Département d informatique Professeur : Clermont Dupuis Université Laval Bureau : IFT Programmation orientée objet. Examen partiel # 2

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1 Département d informatique Professeur : Clermont Dupuis Université Laval Bureau : 3976 IFT Programmation orientée objet Date : 13 décembre 2000 Examen partiel # 2 Documentation permise : 1 feuille 8½" x 11" recto-verso seulement. Question # 1. (3 points) Distinguez entre la relation d héritage, la relation d aggrégation et la relation d amitié? Relation d héritage : Permet de créer une classe à partir d une autre i.e. la nouvelle classe bénéficie des données et fonctions membres publiques ou protégées de la classe dont elle dérive. Dans cette nouvelle classe, vous pouvez ensuite définir de nouveaux membres afin de modifier et spécialiser la classe de base. Relation d agrégation : Permet la définition d un objet composite i.e. un objet créé à partir de plusieurs autres de classes distinctes. C est une alternative à l utilisation de l héritage. Héritage et agrégation ont en commun le fait de créer automatiquement un objet à partir d une autre classe. Relation d amitié : Permet à des fonctions ou à des classes d accéder aux membres privés ou protégés d une autre classe. Les fonctions et classes amies sont spécifiées dans la classe pour laquelle vous souhaitez accéder aux membres. Une fonction amie n est pas une fonction membre de la classe. Question # 2. (9 points) Il existe trois étapes de mise en œuvre du mécanisme de gestion des erreurs et des exceptions. (i) Quelles sont ces trois étapes et quel est leur rôle? - définir une classe d exception Correspond à une classe C++ qui peut fournir des informations sur une erreur.

2 - lancer l exception Toute fonction qui souhaite lancer une exception doit utiliser l opérateur «throw» suivi par un objet créé à partir d une classe d exception. Le but de cet opérateur est de quitter la fonction qui l utilise et d informer la fonction appelante qu une exception a été générée. - intercepter l exception Pour intercepter une exception, le C++ fournit le bloc «try» renfermant des appels de fonctions pouvant générer des exceptions et plusieurs blocs «catch» qui s exécutent chacun pour une exception d un type donnée. (ii) Mettre en application les trois étapes de ce mécanisme dans la définition de la classe suivante : class Collection_de_tableaux /* Spécification fonctionnelle de la classe " Collection_de_tableaux ". Composantes : Structure : Chaque composante représente un tableau avec ses caractéristiques. La structure choisie est un ensemble. Chaque composante est représentée de façon unique par son numéro d'identification. Domaine : Les caractéristiques d'un tableau sont : - un numéro d'identification, - le nom du peintre, - l'année d'obtention du tableau - l'estimation de la valeur courante de ce tableau. */ protected: struct tableau int ident; int annee; float valeur_courante; char nom[20+1]; struct tableau * suivant; ; struct tableau * ptableau; 2

3 public: void Creer_Collection_de_tableaux(); /* Permet de créer une collection de tableaux vide. Pré - Nil. Post - Nous avons une collection vide. */ void Ajouter_Tableau ( int numero_identification, char nom_peintre[20+1], int annee_obtention, float estimation_valeur_courante ); /* Permet d'ajouter un nouveau tableau à la collection ayant les caractéristiques passées en paramètres. Pré - La collection a déjà été créée et il n'y existe pas de tableau identifié par "numero_identification". Post - Un nouveau tableau ayant les caractéristiques mentionnées est ajouté à la collection. */ bool Existe_Tableau( int numero_identification); /* Permet de déterminer si un tableau identifié par "numero_identification" existe dans la collection. Pré - La collection a déjà été créée. Post - Retourne true si ce tableau existe, false sinon. */ void Departir_Tableau(int numero_identification); /* Permet de se départir d'un tableau identifié par "numero_identification" dans la collection. Pré - La collection a déjà été créée et le tableau spécifié existe dans la collection. Post - Le tableau identifié par "numero_identification" est retiré de votre collection. */ float Valeur_courante_de_collection(); /* Retourne la valeur totale de la collection. Pré - La collection a déjà été créée. Post - Retourne la somme des estimations des valeurs courantes des tableaux de la collection. */ ;

4 #include "string.h" #include "Collection_de_tableaux.h" void Collection_de_tableaux::Creer_Collection_de_tableaux() ptableau = NULL; void Collection_de_tableaux::Ajouter_Tableau ( int numero_identification, char nom_peintre[20+1], int annee_obtention, float estimation_valeur_courante ) struct tableau * Q; Q = new tableau; Q -> suivant = ptableau; ptableau = Q; Q -> ident = numero_identification; Q -> annee = annee_obtention; Q -> valeur_courante = estimation_valeur_courante; strcpy(q -> nom, nom_peintre); bool Collection_de_tableaux::Existe_Tableau( int numero_identification) struct tableau * Q; Q = ptableau; while (Q!= NULL) ; return false; if (Q -> ident == numero_identification) return true; else Q = Q -> suivant; void Collection_de_tableaux::Departir_Tableau(int numero_identification) struct tableau * Q; struct tableau * R; if ((ptableau -> ident) == numero_identification) Q = ptableau; ptableau = ptableau -> suivant; delete Q; 4

5 else Q = ptableau; R = ptableau -> suivant; while (R -> ident!= numero_identification) Q = R; R = R -> suivant; ; Q -> suivant = R -> suivant; delete R; ; float Collection_de_tableaux::Valeur_courante_de_collection() float Valeur; Valeur = 0.0; struct tableau * Q; Q = ptableau; while (Q!= NULL) Valeur = Valeur + Q -> valeur_courante; Q = Q -> suivant; ; return Valeur; - définir une classe d exception Définissons la classe Erreur suivante : class Erreur public : int code_erreur; - lancer l exception int ident; Ajouter au début de la fonction «Ajouter_Tableau» : Erreur Exc; if (Existe_Tableau( numero_identification)) Exc.code_erreur = 0; Exc.ident = numero_identification; throw Exc; ; 5

6 Ajouter au début de la fonction «Departir_Tableau» : Erreur Exc; if (Existe_Tableau(numero_identification) == FALSE) Exc.code_erreur = 1; Exc.ident = numero_identification; throw Exc; ; - intercepter l exception #include <iostream.h> #include "Collection_de_tableaux" void main() Collection_de_tableaux C; try traitement effectué sur la collection C catch(erreur Exc) switch( Exc.code_erreur) case 0 : cout << "Le tableau suivant existe : " << Exc.ident; break; case 1 : cout << "Le tableau suivant n existe pas : " << Exc.ident; break; Question # 3. (5 points) Reconsidérons la définition de la classe «Collection_de_tableaux» à la question précédente. En procédant par surcharge d opérateur, introduire une nouvelle fonction permettant d afficher à l écran les caractéristiques de chaque tableau de la collection. Apportez les ajouts nécessaires dans les fichiers «Collection_de_tableaux.h» et «Collection_de_tableaux.cpp». i) Ajouter dans le fichier «Collection_de_tableaux.h» la déclaration suivante : friend ostream& operator << (ostream& sortie, Collection_de_tableaux &C); 6

7 ii) Ajouter dans le fichier «Collection_de_tableaux.cpp» l implantation suivante : ostream& operator << (ostream& sortie, Collection_de_tableaux &C) struct tableau * Q; Q = C.pTableau; sortie.setf(ios:: left, ios:: adjustfield); while (Q!= NULL) sortie << "Identification : "; sortie << (Q -> ident); sortie << "Annee : " ; sortie << (Q -> annee); sortie << "Valeur courante : " ; sortie << (Q -> valeur_courante); sortie << "Peintre : "; sortie << (Q -> nom); sortie << endl; Q = Q -> suivant; ; return sortie; Question # 4. (10 points) Donnez la spécification fonctionnelle et l'implantation de la classe "File" selon le protocole «premier arrivé, premier sorti», en utilisant le concept de modèle («template»). Les méthodes suivantes seront disponibles : création d'une file, ajout d'un élément dans la file, enlèvement d'un élément de la file, longueur de la file et tester si une file est vide. Note : Aucune contrainte n est imposée sur le nombre d éléments faisant partie de la file. template <class element> class file /* Spécification fonctionnelle de la classe " file ". Éléments : Structure : Chaque sommet de la file renferme l'adresse d'un élément et non pas l'élément lui-même. Le type de chaque élément de la file peut être quelconque. Les éléments sont reliés entre eux permettant de déterminer l'ordre d'arrivée des éléments dans la file. */ 7

8 protected: struct sommet_file element * pelement; struct sommet_file *suivant; ; public: struct sommet_file * debut_file; struct sommet_file * fin_file; int longueur_file; void Creer_file(); /* Permet de créer une file vide. Pré - Nil. Post - La file existe et est vide. */ void Inserer(element * pelement); /* Insérer l'adresse d'un élément dans la file. Pré - La file a déjà été créée et n'est pas pleine. Post - La file renferme pelement et l'interprète comme étant l'adresse de l'élément le plus récent inséré dans la file. */ element * Enlever(); /* Enlever un élément de la file. Pré - La file a déjà été créée et n'est pas vide. Post - L'adresse de l'élément le moins récent inséré dans la file est retourné; cet élément ne fait plus partie de la file. */ bool File_vide(); /* Vérifier si la file est vide ou non. */ Pré - La file a déjà été créée. Post - Si la file ne possède aucun élément alors retourner true sinon retourner false. 8

9 int Longueur_file(); /* Retourner la longueur de la file. ; Pré - La file a déjà été créée. Post - Retourne la longueur de la file. */ #include <iostream.h> #include "File.h" template<class element> void file<element>::creer_file() debut_file = NULL; fin_file = NULL; longueur_file = 0; template<class element> void file<element>::inserer(element * pelement) struct sommet_file *pe = new sommet_file; (*pe).pelement = pelement; (*pe).suivant = NULL; if (longueur_file == 0) debut_file = pe; fin_file = pe; longueur_file = 1; else fin_file -> suivant = pe; fin_file = pe; longueur_file = longueur_file + 1; 9

10 template<class element> element * file<element>::enlever() element * pelement; struct sommet_file *pe = NULL; pelement = debut_file -> pelement; pe = debut_file; if (longueur_file == 1) longueur_file = 0; debut_file = NULL; fin_file = NULL; else longueur_file = longueur_file 1; debut_file = debut_file -> suivant; ; delete(pe); return pelement; template<class element> bool file<element>::file_vide() if (longueur_file == 0 ) return true; else return false; template<class element> int file<element>::longueur_file() return longueur_file; Question # 5. (7 points) Vous possédez une importante collection d'insectes. Chaque insecte de votre collection possède les caractéristiques suivantes: - un code numérique unique - le nom de l'espèce - volant (2 ou 4 ailes) ou rampant (6 ou 8 pattes) 10

11 Vous devez avoir aucune contrainte sur le nombre d'insectes de votre collection. Vous devez pouvoir ajouter un nouvel insecte ou en enlever un à votre collection, accéder à ces caractéristiques, vérifier l'existence d un insecte à partir de son code numérique, calculer le nombre d'insectes faisant partie de la collection ou détruire la collection au complet. La spécification fonctionnelle et la représentation interne des données de la classe «Collection_d_insectes» (i.e. le contenu du fichier en-tête «Collection_d_insectes.h») sont fournies ci-dessous enum categorie volant_2_ailes, volant_4_ailes, rampant_6_pattes, rampant_8_pattes; class Collection_d_insectes /* Spécification fonctionnelle de la classe " Collection_d_insectes ". Composantes : Structure : Chaque composante représente les caractéristiques d un insecte. La structure choisie est un ensemble. Chaque composante est représentée de façon unique par un code numérique. Domaine : Les caractéristiques d'un insecte sont : - un code numérique, - le nom de l espèce, - la catégorie volant (2 ou 4 ailes) ou rampant (6 ou 8 pattes). protected: struct insecte int code; char nom[20+1]; enum categorie cat; struct insecte * suivant; ; struct insecte * pinsecte; int Nb_insectes; public: void Creer_Collection_d_insectes(); /* Permet de créer une collection d insectes vide. Pré - Nil. Post - Nous avons une collection vide. */ */ 11

12 void Ajouter_Insecte ( int code_numerique, char nom_espece[20+1], enum categorie categ ); /* Permet d'ajouter un nouvel insecte à la collection ayant les caractéristiques passées en paramètres. Pré - La collection a déjà été créée et il n'y existe pas d insecte identifié par "code_numerique". Post - Un nouvel insecte ayant les caractéristiques mentionnées est ajouté à la collection. */ bool Existe_Insecte(int code_numerique); /* Permet de déterminer si un insecte identifié par "code_numerique" existe dans la collection. Pré - La collection a déjà été créée. Post - Retourne true si cette insecte existe, false sinon. */ void Departir_Insecte(int code_numerique); /* Permet de se départir d un insecte identifié par "code_numerique" dans la collection. Pré - La collection a déjà été créée et l insecte spécifié existe dans la collection. Post - L insecte identifié par "code_numerique" est retiré de votre collection. */ void Acces_Caracteristiques_Insecte( int code_numerique, enum categorie * categ, char nom_espece[20+1]); /* Fournit les caractéristiques de l insecte dont le code numérique est passé en paramètre. Pré - La collection a déjà été créée et l insecte spécifié existe dans la collection. Post - Retourne la catégorie et le nom de l espèce de l insecte. */ int Nombre_d insectes(); /* Fournit le nombre d insectes faisant partie de la collection. Pré - La collection a déjà été créée. Post - Retourne le nombre d insectes faisant partie de la collection. */ ; void Detruire_Collection(); /* Permet de détruire votre collection au complet. Pré - La collection a déjà été créée. Post - La collection n existe plus. */ 12

13 (i) Proposez une nouvelle façon de représenter les données membres de cette classe en mettant à profit les outils disponibles dans la librairie STL. struct insecte char nom[20+1]; enum categorie cat; ; int Nb_insectes; map <int, insecte> C; (ii) Proposez une implantation des 2 fonctions suivantes : Ajouter_Insecte et Acces_Caracteristiques_Insecte en tenant compte de la nouvelle représentation des données fournie en (i). void Collection_d_insectes :: Ajouter_Insecte ( int code_numerique, char nom_espece[20+1], enum categorie categ ) Nb_insectes = Nb_insectes + 1; insecte I; I.cat = categ; strcpy( I.nom, nom_espece); pair<int, insecte> p(code_numerique, I); C.insert(p); void Collection_d_insectes :: Acces_Caracteristiques_Insecte ( int code_numerique, enum categorie * categ, char nom_espece[20+1] ) map<int, insecte> : :iterator i; i = C.find(code_numerique); (*categ) = (*i).second.categ; strcpy(nom_espece, (*i).second.nom_espece); 13

14 Question # 6. (4 points) Le langage ADA introduit la notion de «package». (i) Donnez 2 ressemblances entre cette notion et le concept de classe. - la définition d un package comporte 2 parties : la spécification (avec une partie visible et une partie cachée) et l implantation ; - un package permet de grouper des types et des fonctions ou procédures ; - les données, fonctions et procédures peuvent être exportées ou privées. (ii) Donnez une différence entre cette notion et le concept de classe. Un package est l équivalent d une classe bien qu aucun mécanisme d instanciation d un package n existe. On ne peut donc créer dynamiquement des objets. Question # 7. (2 points) Donnez 2 différences que l on retrouve entre les langages JAVA et C++ en ce qui a trait aux concepts vus dans ce cours. i) permet de construire des classes à la C++ sans pointeurs explicites; ii) iii) iv) dérivé de C++, mais apuré : suppression de certains types de C (struct et union), suppression des définitions de type (typedef) pas de surcharge d opérateurs pas de conversion de types automatique v) héritage simple seulement. 14