Concepts des langages de. Programmation procédurale et programmation orientée objet

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1 Concepts des langages de programmation Programmation procédurale et programmation orientée objet

2 Plan Introduction Programmation procédurale Programmation orientée objet 2

4 Introduction Programmation procédurale On s'intéresse à écrire les étapes séquentielles nécessaires pour résoudre un problème Met l'accent sur les étapes pour réaliser une tâche Le programme est la liste des tâches et des opérations à exécuter Convient mieux aux applications ne nécessitant pas ou peu d interaction avec les usagers 4

5 Introduction (suite) Programmation orientée objet On s'intéresse modéliser le problème par un ensemble d'objets Met l'accent sur les objets requis pour résoudre un problème Le programme est l ensemble des objets et des interactions entre ces objets En programmation orientée objet, on cherche à identifier les objets impliqués et leurs responsabilités respectives 5

7 Programmation Procédurale Notion d identificateur et de type Notion de fonction Instructions de contrôle du flux d exécution Comment concevoir un programme? 7

9 Notion d identificateur et de type Identificateur : symbole sans signification universelle permettant de désigner des objets qui n ont pas d existence en dehors du programme. Déclaration : fixe la signification d un identificateur Portée d un identificateur : bloc d instructions pour lequel la déclaration est valable 9

10 Déclaration et assignation d une variable int i = 4 ; type entier (entier : type prédéfini) String s = "Bonjour"; identificateur String s; String p; // instructions p= "Bonjour de p"; s=p; 10

12 Notion de fonction Une fonction est un morceau de code qui permet de résoudre un sous-problème du problème traité La décomposition du code en tâches et sous- tâches, le rend plus modulaire. Le programme est plus clair, plus lisible, plus aisément modifiable Les fonctions cachent les détails d implémentation : il suffit de savoir "ce qu elles font" et non comment "elles le font" 12

13 Déclaration d une fonction Comprend essentiellement trois éléments: Nom de la fonction Liste des types d arguments Type de retour de la fonction 13

14 Exemple de déclarations de fonctions int calculesomme(int i, int j) void println(string s) String readline(file f) void ecrisalecranquelquechose() 14

15 Corps d une fonction int calculesomme(int a, int b) { } int somme; somme = a+ b; return somme; 15

17 Instructions de contrôle (en pseudocode) Branchement conditionnel : if then else end ( si alors sinon ) Switch. case case end (équivalente à l'imbrication de plusieurs if then else ) Boucles : while do end ou do while ( fait tant que ) for do end 17

18 Exemple int calculesomme(int a, int b) { int somme = a+b; if (somme > 0) somme =0; } return somme;e. Le return n apparaît ici qu une seule fois. 18

20 Comment concevoir un programme? Identifier précisément le problème que le programme se doit de résoudre Décomposer le problème en sous-problèmes Définir les fonctions correspondantes Écrire le programme principal en pseudo-code Implémenter, exécuter le programme avec différentes données, débugger 20

21 Comprendre le problème Premier pas essentiel vers la résolution du problème Permet souvent de découvrir/mettre en place les premiers éléments de la solution Déterminer les résultats à obtenir Isoler l énoncé du problème et ce que l on veut que le programme produise Déterminer les données dont on dispose Isoler l énoncé du problème et ce que le programme devra obtenir avant de commencer à effectuer les calculs et les traitements Déterminer les méthodes de calcul qui permettent de passer des données aux résultats Trouver comment effectuer les calculs données PROGRAMME résultats 21

22 Identifier les tâches Existe-t-il des informations devant être saisies par l utilisateur? Existe-t-il des résultats devant être calculés par l application? Existe-t-il des informations devant être affichées/imprimées? Existe-t-il d anciennes informations devant être effacées avant la saisie des nouvelles? 22

23 Qu est-ce qu un algorithme? Définition Résolution d un problème de façon systématique Identifier les processus élémentaires Par décomposition : du complexe au simple Description Langage courant Langage plus précis et mieux adapté PseudoCode 23

24 Pseudocode Algorithme Ce que fait l algorithme Constantes Énumération des constantes et de leur valeur Variables Énumération des variables Logique du traitement Étapes de résolution du problème 24

25 Exemple de pseudocode d'un algorithme ALGORITHME Cet algorithme simule une caisse enregistreuse. On lit le prix et la quantité d'un article acheté puis on calcule et affiche le prix total avec les taxes. CONSTANTES TX_TPS = 0,07 TX_TVQ = 0,075 VARIABLES qté : entier prixun : réel totalpartiel : réel tps, tvq : réel taxes, total : réel LOGIQUE Écrire «Entrez la quantité et le prix unitaire» 2. Lire qté, prixun 3. Calculer totalpartiel = qté * prixun 4. Calculer tps = TX_TPS * totalpartiel 5. Calculer tvq = TX_TVQ * (totalpartiel + tps) 6. Calculer taxes = tps + tvq 7. Calculer total = totalpartiel + taxes 8. Afficher taxes, total, le taux de la TPS, le taux de la TVQ, la quantité achetée, le prix unitaire d'un article, le prix avant taxe, la TPS et la TVQ à payer, les taxes et le total à payer

26 Coder l algorithme Une fois l'algorithme défini, il reste à : Choisir un langage de programmation Traduire l algorithme en ce langage 26

27 Limites de la programmation procédurale Dans les années 80, la méthodologie de programmation logicielle consistait essentiellement en l abstraction procédurale Principaux problèmes Difficulté de réutilisation du code Critères de qualité facilement violés : modularité, lisibilité, Danger du «Code spaghetti» Difficulté de la maintenance de grandes applications Le concept central de la programmation orientée-objets est l objet : celui-ci contient ses propres données ainsi que les traitements relatifs à ses données (encapsulation) 27

29 Programmation orientée objet (POO) Pensons en termes d objets Une certaine façon d appréhender le monde Les classes et les objets Envoie de messages Héritage 29

30 Pensons le monde en objets Une application est vue comme un ensemble d objets qui interagissent par "envoi de messages" Comme les objets du monde (une voiture, un vélo, une table, ), les objets dans les langages OO ont des états et des comportements Une voiture est caractérisée par sa couleur, sa vitesse instantanée, sa consommation : ce sont ses états et par des actions telles que tourner, accélérer, s arrêter : ce sont ses comportements 30

31 Les classes Plusieurs objets peuvent être de la même famille (type) On dit qu'ils appartiennent à la même classe Une classe définit les variables et les méthodes communes à tous les objets de la classe Un objet appartenant à une classe est dit instance de cette classe Ainsi, après avoir créé une classe, il faut instancier (créer une instance) avant de pouvoir l utiliser Exemples Class : BankAccount Object : acount_001_210 Class : GSM(Type, Num Identification) Object : mon_gsm (Nokia, ) 31

32 Les objets Un objet logiciel regroupe des variables et des méthodes (fonctions) L état d un objet est défini par les valeurs de ses variables Les comportements d'un objet sont ses méthodes Ces variables et méthodes sont appelées variables et méthodes d instance ( par opposition aux variables et méthodes de classe) 32

33 Qu est-ce qu une variable? Une variable est un endroit de la mémoire à laquelle on a donné un nom de sorte que l on puisse y faire facilement référence dans le programme Une variable a une valeur, correspondant à un certain type. La valeur d une variable peut changer au cours de l exécution du programme On distingue les variables de classes (variables communes à l ensemble des objets d une classe) et les variables d instance (particulières à chaque objet) 33

34 Exemples d objets Une personne est un objet caractérisé par un nom, un prénom, une date de naissance, une profession... et pouvant marcher, parler, réfléchir, écrire, Un compte en banque est un objet caractérisé par un numéro de compte, un propriétaire, un taux d intérêt, un solde, un solde minimum, et offre des services : consultation du solde, retrait, virement Un objet graphique est un objet caractérisé par une taille, par une position, une forme, une couleur et peut changer de taille, de forme, de couleur... 34

35 Envoi de messages La POO peut être vue comme Ensemble d'objets interagissant Et communiquant entre eux uniquement via l'envoi de messages Envoyer un message revient à appeler une méthode dans l'objet receveur Thermomètre Radiateur - température : int + gettempérature() : int Temperature? -thermostat : int -températuredésirée : int - changethermostat() : void + fixelatemperaturedesiree(int): void + : méthode ou variable publique (accessibilité totale depuis l extérieur de la classe) - : méthode ou variable privée (limitation d accès à la classe elle-même) 35

36 Principe d héritage L'héritage est le mécanisme qui permet de créer une classe à partir d'une classe existante La nouvelle classe hérite les variables et les méthodes de sa classe parente Peut avoir d'autres variables et méthodes qui lui sont propres Peut hériter d'un ou de plusieurs classes Aide à factoriser le code Exemple PERSONNE PHYSIQUE et PERSONNE MORALE sont deux classes qui héritent de la classe PROPRIETAIRE 36

37 Exemple de hiérarchie d héritage EtreVivants Animal Plante Mammifère Oiseau 37

38 POO : récapitulatif Tout est un objet L exécution du programme est réalisée par échange de messages entre objets Un message est une demande d action, caractérisée par les paramètres nécessaires à la réalisation de cette action (appels de méthodes) Tout objet est une instance de classe, qui est le "moule" générique des objets de ce type Les classes définissent les comportements possibles de leurs objets Les classes sont organisées en une structure arborescente à racine unique : la hiérarchie d héritage 38

39 Références Manuel : Robert W. Sebesta, Concepts of Programming Languages, 9 ème édition, Addison-Wesley, 2009 Autres : Stefan Monnier : IFT2035, UdeM (2008) Marc Feeley : IFT2035, UdeM (2006) Lois Rigouste : CSI3525, Université d ottawa (2008) Nathanaël Ackerman, DEA en Sciences Cognitives Introduction à l Intelligence Artificielle, Faculté de Psychologie et des Sciences de l Education (belg) HEC Montréal : , Programmation objet: application au commerce électronique 39