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2 Introduction à C++ Quatrième partie Quelques outils pour améliorer le code ou vous simplifier la vie

3 Plan de la séance Compilation : optimisation Profiling et débogage : gprof, gdb et valgrind Gestion des exceptions Documentation : Doxygen

4 Rappels Compilation et édition de liens: g++ o outfile infiles[.o ou.cpp] Crée l'exécutable outfile Compilation sans édition de liens g++ -c infile.cpp Crée le binaire infile.o Spécifier les chemins d'accès nécessaires à la compilation : -Idir Spécifier les chemins d'accès nécessaires à l'édition de liens : -Ldir Lier avec une bibliothèque existante : -llib

5 Options d'optimisation -O[0 3] : plus le niveau d'optimisation est élevé, plus le temps de compilation est long, plus le temps d'exécution est court (normalement) -O0 (lettre O majuscule suivie du chiffre zéro) : aucune optimisation (mode par défaut) -O1 (ou -O) : optimisations augmentant peu le temps de compilation, réduction taille du code et temps d'exécution -O2 : optimisations plus poussées, temps compilation -O3 : optimisations avancées (inlining, déroulement boucles) => code généré plus gros

6 Autres options d'optimisation -funroll-all-loops : toutes les boucles sont déroulées Options spécifiques à la machine : Sur IBM (ensibm) : -mcpu=rs6000 mtune=rs6000 Sur PC Intel : -march=pentium -Wall : affiche les warnings man g++ pour d'autres options

7 gprof : outil de profiling Donne des informations sur les fonctions appelées par le programme Temps passé dans chaque fonction Nombre d'appels, Utilisation : Compiler avec l'option pg => produit l'exécutable Exécuter le programme => produit le fichier binaire gmon.out qui contient les stats Exécuter gprof./executable > stats.txt => transforme gmon.out en fichier texte stats.txt cf. poly pour un exemple

8 Débogage : gdb Permet de contrôler l'exécution d'un programme, notamment : Lancer le programme en spécifiant tout paramètre concernant son environnement d'exécution (run) Poser un point d'arrêt à l'appel d'une fonction ou au début d'une ligne (break) Examiner le programme à l'endroit où il a été stoppé (step, backtrace : pile des appels) Afficher (print) et changer (set) l'état des variables en cours d'exécution

9 Utilisation de gdb Compiler le programme avec l'option g et sans option d'optimisation Lancer gdb avec au choix : gdb programme options gdb core gdb process_id Pour quitter gdb : quit Aide : gdb -help

10 gdb : points d'arrêts Positionner un point d'arrêt dans le programme (avant lancement) : break (ou b) fonction Notamment sous la forme maclasse::methode break (ou b) nomfichier:numligne Exemple : fichier.cpp:10 gdb attribue un numéro à chaque point d'arrêt Lister les points d'arrêts positionnés : info (ou i) breakpoints

11 gdb : points d'arrêts Continuer l'exécution après un point d'arrêt : Exécuter l'instruction suivante : step (ou s) Passer à l'instruction suivante mais sans entrer dans le code de la fonction si appel à une fonction : next (ou n) Exécuter jusqu'au point d'arrêt suivant ou la fin : continue (ou c) Supprimer un point d'arrêt : delete (ou d) numero

12 gdb : examen de la pile Etat de la pile = comment le programme en est arrivé là : backtrace (ou bt) Remonter dans la pile d'un appel de fonction : up Descendre dans la pile d'un appel de fonction : down

13 gdb : fichiers sources et variables Examiner les fichiers sources : Afficher 10 lignes centrées sur la ligne courante : list (ou l) Afficher 10 lignes centrées sur la ligne numligne : list (ou l) numligne Examiner l'état des variables : print expression expression peut être : le nom d'une variable une expression arithmétique (avec variables) un appel de fonction (le résultat est alors affiché)

14 Gestion mémoire : valgrind Logiciel open source de détection de problèmes de mémoire (GNU/Linux) : Fuites de mémoire Lecture/écriture au-delà des blocks alloués (tableaux) Lecture/écriture de places mémoire libérées Lecture/écriture à des endroits inappropriés de la pile Vérification malloc/new vs. free/delete Utilisation : valgrind [options] executable

15 Gestion des exceptions Objectif : réaliser un traitement spécifique en cas d'erreur d'exécution (saturation mémoire, disque plein, division par zéro, ) Lancement d'une exception : throw objet L'exécution normale du programme s'arrête et le contrôle passe à un gestionnaire d'exceptions (mot-clé catch), qui attrape l'exception Structure de contrôle : try { Zone protégée contre les erreurs d'exécution } catch (classe) { Traitement de l'exception associée }

16 Gestion des exceptions : exemple #include <iostream> int x,y,z; std::cin >> x; std::cin >> y; try { if (y==0) {std::string s= Div. par 0 ; throw s;} } z = x/y; catch (std::string s) { } std::cerr << s << std::endl; exit(-1); std::cout << x/y = << z << std::endl;

17 Remarques Le programme se poursuit normalement en reprenant après le bloc try Quand une exception est détectée, les destructeurs des objets inclus dans le bloc try sont appelés avant le bloc catch La classe d'un objet lançant un bloc catch est caractéristique du type d'erreur Souvent, on définit une ou des classe(s) erreur Exceptions standards C++ : <stdexcept>

18 Exemple de classe Erreur class Erreur { std::string _what; public : Erreur() { } Erreur(std::string s) : _what(s) { } const std::string GetCause() const {return _what;} } try { ; throw Erreur( problème xyz ); ; } catch (Erreur& E) { std::cerr << Exception, cause << E.GetCause(); }

19 Autres remarques Seules les exceptions situées dans un bloc try immédiatement suivi de bloc(s) catch peuvent être attrapées Plusieurs blocs catch (correspondant à différents types d'exceptions) peuvent suivre un bloc try Dans le cas où aucun bloc catch ne parvient à attraper l'erreur, la fonction terminate() est appelée et met fin au programme Ressources allouées non libérées, les données peuvent être perdues

20 } Syntaxe particulière catch (...) : pour attraper toutes les exceptions non attrapées par les gestionnaires précédents throw (sans argument) : pour transmettre l'exception au niveau englobant void m() { try { int i = 1; throw i; } catch (int) { cout << "Exception int (m)"; throw; } } main() { try { m(); } catch (int) { cout << "Exception int (main)"; }

21 Documentation : Doxygen Similaire à Javadoc : production automatique de documentation à partir du code source Corollaire : celui-ci doit être bien commenté Les commentaires pris en compte sont ceux entre /** et */, ou entre /*! et */ (d'autres styles possibles) Aussi pour C, Java, C#, Python, Formats de sortie : HTML, PDF, RTF, LaTeX, Génère automatiquement des diagrammes de classes

22 Doxygen : utilisation doxygen -g pour créer le fichier de configuration Doxyfile Editer et modifier ce fichier doxygen Doxyfile pour générer la doc doxygen -help pour plus de détails doxywizard pour le mode graphique (pas installé sur ensibm)

23 Doxygen : commandes utiles \file fichier : pour commenter un fichier \fn fonction : pour commenter une fonction \var variable : pour commenter une variable globale \pre : pour indiquer les préconditions d'une fonction \todo : pour indiquer ce qu'il reste à faire \bug : pour indiquer un bug recensé Egalement \author, \date, \version, \class, \enum, \struct, \typedef,

24 Doxygen : exemple

25 Doxygen : exemple

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