. - La création dynamique des tableaux d'objets. - Les aspects méthodologiques : la conception des classes. - Les constructeurs de copie. Dérivation et héritage - Principe de la dérivation. - Les aspects syntaxiques : la définition des classes dérivées, les constructeurs. - Le contrôle d'accès. - La mise en oeuvre du polymorphisme : les fonctions virtuelles. - La réutilisation de code : les classes abstraites. - La dérivation multiple. - Les aspects sémantiques et méthodologiques : la factorisation du code. La programmation de l'étude de cas. La conception et la construction d'une hiérarchie de classes et d'interfaces. La mise en place du polymorphisme dans l'étude de cas. 2

2 Les exceptions - Les aspects syntaxiques : les blocs de try, la génération des exceptions. - Les aspects méthodologiques : la construction d'une hiérarchie d'exception, l'utilisation des exceptions. L'introduction des exceptions dans l'étude de cas. La surcharge des opérateurs - Principe de la surcharge. - Surcharge des opérateurs binaires. - Surcharge particulière : l'opérateur indice, fonction, conversion. - Surcharge des opérateurs de gestion mémoire. - Surcharge des opérateurs '<<' et '>>'. La surcharge de quelques opérateurs simples. Les modèles - Modèle de classe. Principes et mécanismes généraux. Surcharge des modèles et redéfinition de méthodes. - Modèle de fonction. Principes et mécanismes généraux. Surcharge des modèles. - Modèles et surcharge des opérateurs. - Les modèles et les mécanismes de dérivation. TP sur les modèles. Les I/O et aperçu sur la STL - Les I/O. - Le principe des streams et la hiérarchie des classes d'entrée/sortie. - Description de quelques classes d'entrées/sorties. - Aperçu sur la STL. - Objectifs et principes. - Descriptions de quelques modèles et classes. - Les conteneurs, les itérateurs. Conclusion - Cycle de vie du logiciel : test, intégration, méthode de mise en production. - Interaction avec les autres environnements. - Analyse critique du C++. - Evolution du C++. 3

3 2. Programmation C++ : perfectionnement Objectifs : En constante évolution, le langage C++ offre des mécanismes tels que la généricité ou la méta-programmation permettent une conception robuste et très riche. Les récentes normes Technical Report TR1 et TR2 déjà intégrées dans C++ reprennent l'essentiel des bibliothèques du projet BOOST qui améliorent notablement la Standard Template Library (STL). Cette formation vous permettra d'approfondir la conception en C++ par l'apprentissage de très nombreux mécanismes et l'utilisation effective de la STL. Rappels - Classes d'allocation mémoire. Construction, initialisation, embarquement d'objets. Constance. - Amitié (friendship) C++ et contrôle d'accès. Destruction virtuelle. Gestion des exceptions. Gestion des opérateurs - Opérateurs binaires et unaires. - Les foncteurs. L'opérateur d'indirection. - Opérateurs d'incrément/décrément et d'autres opérateurs. Création de foncteurs et de proxies (libération mémoire, comptage de références) avec les opérateurs étudiés. Conversion et RTTI - Opérateurs de conversion. Constructions implicites, le mot-clé explicit. - Les opérateurs de casting const_cast, static_cast, reinterpret_cast. - Conversion dynamique et RTTI (Runtime Type Information). - La structure type_info. L'opérateur dynamic_cast. Mise en oeuvre des idiomes " is-a " et " is-kind-of " avec dynamic_cast. La généricité - Introduction aux patrons de classe. Généricité et préprocesseur. - Fonction générique. Classe générique. Composition générique. Généralisation générique. - Introduction à la méta-programmation. - La généricité, principe fédérateur des librairies STL et BOOST. Démarrage de l'étude de cas qui sera complétée avec la STL et BOOST. Mise en oeuvre de la composition et de la généralisation génériques. Création de plug-ins génériques. La STL (Standard Template Library) - Introduction. Les conteneurs séquentiels et associatifs : Définition, rôle et critères de choix. - Le concept d'itérateur. Parcours d'un conteneur. La classe auto_ptr. - Algorithmes STL et manipulation de conteneurs (manipulation, recherche de valeurs...). - La STL et les traitements sur les flux (fichiers, mémoire,..). Implémentation des relations avec les collections de la STL. Utilisation d'algorithmes standard quelconques. BOOST - Présentation de Boost. Les nouveaux conteneurs. - Les pointeurs intelligents (smart pointers). La Pointer Container Library (destruction des données pointées d'un conteneur). - Foncteurs, binders et lambda-expressions. - Programmation événementielle (connexions et signaux). Introduction à la gestion des threads. - Gestion des processus, mécanismes de communication interprocessus et mémoire partagée. - Les structures de données (Tuple, Any, Variant). Mise en oeuvre de la robustesse avec les smart pointers de BOOST. 4

4 3. C++ : développement d'applications graphiques Objectifs : Le langage C++ ne permet pas de mettre au point des applications graphiques par luimême. Pour cela, on va devoir passer par des librairies ou des frameworks. Un des frameworks qui a connu une forte évolution ces dernières années est le framework QT. Présentation du langage QT - Historique du langage. - Les différentes possibilités d'utilisation. - Les autres librairies graphiques existantes. Les différents types de projets - Présentation des différents types de projet avec QT. - Présentation de QT Creator. - La structure de base d'une application à base d'ihm. Création d'une première application QT. Les éléments importants d'un projet - Le fichier?pro'. - Les fichiers de conception graphique (ui). - Les fichiers de gestion d'internationalisation (ts et qm). - Les types de bases du langage (qint, qfloat...). - La compilation avec qmake. - La classe QObject Etude d'un fichier projet pour la mise en place de l'application... Le modèle MVC avec QT - Présentation du modèle MVC. - Le modèle MVC dans QT. Les différents composants graphiques - Les composants de base de l'ihm (QMainWindow, QFrame, QLabel...). - La gestion du positionnement des composants. - Les boîtes de dialogue (QDialog). - Les menus (QMenu). - Modèles prédéfinis et personnalisés. - Les outils de conception visuelle de QT (QT Designer...). Mise en place de la structure de l'application. La gestion des événements - Notions de signal et slot. - Déclaration de signaux et de slots. - Installer des filtres d'événement. - Accéder à l'application pendant un traitement lourd (timer et haspendingevents()). Ajout de la gestion des événements à l'application Utilisation de XML avec QT - Un rappel sur XML. - Les parsers DOM et SAX. - Parsing de documents XML en utilisant QT. Utilisation d'un fichier XML pour stocker les données de l'application. 5

5 Le système de plugin de QT - Comprendre ce que sont les plugins avec QT. - Les différentes classes de plugin (QStylePlugin...). - Les éléments nécessaires à la mise en place d'un plugin pour QT. L'internationalisation - Rappel sur Unicode. - L'objet QTranslator. - Mise en place de l'internationalisation dans l'application. - L'application QT Linguist. Internationalisation de l'application. En plus avec QT - Développement d'applications multiplateformes. - La gestion des threads (QThread...). - Les autres outils (Qt Quick, Qt Assistant...). - QML. - L'accès aux bases de données. - Le développement mobile avec QT Mobility. 4. Développer en Java, pour programmeurs C/C++ Objectifs : Le langage Java offre une très large gamme de bibliothèques facilitant le développement d'applications professionnelles. Cette partie de la formation permettra au stagiaire d'acquérir une maîtrise approfondie du langage Java dans l'application des principes de la programmation objet. Les techniques " objet " - Les principes généraux de la modélisation et de la programmation " objet ". L'abstraction et l'encapsulation : les interfaces. Les différentes formes d'héritage, le polymorphisme. - Une introduction aux modèles et à la notation UML : le modèle statique, le modèle dynamique, le modèle de coopération, les scénarii. L'application des concepts à une étude de cas qui sera l'un des fils directeurs des exercices suivants. La programmation objet avec Java - Les éléments de base du langage : les variables, les types, les expressions, les instructions, les tableaux, les structures de contrôle, les types énumérés et l'autoboxing. - La définition et l'instanciation des classes. Les champs, les méthodes, les constructeurs, l'autoréférence, les champs et méthodes statiques. Les méthodes à nombre variable d'arguments. Les aspects méthodologiques : la conception des classes. - Les Unités de compilation et packages : le contrôle de la visibilité des classes, le mécanisme d'import. - Les différentes formes d'héritage : l'extension et l'implémentation. - Les interfaces et l'implémentation des interfaces. - Le polymorphisme et sa mise en oeuvre. - L'extension. - La définition des classes dérivées, les constructeurs, les références. - Les aspects méthodologiques. - La construction de hiérarchies de classes. - La factorisation de code : les classes abstraites. - L'utilisation simultanée de l'implémentation et de l'extension. - Les classes abstraites. - Les types génériques. 6

6 - Les aspects méthodologiques : le regroupement des constantes, la spécification de services. - La construction de hiérarchies de classes et d'interfaces. Prise en main de l'environnement de développement et programmation d'un programme simple. Programmation de l'étude de cas. Conception et construction d'une hiérarchie de classes et d'interfaces. Mise en place du polymorphisme et de la généricité dans l'étude de cas. Introduction des exceptions dans l'étude de cas. La conception d'interfaces graphiques (awt, swing) - Les concepts de base : les principes de la visualisation et de la gestion des événements depuis jdk1.1, quelques classes génériques. - La visualisation des composants graphiques. Les conteneurs et les Layouts : BorderLayout, FlowLayout, GridLayout, GridBagLayout et CardLayout. La construction de conteneurs hiérarchiques. Quelques composants graphiques : labels, boutons, menus, zones de texte, boîtes à cocher, canevas. - La gestion des événements. Les Listeners et Adapters. - L'association de gestionnaires aux composants graphiques. - Les particularités de Swing. Construction de petites applications ou d'une petite interface graphique pour quelques objets dans l'étude de cas. Construction d'un petit éditeur ou prise en compte des événements dans l'interface graphique de l'étude de cas. Introduction à la programmation Web : les applets - Les principes et les constituants du Web. - Les applets : principes, cycle de vie, la classe Applet, l'intégration dans une pag? HTML, le passage des paramètres, les problèmes de sécurité. Construction d'une applet. Les entrées/sorties et quelques classes utilitaires - Les I/O. La hiérarchie des classes d'entrée/sortie. Quelques classes de manipulation des systèmes de fichiers. Quelques classes d'entrée/sortie travaillant sur les flots de bytes, sur les flots de char. Les entrées/sorties clavier. La sérialisation. - Les classes d'encapsulation des types. - Les classes système. - Les classes de conteneur. - Les classes d'observateur. La connexion aux bases de données : JDBC - Le modèle de JDBC et les principes généraux. - Rappels de SQL. - Connexion à un SGBD. - Exécution des requêtes et traitement des réponses. - L'utilisation des requêtes précompilées. - Les concepts transactionnels (A.C.I.D) : atomicité, cohérence, isolation, durabilité. 7