Génie Logiciel I. Cours V - Classes dérivées (suite), compilation et classes virtuelles. Nicolas Kielbasiewicz C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.

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1 Génie Logiciel I Cours V - Classes dérivées (suite), compilation et classes virtuelles Nicolas Kielbasiewicz C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J. Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 1 / 61 Plan du cours 1 Héritage simple 2 Retour sur les exceptions 3 Compilation 4 Héritage multiple 5 Gestion des conflits : les classes virtuelles Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 2 / 61

2 Héritage simple Rappels l héritage simple est un mécanisme qui permet de réutiliser une classe de base par extension ou adaptation, dans une nouvelle classe dite classe dérivée; on peut contrôler les accès aux membres de la classe de base de deux manières : 1 spécifier le statut des membres de la classe de base au cours de sa conception : private, protected ou public; 2 spécifier le mode d héritage lors de la conception de la classe dérivée : public, privé ou protégé. les constructeurs de la classe dérivée font automatiquement appel à un constructeur de la clase mère. Il ne faut l appeler explicitement qu en cas de transmission de valeurs; la forme canonique d une classe doit systématiquement comporter un constructeur par valeur, un constructeur par copie, des constructeurs par valeurs (ceux qui sont utiles), un destructeur et l opérateur d affectation. Dans le cas d une classe dérivée, l héritage sera public, le constructeur par copie utilisera le constructeur par copie de la classe mère tout comme l opérateur d affectation (selon la syntaxe vue en CM4); on peut redéfinir et/ou surcharger des membres de la classe mère dans la classe dérivée. Dans certains cas, comme les opérateurs +,, on a tout intérêt à le faire. Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 3 / 61 Héritage simple Patrons de classes Combiner les patrons de fonctions avec l héritage simple ne pose aucun problème, il s agit après tout de fonctions membres ou de fonctions amies de la classe de base ou de la classe dérivée. De même, combiner les notions d héritage avec de patrons de classe est tout aussi facile. Cette combinaison peut revêtir plusieurs aspects : une classe «ordinaire» dérivant d une classe patron; un patron de classe dérivant d une classe «ordinaire»; un patron de classe dérivant d un autre patron de classe : avec les mêmes paramètres de type; avec des paramètres de type supplémentaires. Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 4 / 61

3 Héritage simple classe ordinaire dérivant d un patron de classe Considérons le patron de classe point : patron de classe point #i n c l u d e <iostream > using namespace s t d ; template <c l a s s T> c l a s s p o i n t { T x, y ; p o i n t (T abs =0, T ord =0) {x=abs ; y=ord ; void a f f i c h e ( ) { cout << Coordonnées : ; cout << x << << y << e n d l ; ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 5 / 61 Héritage simple classe ordinaire dérivant d un patron de classe On va maintenant définir une classe dérivée pointintcolore qui dérive de la classe patron point<int> : classe dérivée pointintcolore #i n c l u d e <i o s t r e a m > u s i n g namespace s t d ; c l a s s p o i n t I n t C o l o r e : p u b l i c p o i n t <i n t > { i n t c o u l e u r ; p o i n t I n t C o l o r e ( i n t abs =0, i n t ord =0, i n t c l =1) : p o i n t <i n t >(abs, ord ) { c o u l e u r=c l ; v o i d a f f i c h e ( ) { p o i n t <i n t >:: a f f i c h e ( ) ; cout << c o u l e u r : << c o u l e u r << e n d l ; ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 6 / 61

4 Héritage simple classe ordinaire dérivant d un patron de classe Exemple de programme testant les deux classes précédentes : programme test i n t main ( i n t argc, char argv [ ] ) { point <f l o a t > p f ( 3. 5, 2. 8 ) ; p f. a f f i c h e ( ) ; p o i n t I n t C o l o r e p ( 3, 5, 9 ) ; p. a f f i c h e ( ) ; e x i t ( EXIT SUCCESS ) ; ===================== Coordonnées : Coordonnées : 3 5 c o u l e u r : 9 ===================== Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 7 / 61 Héritage simple Patron de classe dérivant d une classe ordinaire L aspect patron, c est-à-dire l introduction d un paramètre de type, concerne uniquement la classe dérivée : Exemple template <c l a s s T> c l a s s B : c l a s s A { Cela ne pose donc aucun problème particulier. Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 8 / 61

5 Héritage simple Dérivation de patrons avec les mêmes paramètres Cette fois-ci, on va définir un patron de classe pointcolore avec le même paramètre de type que le patron de classe de base point, dans lequel le nouvel attribut introduit est du même type que les coordonnées du point : patron de classe dérivée pointcolore template <c l a s s T> p o i n t C o l o r e : p u b l i c p o i n t <T> { T c o u l e u r ; p o i n t C o l o r e ( T abs =0, T ord =0, T c l =1) : p o i n t <T>(abs, ord ) { c o u l e u r=c l ; v o i d a f f i c h e ( ) { p o i n t <T>:: a f f i c h e ( ) ; cout << c o u l e u r : << c o u l e u r << e n d l ; ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 9 / 61 Héritage simple Dérivation de patrons avec les mêmes paramètres Exemple de programme test : programme test i n t main ( i n t argc, char a r g v [ ] ) { p o i n t <long> p ( 3 4, 2 5 ) ; p. a f f i c h e ( ) ; p o i n t C o l o r e pc ( 1 2, 4 5, 1 5 ) ; pc. a f f i c h e ( ) ; e x i t ( EXIT SUCCESS ) ; ===================== Coordonnées : Coordonnées : c o u l e u r : 15 ===================== Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 10 / 61

6 Héritage simple Dérivation de patrons avec paramètres supplémentaires Cette fois-ci, on va définir un patron de classe pointcolore avec le même paramètre de type que le patron de classe de base point, auquel on ajoute un nouveau paramètre de type pour le nouvel attribut : patron de classe dérivée pointcolore template <c l a s s T, c l a s s U> p o i n t C o l o r e : p u b l i c p o i n t <T> { U c o u l e u r ; p o i n t C o l o r e ( T abs =0, T ord =0, U c l =1) : p o i n t <T>(abs, ord ) { c o u l e u r=c l ; v o i d a f f i c h e ( ) { p o i n t <T>:: a f f i c h e ( ) ; cout << c o u l e u r : << c o u l e u r << e n d l ; ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 11 / 61 Héritage simple Dérivation de patrons avec paramètres supplémentaires Exemple de programme test : programme test i n t main ( i n t argc, char a r g v [ ] ) { p o i n t C o l o r e <f l o a t, i n t > p ( 3. 5, 2. 8, 1 2 ) ; p. a f f i c h e ( ) ; p o i n t C o l o r e <unsigned long, s h o r t > q ( , , 8 ) ; q. a f f i c h e ( ) ; e x i t ( EXIT SUCCESS ) ; ===================== Coordonnées : c o u l e u r : 12 Coordonnées : c o u l e u r : 8 ===================== Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 12 / 61

7 Retour sur les exceptions Rappels le mécanisme des exceptions permet de gérer de manière conviviale et personnelle les erreurs qui peuvent survenir à l exécution d un programme; la levée d une exception se fait à l aide de l instruction throw; le gestionnaire d exception se fait à l aide d un bloc try - catch; on peut renvoyer des exceptions au gestionnaire parent à l aide de la commande throw; on peut spécifier pour une fonction quelles exceptions on peut transmettre au gestionnaire parent dans son prototype; pour envoyer des informations complémentaires au gestionnaire d exception, il faut que le type d exception soit celui d une classe possédant un constructeur par valeurs et autant d attributs que d informations pouvant être transmises. Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 13 / 61 Retour sur les exceptions Les exceptions standard Elles sont disponibles dans l en-tête <stdexcept> et dérivent toutes d une classe de base exception : exception bad exception logic error bad alloc bad cast runtime error bad typeid domain error length error invalid argument out of range range error overflow error underflow error Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 14 / 61

8 Retour sur les exceptions Les exceptions déclenchées par la librairie standard bad alloc échec d allocation mémoire par la commande new; bad cast échec de conversion dynamique (opérateur dynamic cast); bad typeid erreur de détection du véritable type d un objet désigné par un pointeur ou une référence (rôle de typeid); bad exception erreur de spécification d exception; out of range erreur d indice; invalid argument argument du constructeur bitset non valide; overflow error erreur de dépassement de valeur autorisée (classe bitset). Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 15 / 61 Retour sur les exceptions Utiliser les exceptions standards on peut utiliser tous les types d exceptions standards, en respectant bien sûr la raison pour laquelle elles existent, par souci de bon-sens; toutes les classes dérivant directement de la classe exception doivent redéfinir une fonction membre sans arguments what fournissant en valeur de retour un pointeur sur une chaîne expliquant la nature de l exception. C est le cas de toutes les classes d exceptions; toutes les classes d exceptions disposent d un constructeur recevant un argument de type chaîne de caractère dont la valeur pourra ensuite être récupérée par what. Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 16 / 61

9 Les exceptions standards Premier exemple Exemple 1: classes dérivées monexception1 et monexception2 #i n c l u d e <i o s t r e a m > #i n c l u d e <s t d e x c e p t > u s i n g namespace s t d ; c l a s s monexception1 : p u b l i c e x c e p t i o n { monexception1 ( ) { c o n s t char what ( ) c o n s t throw ( ) { r e t u r n mon e x c e p t i o n 1 ; ; c l a s s monexception2 : p u b l i c e x c e p t i o n { monexception2 ( ) { ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 17 / 61 Les exceptions standards Premier exemple Exemple 1: programme test i n t main ( i n t argc, char a r g v [ ] ) { t r y { throw monexception1 ( ) ; catch ( e x c e p t i o n & e ) { cout << e x c e p t i o n : << e. what ( ) << e n d l ; t r y { throw monexception2 ( ) ; catch ( e x c e p t i o n & e ) { cout << e x c e p t i o n : << e. what ( ) << e n d l ; e x i t ( EXIT SUCCESS ) ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 18 / 61

10 Les exceptions standards Premier exemple Voilà la sortie du programme test précédent : Exemple 1: sortie écran =========================== e x c e p t i o n : mon e x c e p t i o n 1 e x c e p t i o n : 13 monexception2 =========================== Dans la classe monexception2, la fonction membre what n a pas été surdéfinie, on appelle donc celle de la classe mère exception. On voit finalement quel est le type de l exception qui a été levée, mais le nombre 13 n est pas à proprement parler une information compréhensible. Il vaut mieux donc surcharger systématiquement la fonction what. Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 19 / 61 Les exceptions standards Deuxième exemple On souhaite définir une classe dérivée de exception, mais qui, cette-fois ci, stocke la chaîne de caractère dans un argument : Exemple 2: classe dérivée monexception3 #i n c l u d e <i o s t r e a m > #i n c l u d e <s t d e x c e p t > u s i n g namespace s t d ; c l a s s monexception3 : p u b l i c e x c e p t i o n { char ad ; monexception3 ( ) { monexception3 ( char s t r ) { ad=s t r ; c o n s t char what ( ) c o n s t throw ( ) { r e t u r n ad ; ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 20 / 61

11 Les exceptions standards Deuxième exemple Exemple 2: programme test i n t main ( i n t argc, char a r g v [ ] ) { t r y { throw monexception3 ( p r e m i e r t y p e ) ; catch ( e x c e p t i o n & e ) { cout << e x c e p t i o n : << e. what ( ) << e n d l ; t r y { throw monexception3 ( deuxième t y p e ) ; catch ( e x c e p t i o n & e ) { cout << e x c e p t i o n : << e. what ( ) << e n d l ; e x i t ( EXIT SUCCESS ) ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 21 / 61 Les exceptions standards Deuxième exemple Voilà la sortie du programme test précédent : Exemple 2: sortie écran =========================== e x c e p t i o n : p r e m i e r type e x c e p t i o n : deuxième type =========================== La possibilité de spécifier un tel message permet de distinguer dans le programme plusieurs sortes d exceptions. On pourrait bien sûr définir une classe qui dérive d exception et qui ait plusieurs arguments. Dans ce cas, on pourrait définir la fonction membre what pour construire la chaîne de caractère qui devra être affichée lors de la gestion de l exception associée. Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 22 / 61

12 Compilation Exemple 1 Considérons une classe appelée exemple. On a deux fichiers : exemple.h où toutes les fonctions membres sont déclarées en ligne et exemple.cpp, ce dernier contenant la fonction main. Déclaration classe exemple Définition classe exemple Programme Compilation Module objet exemple.o Module objet programme utilisateur Édition de liens Programme exécutable Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 23 / 61 Compilation Exemple 1 CXX=g++ CFLAGS = O3 g3 Wall fmessage l e n g t h =0 LDFLAGS = O3 SRC = exemple. cpp OBJ = exemple. o HEADER = exemple. h EXEC = exemple a l l : $ (EXEC) exemple. o : exemple. h %.o : %.cpp $ (CXX) $ (CFLAGS) c $< %: %.o $ (CXX) $ ( LDFLAGS) o $@ $< run : exemple. c l e a n : rm r f $ (OBJ) $ (EXEC) Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 24 / 61

13 Compilation Exemple 2 Ici, nous disposons d une classe exemple et d un fichier main.cpp contenant le programme utilisateur. Définition classe exemple Déclaration classe exemple Programme utilisant exemple Compilation Compilation Module objet exemple.o Module objet programme utilisateur Édition de liens Programme exécutable Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 25 / 61 Compilation Exemple 2 SRC = exemple. cpp main. cpp OBJ = exemple. o main. o HEADER = exemple. h EXEC = main a l l : $ (EXEC) exemple. o : exemple. h main. o : exemple. h %.o : %.cpp $ (CXX) $ (CFLAGS) c $< main : $ (OBJ) $ (CXX) $ (LDFLAGS) o $@ $ˆ # ou o $@ $ (OBJ) run : main. Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 26 / 61

14 Compilation Exemple 3 Notre programme contient maintenant 2 classes exemple1 et exemple2 indépendantes et définies séparemment, ainsi que le programme dans main.cpp. Définition classe exemple1 Déclaration classe exemple1 Compilation Module objet exemple1.o Définition classe exemple2 Déclaration classe exemple2 Compilation Module objet exemple2.o Édition de liens Programme exécutable Programme utilisant exemple1 et exemple2 Compilation Module objet programme utilisateur Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 27 / 61 Compilation Exemple 3 SRC = exemple1. cpp exemple2. cpp main. cpp OBJ = exemple1. o exemple2. o main. o HEADER = exemple1. h exemple2. h EXEC = main a l l : $ (EXEC) exemple1. o : exemple2. o : exemple1. h exemple2. h main. o : exemple1. h exemple2. h %.o : %.cpp $ (CXX) $ (CFLAGS) c $< main : $ (OBJ) $ (CXX) $ (LDFLAGS) o $@ $ˆ # ou o $@ $ (OBJ) Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 28 / 61

15 Compilation Exemple 4 La classe exemple1 est maintenant une classe composant / mère de la classe exemple2 : Définition classe exemple1 Déclaration classe exemple1 Compilation Module objet exemple1.o Définition classe exemple2 Déclaration classe exemple2 Compilation Module objet exemple2.o Édition de liens Programme exécutable Programme utilisant exemple1 et exemple2 Compilation Module objet programme utilisateur Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 29 / 61 Compilation Exemple 4 SRC = exemple1. cpp exemple2. cpp main. cpp OBJ = exemple1. o exemple2. o main. o HEADER = exemple1. h exemple2. h EXEC = main a l l : $ (EXEC) exemple1. o : exemple1. h exemple2. h exemple2. o : exemple2. h main. o : exemple1. h exemple2. h %.o : %.cpp $ (CXX) $ (CFLAGS) c $< main : $ (OBJ) $ (CXX) $ (LDFLAGS) o $@ $ˆ # ou o $@ $ (OBJ) Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 30 / 61

16 Compilation Conseils en dehors des cibles habituelles (all, clean, et les éventuels run et test), commencer par écrire les dépendances entre les.o et les.h; écrire la ou les règle(s) de compilation, permettant de générer les.o; écrire la ou les règles d édition de liens, permettant de générer les différents exécutables; tous les.h inclus dans un autre.h ou dans un.cpp doivent apparaître dans la liste des dépendances, sans oublier les différentes classes mères sur tous les niveaux; penser à utiliser le mécanisme de protection contre les inclusions multiples (voir CM1); le programme exécutable dépendra quasi systématiquement de tous les.o, tout comme son module objet de tous les.h; structurer l arborescence des fichiers comportant le logiciel. Par exemple, un sous-répertoire src pour toutes les sources, un sous-répertoire bin pour tous les exécutables, Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 31 / 61 Compilation Compléments : Makefile et affichage Utilisation de echo %.o : s r c /%. B u i l d i n g f i l e : I n v o k i n g GCC C++ Compiler $ (CXX) $ (CFLAGS) c F i n i s h e d b u i l d i n g t a r g e t main : $ B u i l d i n g t a r g e t : I n v o k i n g GCC C++ L i n k e r $ (CXX) $ (LDFLAGS) o $@ $ F i n i s h e d b u i l d i n g t a r g e t Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 32 / 61

17 Compilation Compléments : Makefile et affichage la commande echo permet d afficher une chaîne de caractère sur la sortie standard; le quand il est ajouté empêche l affichage de la commande avant son exécution. Dans l exemple précédent, on ne doit donc voir apparaître que l intitulé de la commande de compilation et pas l intitulé des commandes echo : Utilisation de echo B u i l d i n g t a r g e t : main I n v o k i n g GCC C++ L i n k e r g++ O3 o main main. o exemple1. o exemple2. o F i n i s h e d b u i l d i n g t a r g e t main Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 33 / 61 Compilation Compléments : options de make make -d affiche les informations de débogage en plus de l exécution des commandes. Cela permet par exemple de pister l utilisation de règles implicites lorsque les cibles définies ne sont pas utilisées; make -k poursuit la compilation après une erreur autant que possible : toutes les cibles indépendantes de celle à l origine de l erreur seront compilées; make -n affiche les commandes qui seront exécutées, mais ne les exécute pas; make -r force la non-utilisation des règles implicites de compilation. La compilation n aura pas lieu si les règles définies par l(utilisateur sont incorrectes. Dans le cas de classes indépendantes, dans les exemples précédents, si l on écrit %.o: %.h en lieu et place de la liste des instructions de la forme exemple.o: exemple.h, le compilateur ne comprendra pas la règle de compilation et la règle d édition de liens qui auront été écrites. Il utilisera donc des règles implicites. Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 34 / 61

18 Héritage multiple Problématique L héritage multiple s affranchit d un grosse contrainte en permettant à une classe d hériter de plusieurs classes. La plupart de ce que nous avons vu dans le cours sur l héritage simple reste valable pour l héritage multiple (droits d accès, ), mais nous devons introduire un certain nombre d informations supplémentaires pour répondre aux questions suivantes : Comment exprimer une dépendance «multiple» au sein d une classe dérivée? Comment sont appelés les constructeurs et les destructeurs concernés? Comment régler les conflits qui risquent d apparaître dans des cas comme une classe D héritant de 2 classes B et C, qui héritent toutes deux d une même classe A? Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 35 / 61 Héritage multiple Mise en œuvre La classe pointcolore que nous avons utilisé jusqu à présent va maintenant dériver de deux classes : la classe point bien sûr et une classe colore. point colore pointcolore les classes point et colore c l a s s p o i n t { i n t x, y ; p o i n t ( ) { p o i n t ( ) { a f f i c h e ( ) { ; c l a s s c o l o r e { s h o r t c o u l e u r ; c o l o r e ( ) { c o l o r e ( ) { a f f i c h e ( ) { ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 36 / 61

19 Héritage multiple Mise en œuvre La classe pointcolore que nous avons utilisé jusqu à présent va maintenant dériver de deux classes : la classe point bien sûr et une classe colore. point colore pointcolore la classe pointcolore c l a s s p o i n t C o l o r e : p u b l i c p o i n t, p u b l i c c o l o r e { p o i n t C o l o r e ( ) { p o i n t C o l o r e ( ) { a f f i c h e ( ) { ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 37 / 61 Héritage multiple Constructeurs et destructeurs Constructeurs : le mécanisme est le même que pour l héritage simple : si l on a besoin de transmettre des informations aux constructeurs des classes mères, on utilise la syntaxe suivante : constructeur p o i n t C o l o r e : : p o i n t C o l o r e ( ) : p o i n t ( ), c o l o r e ( ) { Les constructeurs des classes mères seront donc appelés dans l ordre stipulé dans la déclaration de la classe (pas du ou des constructeurs), et ce avant le constructeur de la classe dérivée. Destructeurs : tout comme pour l héritage simple, la destruction d objets se fait membre à membre. L ordre d appel des destructeurs est l inverse de l ordre d appel des constructeurs. Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 38 / 61

20 Héritage multiple Un exemple complet La classe point #i n c l u d e <i o s t r e a m > u s i n g namespace s t d ; c l a s s p o i n t { i n t x, y ; p o i n t ( i n t abs, i n t ord ) { cout << ++ c o n s t r. p o i n t << e n d l ; x=abs ; y=ord ; p o i n t ( ) { cout << d e s t r. p o i n t << e n d l ; v o i d a f f i c h e ( ) { cout << Coordonnées : << x << << y << e n d l ; ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 39 / 61 Héritage multiple Un exemple complet La classe colore #i n c l u d e <i o s t r e a m > u s i n g namespace s t d ; c l a s s c o l o r e { s h o r t c o u l e u r ; c o l o r e ( s h o r t c l ) { cout << ++ c o n s t r. c o l o r e << e n d l ; c o u l e u r=c l ; c o l o r e ( ) { cout << d e s t r. c o l o r e << e n d l ; v o i d a f f i c h e ( ) { cout << C o u l e u r : << c o u l e u r << e n d l ; ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 40 / 61

21 Héritage multiple Un exemple complet La classe pointcolore #i n c l u d e <i o s t r e a m > u s i n g namespace s t d ; c l a s s p o i n t C o l o r e : p u b l i c p o i n t, p u b l i c c o l o r e { p o i n t C o l o r e ( i n t, i n t, i n t ) ; p o i n t C o l o r e ( ) { cout << d e s t r. p o i n t C o l o r e << e n d l ; v o i d a f f i c h e ( ) { p o i n t : : a f f i c h e ( ) ; c o l o r e : : a f f i c h e ( ) ; ; p o i n t C o l o r e : : p o i n t C o l o r e ( i n t abs =0, i n t ord =0, i n t c l =1) : p o i n t ( abs, ord ), c o l o r e ( c l ) { cout << ++++ c o n s t r. p o i n t C o l o r e << e n d l ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 41 / 61 Héritage multiple Un exemple complet Le programme test main ( ) { p o i n t C o l o r e p ( 3, 9, 2 ) ; cout << << e n d l ; p. a f f i c h e ( ) ; cout << << e n d l ; p. p o i n t : : a f f i c h e ( ) ; cout << << e n d l ; p. c o l o r e : : a f f i c h e ( ) ; cout << << e n d l ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 42 / 61

22 Héritage multiple Un exemple complet Sortie écran ++ c o n s t r. p o i n t ++ c o n s t r. c o l o r e ++++ c o n s t r. p o i n t C o l o r e Coordonnées : 3 9 C o u l e u r : 2 Coordonnées : 3 9 C o u l e u r : 2 d e s t r. p o i n t C o l o r e d e s t r. c o l o r e d e s t r. p o i n t Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 43 / 61 Héritage multiple Attributs multiples Attributs multiples c l a s s A { i n t x ; ; c l a s s C : p u b l i c A, p u b l i c B { ; c l a s s B { i n t x ; ; Les deux attributs coexistent (tout comme on l a vu en héritage simple avec la redéfinition d attributs). On les distingue donc grâce à l opérateur d accès : A::x et B::x. Que se passe t-il maintenant si les classes A et B héritent d une même classe D? Les attributs de D sont-ils dupliqués? Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 44 / 61

23 Classes virtuelles Problématique On se place dans le cadre suivant : A B C D Héritage conflictuel c l a s s A { i n t x, y ; ; c l a s s B : p u b l i c A { ; c l a s s C : p u b l i c A { ; c l a s s D : p u b l i c B, p u b l i c C { ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 45 / 61 Classes virtuelles Problématique En quelque sorte, D hérite 2 fois de la classe A. Cela signifie donc que les membres x et y de A apparaissent 2 fois dans la classe D. La question ne se pose pas vraiment pour les fonctions membres, elles existent en un seul exemplaire dans la classe A, et deviennent des fonctions membres de la classe dérivée par héritage. Par contre, les attributs x et y sont dupliqués dans toutes les instances de D. Y a-t-il redondance? La réponse est ça dépend. Si on souhaite utiliser 2 jeux de données de A, alors on utilise l opérateur d accès pour sélectionner les attributs hérités par l intermédiaire de B et de C : A::C::x et A::C::x ou B::x et C::x si B et C ne disposent pas d attribut x. On général, on ne souhaite pas cette duplication de données. Si on peut certes se débrouiller pour utiliser systématiquement l un des deux jeux, cela risque d être fastidieux. Le mécanisme des classes virtuelles apporte une solution commode. Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 46 / 61

24 Classes virtuelles Mise en œuvre On utilise le mot-clé virtual pour spécifier aux classe filles qu en cas de descendant commun, la classe mère se sera inclue qu une seule et unique fois : Dérivation virtuelle c l a s s A { i n t x, y ; ; c l a s s B : p u b l i c v i r t u a l A { ; c l a s s C : v i r t u a l p u b l i c A { ; c l a s s D : p u b l i c B, p u b l i c C { ; Remarquer que le mot-clé virtual peut être placé avant ou après le mot-clé spécifiant le type de dérivation. Que se passe t-il maintenant pour les constructeurs et les destructeurs? Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 47 / 61 Classes virtuelles Constructeurs et destructeurs Les cas que l on sait traiter : A D E B F C Dans ces deux cas, nous savons comment échanger des informations entre un constructeur d une classe et les constructeurs de ses ascendants directs (ex: B pour C). Par contre, on ne sait pas transmettre des informations entre le constructeur d une classe et les constructeurs de ses ascendants indirects (ex: A pour C), mais cela n était pas utile, puisqu il suffit d y aller étape par étape, d un ascendant direct au suivant, Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 48 / 61

25 Classes virtuelles Constructeurs et destructeurs Que se passe t-il dans le cas suivant? A B C D 2 possibilités : 1 la classe A est déclarée virtuelle dans B et C; 2 la classe A n est pas déclarée virtuelle dans B et C. Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 49 / 61 Classes virtuelles Constructeurs et destructeurs Si A n est pas déclarée virtuelle dans B et C, tout se passe comme si B et C dérivaient de deux classes A, ici notées A1 et A2 : A A1 A2 B C B C D D Les constructeurs seront appelés dans l ordre suivant : A1, B, A2, C et D. En ce qui concerne les transferts d informations, on peut très bien imaginer que les classes B et C n aient pas prévu les mêmes arguments en ce qui concerne A, puisqu il y aura construction de deux objets A différents. Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 50 / 61

26 Classes virtuelles Constructeurs et destructeurs Si A est déclarée virtuelle dans B et C, on ne peut plus procéder de la même manière, car un seul objet A sera créé. Quels arguments faut-il transmettre au constructeur? Ceux prévus par B? Ceux prévus par C? La solution apportée par C++ est la suivante : le choix des informations a transmettre à A n a plus lieu dans B ou C, mais dans D : On spécifie dans ce cas dans le constructeur de D les informations destinées à A; il devient inutile (en fait, c est interdit) que les constructeurs de B et C puissent transmettre des informations à A. C est dans ce cas le constructeur par défaut de A qui sera appelé à la déclaration d une instance de B ou C. Il faut donc que la classe A dispose d un constructeur sans arguments. Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 51 / 61 Classes virtuelles Constructeurs et destructeurs E F Le constructeur d une classe virtuelle est toujours appelé avant les autres. L ordre d appel des constructeurs est donc ici : F, E, G, H et I et pas E, F, G, H, I G (virtual F) H (virtual F) I Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 52 / 61

27 Classes virtuelles Un exemple colore point masse pointcolore pointmasse pointcoloremasse Pour éviter la duplication des membres de point dans pointcoloremasse, il est donc nécessaire que les classes pointcolore et pointmasse dérivent virtuellement de point. Cette dernière devra donc avoir un constructeur sans arguments. Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 53 / 61 Classes virtuelles Un exemple La classe point c l a s s p o i n t { i n t x, y ; p o i n t ( i n t abs, i n t ord ) { cout << ++ c o n s t r. p o i n t : ; cout << abs << << ord << e n d l ; x=abs ; y=ord ; p o i n t ( ) { cout << ++ c o n s t r. d e f a u t p o i n t << e n d l ; x =0; y =0; v o i d a f f i c h e ( ) { cout << Coordonnées : << x << << y << e n d l ; ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 54 / 61

28 Classes virtuelles Un exemple La classe colore c l a s s c o l o r e { s h o r t c o u l e u r ; c o l o r e ( s h o r t c l ) { cout << ++ c o n s t r. c o l o r e : ; cout << c l << e n d l ; c o u l e u r=c l ; v o i d a f f i c h e ( ) { cout << C o u l e u r : << c o u l e u r << e n d l ; ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 55 / 61 Classes virtuelles Un exemple La classe masse c l a s s masse { i n t mas ; masse ( i n t m) { cout << ++ c o n s t r. masse : ; cout << mas << e n d l ; mas=m; v o i d a f f i c h e ( ) { cout << Masse : << mas << e n d l ; ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 56 / 61

29 Classes virtuelles Un exemple La classe pointcolore c l a s s p o i n t C o l o r e : p u b l i c v i r t u a l p o i n t, p u b l i c c o l o r e { p o i n t C o l o r e ( i n t abs, i n t ord, s h o r t c l ) : c o l o r e ( c l ) { cout << ++++ c o n s t r. p o i n t C o l o r e : ; cout << abs << << ord << << c l << e n d l ; v o i d a f f i c h e ( ) { p o i n t : : a f f i c h e ( ) ; c o l o r e : : a f f i c h e ( ) ; ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 57 / 61 Classes virtuelles Un exemple La classe pointmasse c l a s s pointmasse : p u b l i c v i r t u a l p o i n t, p u b l i c masse { pointmasse ( i n t abs, i n t ord, i n t m) : masse (m) { cout << ++++ c o n s t r. p o i n t M a s s e : ; cout << abs << << ord << << m << e n d l ; v o i d a f f i c h e ( ) { p o i n t : : a f f i c h e ( ) ; masse : : a f f i c h e ( ) ; ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 58 / 61

30 Classes virtuelles Un exemple La classe pointcoloremasse c l a s s p o i n t C o l o r e M a s s e : p u b l i c p o i n t C o l o r e, p u b l i c p o i ntmasse { p o i n t C o l o r e M a s s e ( i n t abs, i n t ord, s h o r t c l, i n t m) : p o i n t ( abs, ord ), p o i n t C o l o r e ( abs, ord, c l ), p o i n t M a s s e ( abs, ord,m) { cout << c o n s t r. p o i n t C o l o r e M a s s e : ; cout << abs << << ord << ; cout << c l << << m << e n d l ; v o i d a f f i c h e ( ) { p o i n t : : a f f i c h e ( ) ; c o l o r e : : a f f i c h e ( ) ; masse : : a f f i c h e ( ) ; ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 59 / 61 Classes virtuelles Un exemple Le programme test main ( ) { p o i n t C o l o r e pc ( 3, 9, 2 ) ; pc. a f f i c h e ( ) ; pointmasse pm( 1 2, 2 5, ) ; pm. a f f i c h e ( ) ; p o i n t C o l o r e M a s s e pcm ( 2, 5, 1 0, 2 0 ) ; pcm. a f f i c h e ( ) ; Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 60 / 61

31 Classes virtuelles Un exemple Sortie écran ++ c o n s t r. d e f a u t p o i n t ++ c o n s t r. c o l o r e : c o n s t r. p o i n t C o l o r e : Coordonnées : 0 0 C o u l e u r : 2 ++ c o n s t r. d e f a u t p o i n t ++ c o n s t r. masse : c o n s t r. p o i n t M a s s e : Coordonnées : 0 0 Masse : c o n s t r. p o i n t : c o n s t r. c o l o r e : c o n s t r. p o i n t C o l o r e : c o n s t r. masse : c o n s t r. p o i n t M a s s e : c o n s t r. p o i n t C o l o r e M a s s e : Coordonnées : 2 5 C o u l e u r : 10 Masse : 20 Nicolas Kielbasiewicz (C.D.C.S.P./I.S.T.I.L./I.C.J.) Génie Logiciel I Filière M.A.M. 2ème année - 08/09 61 / 61