Génie Logiciel I. Cours VI - Typage statique / dynamique, fonctions virtuelles et classes abstraites, flots d entrées / sorties, et string

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1 Génie Logiciel I Cours VI - Typage statique / dynamique, fonctions virtuelles et classes abstraites, flots d entrées / sorties, et string 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 / 63 Plan du cours 1 Typage statique / dynamique 2 Les fonctions virtuelles 3 Les entrées / sorties 4 La classe string 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 / 63

2 Typage statique / dynamique (R)appels : compatibilité classe de base / classe dérivée Tous les membres de la classe de base sont membres de la classe dérivée dans le cas de la dérivation publique. Cette compatibilité se manifeste par l existence de conversions implicites : d une instance de la classe dérivée en une instance de la classe de base (un pointcolore est un point); d une référence d une instance de la classe dérivée en une référence d une instance de la classe de base; d un pointeur sur une instance de la classe dérivée en un pointeur sur une instance de la classe de base. Comment cela se traduit lors d affectation entre instances d une part, et entre pointeurs sur instances d autre part? 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 / 63 Typage statique / dynamique (R)appels : compatibilité classe de base / classe dérivée On peut convertir une instance de la classe dérivée en une instance de la classe de base : Exemple c l a s s p o i n t {... ; 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 {... ; main ( ) { p o i n t a, b ; p o i n t C o l o r e c, d ; a=c ; // a u t o r i s é : c o n v e r s i o n + a f f e c t a t i o n d=b ; // r e j e t à l a c o m p i l a t i o n 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 / 63

3 Typage statique / dynamique (R)appels : compatibilité classe de base / classe dérivée Exemple avec des pointeurs c l a s s p o i n t { i n t x, y ; p u b l i c : v o i d a f f i c h e ( ) ; ; 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 { s h o r t c o u l e u r ; p u b l i c : v o i d a f f i c h e ( ) ; ; main ( ) { p o i n t adp, adp2 ; p o i n t C o l o r e adpc, adpc2 ; adp=adpc ; // a u t o r i s é : c o n v e r s i o n + a f f e c t a t i o n adpc2=( p o i n t C o l o r e ) adp2 ; // a u t o r i s é adpc2=adp2 ; // r e j e t à l a c o m p i l a t i o n 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 / 63 Typage statique / dynamique (R)appels : compatibilité classe de base / classe dérivée tout comme pour les instances, l affectation du pointeur adp2 de type point * dans le pointeur adpc2 de type pointcolore * est rejetée; par contre, et c est plutôt étrange, cette opération peut toujours être effectuée en faisant un appel explicite à l opérateur de cast : adpc2=(pointcolore ) adp2;. La signification de cette opération reste toutefois discutable. Ces constatations et contraintes sont liées aux notions de typage statique et de typage dynamique. 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 / 63

4 Typage statique / dynamique Limitations dues au typage statique Reprenons les classes point et pointcolore utilisées précédemment (auxquelles on a rajouté les constructeurs adéquats) et utilisons les de la manière suivante : Exemple main ( ) { p o i n t adp ; p o i n t p ( 3, 5 ) ; p o i n t C o l o r e adpc ; p o i n t C o l o r e pc ( 8, 6, 2 ) ; adp=&p ; adpc=&pc ; adp >a f f i c h e ( ) ; adpc >a f f i c h e ( ) ; p. a f f i c h e ( ) ; pc. a f f i c h e ( ) ; adp=adpc ; adp >a f f i c h e ( ) ; La situation en mémoire est la suivante : adp adpc 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 / 63 Typage statique / dynamique Limitations dues au typage statique Déterminer quelle est la fonction affiche appelée dans les 4 premiers cas ne pose pas de problème. C est beaucoup moins évident pour le dernier cas où l on a au préalable affecté un pointeur sur un pointcolore à un pointeur sur point : Exemple adp >a f f i c h e ( ) ; // a p p e l de p o i n t : : a f f i c h e adpc >a f f i c h e ( ) ; // a p p e l de p o i n t C o l o r e : : a f f i c h e p. a f f i c h e ( ) ; // a p p e l de p o i n t : : a f f i c h e pc. a f f i c h e ( ) ; // a p p e l de p o i n t C o l o r e : : a f f i c h e adp=adpc ; adp >a f f i c h e ( ) ; // a p p e l? La situation en mémoire dans le dernier cas est la suivante : adp adpc 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 / 63

5 Typage statique / dynamique Limitations dues au typage statique Dans ce dernier cas, la variable adp est un pointeur sur un point, mais elle pointe sur un pointcolore. Le choix de la bonne méthode affiche est réalisé par le compilateur. Cela signifie donc que ce choix est réalisé une bonne fois pour toutes et ne pourra donc évoluer au fil des changements éventuels du type de l objet pointé durant l exécution du programme. le compilateur choisit d appeler la méthode correspondant au type défini par le pointeur = Dans notre exemple, il s agit donc d un appel à point::affiche(), car adp est un point *!!! 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 / 63 Typage statique / dynamique Limitations dues au typage statique Pour mieux visualiser les choses, voilà un exemple complet illustrant ces limitations : La classe point #i n c l u d e <iostream > using namespace s t d ; c l a s s p o i n t { i n t x, y ; p u b l i c : p o i n t ( i n t abs, i n t ord ) {x=abs ; y=ord ; void a f f i c h e ( ) { cout << Je s u i s un p o i n t << e n d l ; cout << mes coordonnées s o n t : ; 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 10 / 63

6 Typage statique / dynamique Limitations dues au typage statique Pour mieux visualiser les choses, voilà un exemple complet illustrant ces limitations : 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 { s h o r t c o u l e u r ; p u b l i c : 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 ) : p o 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 ( ) { cout << Je s u i s un p o i n t C o l o r e << e n d l ; cout << mes c o o r d o n n é e s s o n t : ; cout << x << << y << e n d l ; cout << e t ma c o u l e u r e s t : << 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 / 63 Typage statique / dynamique Limitations dues au typage statique Pour mieux visualiser les choses, voilà un exemple complet illustrant ces limitations : Le programme test main ( ) { p o i n t p ( 3, 5 ) ; p o i n t adp = &p ; p o i n t C o l o r e pc ( 8, 6, 2 ) ; p o i n t C o l o r e adpc = &pc ; adp >a f f i c h e ( ) ; adpc >a f f i c h e ( ) ; cout << << e n d l ; adp=adpc ; adp >a f f i c h e ( ) ; adpc >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 12 / 63

7 Typage statique / dynamique Limitations dues au typage statique Pour mieux visualiser les choses, voilà un exemple complet illustrant ces limitations : La sortie écran Je s u i s un p o i n t mes coordonnées s o n t : 3 5 Je s u i s un p o i n t C o l o r e mes coordonnées s o n t : 8 6 e t ma c o u l e u r e s t : 2 Je s u i s un p o i n t mes coordonnées s o n t : 8 6 Je s u i s un p o i n t C o l o r e mes coordonnées s o n t : 8 6 e t ma c o u l e u r e s t : 2 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 / 63 Typage statique / dynamique Identifier le type Utiliser les méthodes typeid et name #i n c l u d e <t y p e i n f o > main ( ) { p o i n t p ; p o i n t C o l o r e pc ; p o i n t adp=&p ; cout << type de adp : ; cout << typeid ( adp ). name ( ) << e n d l ; cout << type de adp : ; cout << typeid ( adp ). name ( ) << e n d l ; adp=&pc ; cout << type de adp : ; cout << typeid ( adp ). name ( ) << e n d l ; cout << type de adp : ; cout << typeid ( adp ). name ( ) << 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 14 / 63

8 Typage statique / dynamique Identifier le type La sortie écran type de adp : P5point type de adp : 5 p o i n t type de adp : P5point type de adp : 1 1 p o i n t C o l o r e La fonction typeid retourne un objet de type type info. La fonction name, membre de type info fournit une chaîne de caractère correspondant au type. Le contenu de cette chaîne dépend du compilateur. Sur cette machine, et l affichage sera le même sur ouessant, on peut néanmoins voir le type apparaître, ainsi qu une lettre P quand il s agit d un pointeur. 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 / 63 Typage statique / dynamique Les dangers de la conversion de pointeurs Nous avons vu qu il était possible de convertir explicitement un pointeur sur un pointcolore et un pointeur sur un point à l aide de l opérateur de cast. Avec ce que nous venons de voir en ce qui concerne le typage statique, on peut légitimement penser qu il s agit d un leurre. C est donc une manipulation fort dangereuse et hasardeuse. En fait, cela peut être la cause d un problème supplémentaire : la violation des statuts de protection de la classe de base, et donc du principe d encapsulation. Étudions cela à travers un exemple. Exemple c l a s s A { i n t x ; p u b l i c : f l o a t z ; v o i d f a ( ) ;... ; c l a s s B : p r i v a t e A { i n t u ; p u b l i c : double v ; v o i d f b ( ) ;... ; 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 / 63

9 Typage statique / dynamique Les dangers de la conversion de pointeurs Le programme test main ( ) { A a ; B b ; a. z =2.5; a. f a ( ) ; b. v =2.2; b. f b ( ) ; b. z =2.5; f. f a ( ) ; // r e f u s é, c a r d é r i v a t i o n p r i v é e A ada ; ada=(a ) & b ; // c o n v e r s i o n de p o i n t e u r s ada >z =3.2; // c e t t e f o i s a u t o r i s é ada >f a ( ) ; // c e t t e f o i s a u t o r i s é bien que l on cherche à convertir un type dérivé en un type de base, on est contraint de faire appel explicitement à l opérateur de cast, car il s agit ici de dérivation privée; le pointeur ada contient effectivement l adresse de l objet b. On peut donc maintenant accéder directement aux membres publics de A, alors qu ils sont privés pour la classe B. On viole donc la protection voulue par le mode de dérivation privé. 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 / 63 Les fonctions virtuelles Généralités Le mécanisme des fonctions virtuelles apporte une solution pratique au problème du typage dynamique. Si adp est un pointeur sur un point auquel on a affecté l adresse vers un objet de type pointcolore, comme nous l avons fait dans les exemples précédents, on souhaiterait que l instruction adp >affiche(); appelle la méthode affiche de pointcolore, c est à-dire la méthode affiche correspondant au type pointé par adp et pas au type du pointeur adp lui-même. Pour réaliser ce typage dynamique, il suffit de déclarer la méthode affiche de la classe point comme virtuelle, à l aide du mot-clé virtual 1. Repartons de l exemple précédent des classes point et pointcolore en apportant quelques modifications. 1 Les fonctions virtuelles n ont rien à voir avec les classes virtuelles, tout comme c était le cas entre les statuts de protection des membres d une classe, private, protected et public, et les modes de dérivation. 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 / 63

10 Les fonctions virtuelles Exemple 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 u b l i c : p o i n t ( i n t abs, i n t ord ) { x=abs ; y=ord ; v i r t u a l v o i d i d e n t i f i e ( ) { cout << Je s u i s un p o i n t << e n d l ; v o i d a f f i c h e ( ) { i d e n t i f i e ( ) ; cout << mes c o o r d o n n é e s s o n t : ; 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 19 / 63 Les fonctions virtuelles Exemple 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 { s h o r t c o u l e u r ; p u b l i c : 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 ) : p o i n t ( abs, ord ) { c o u l e u r=c l ; v o i d i d e n t i f i e ( ) { cout << Je s u i s un p o i n t C o l o r e de c o u l e u r : ; cout << 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 20 / 63

11 Les fonctions virtuelles Exemple Le programme test main ( ) { p o i n t p ( 3, 4 ) ; p o i n t C o l o r e pc ( 5, 9, 5 ) ; p. a f f i c h e ( ) ; pc. a f f i c h e ( ) ; cout << << e n d l ; p o i n t adp = &p ; p o i n t C o l o r e adpc = &pc ; adp >a f f i c h e ( ) ; adpc >a f f i c h e ( ) ; cout << << e n d l ; adp=adpc ; adp >a f f i c h e ( ) ; adpc >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 21 / 63 Les fonctions virtuelles Exemple La sortie écran Je s u i s un p o i n t mes coordonnées s o n t : 3 4 Je s u i s un p o i n t C o l o r e de c o u l e u r : 5 mes coordonnées s o n t : 5 9 Je s u i s un p o i n t mes coordonnées s o n t : 3 4 Je s u i s un p o i n t C o l o r e de c o u l e u r : 5 mes coordonnées s o n t : 5 9 Je s u i s un p o i n t C o l o r e de c o u l e u r : 5 mes coordonnées s o n t : 5 9 Je s u i s un p o i n t C o l o r e de c o u l e u r : 5 mes coordonnées s o n t : 5 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 22 / 63

12 Les fonctions virtuelles Propriétés A partir du moment où une fonction f est déclarée virtuelle dans une classe A, elle sera soumise au typage dynamique (on parle aussi de ligature dynamique) dans tous les descendants de A, et pas uniquement les descendants directs. point ellipse rectangle vecteur cercle carre Si la fonction affiche de la classe point est déclarée virtuelle et qu elle est définie dans ses 5 descendants, alors elle est soumise au typage dynamique. 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 / 63 Les fonctions virtuelles Propriétés on peut définir une fonction virtuelle dans n importe quelle classe, et seulement dans des classes : seules les fonctions membres peuvent être virtuelles; on peut surcharger une fonction virtuelle par une autre fonction, éventuellement virtuelle, mais c est une possibilité que je déconseille; on n est pas obligé de rédéfinir systématiquement une fonction virtuelle dans tous ses descendants. Dans l exemple précédent, supposons que seules les classes cercle et vecteur aient redéfini la fonction affiche. Alors pour des instances des classes ellipse, rectangle et carre, la fonction affiche appelée sera celle de la classe point; les constructeurs ne peuvent être déclarés virtuels; les destructeurs peuvent être déclarés virtuels. 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 / 63

13 Fonctions virtuelles Fonctions virtuelles pures et classes abstraites En P.O.O., on peut définir des classes destinées non pas à instancier des objets, mais simplement à donner naissance par héritage à d autres classes. On parle de classes abstraites ou d interfaces. Ce concept existe en C++. Dans de telles classes, on pourra y déclarer certaines fonctions virtuelles, mais on ne peut y donner aucune définition. Prenons l exemple d une classe form geo, destinée à gérer le dessin sur un écran de différentes formes géométriques. On aimerait définir dans cette classe une fonction translation destinée à déplacer une figure. Cette fonction fera très probablementg appel à une fonction d affichage, que l on appellerait par exemple dessine. La fonction dessine sera déclarée virtuelle dans tous les descendants, mais quelle définition lui donner dans form geo? 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 / 63 Fonctions virtuelles Fonctions virtuelles pures et classes abstraites Pour définir la fonction dessine, on peut : prévoir une définition vide : virtual void dessine () {. C est la seule possibilité dans l état des connaissances en C++ abordées depuis le début du cours. Toutefois, cette méthode présente deux lacunes : rien n interdit à un utilisateur de déclarer une instance de form geo et appeler la fonction translation qui appellera la fonction dessine. Même si aucune erreur n en découle, cela n a guère de sens; rien n oblige une classe descendante de form geo à redéfinir dessine. la déclarer comme fonction virtuelle pure : virtual void dessine()=0;. Il s agit de fonctions virtuelles dont la définition est nulle (et pas seulement vide). Quel est l intérêt? toute classe comportant une fonction membre déclarée virtuelle pure est considérée comme abstraite et il n est plus possible d en déclarer des instances; toute fonction déclarée virtuelle pure dans une classe doit être obligatoirement définie ou redéclarée virtuelle pure dans tout descendant. 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 / 63

14 Fonctions virtuelles Fonctions virtuelles pures et classes abstraites le concept de fonction virtuelle pure dépasse largement celui de classe abstraite : il n empêche pas uniquement de déclarer des instances de la classe abstraite, mais il impose en plus la redéfinition systématique dans tous les descendants; le mécanisme des fonctions virtuelles et des classes abstraites permet la mise en œuvre de l un des grands concepts de la P.O.O., à savoir le polymorphisme; dans une classe abstraite, le destructeur doit être virtuel, afin de garantir un nettoyage approprié des données définies dans les descendants. 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 / 63 Les entrées / sorties Rappels et définitions Jusqu à présent, nous avons vu et utilisé quelques commandes quand il s agit d afficher à l écran ou de taper des valeurs au clavier suite à la demande d un programme. pour afficher une variable d un type de base : cout << i; ; pour lire et affecter une valeur à une variable d un type de base : cin >> j; ; pour aller à la ligne dans l affichage : cout << i << endl << j << endl;. Definition (flot) Un flot est un canal que l on va utiliser pour échanger des données. cin et cout sont deux exemples de flots en C++. Definition (opérateurs de flots) Les opérateurs de flots et servent aux échanges d informations sur un flot. Ils prennent deux arguments : le flot utilisé et la variable d un type de base lue contenant la valeur utilisée. 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 / 63

15 Les entrées / sorties Arborescence des classes de flots base ios ios<> istream<> ostream<> istringstream<> ifstream<> iostream<> ofstream<> ostringstream<> stringstream<> fstream<> 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 / 63 Les flots de sortie : ostream Surdéfinition de l opérateur C est dans la classe ostream que l opérateur est surdéfini pour chaque type de base, sous la forme : ostream & operator<<(expression) Il reçoit 2 arguments : la classe l ayant appelé (argument implicite this); une expression d un type de base quelconque. Cet opérateur permet de transmettre la valeur de l expression au flot concerné en la formatant de façon appropriée, ce qu on désignera par la suite sous le terme d écriture. En guise de valeur de retour, l opérateur d écriture retourne la référence au flot concerné. Pour le même raison que la définition canonique de l opérateur =, cela permet d écrire des instructions de la forme : cout << i << ou << 2.5; 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 / 63

16 Les flots de sortie Flots de sortie et fonctions prédéfinis Il y en a 3 : cout : c est le flot de sortie standard, que l on utilise pour faire de l affichage à l écran; cerr : c est le flot de sortie connecté au flot de sortie standard d erreur (l équivalent de stderr en C), sans tampon intermédiaire (= non bufferisé); clog : c est le flot de sortie connecté au flot de sortie standard d erreur, mais avec tampon intermmédiaire. 2 fonctions peuvent attirer notre attention : put : cette fonction, qui prend un char en argument, le transmet au flot de sortie correspondant. Cette fonction était indispensable jusqu à la version 2.0, c est-à-dire l introduction de la surdéfinition des opérateurs de flots pour le type char : cout.put(c); cout << c; write : cette fonction permet de transmettre en sortie une suite de caractères de longueur donnée. 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 / 63 Les flots de sortie Flots de sortie et fonctions prédéfinies Exemple d utilisation de write char t []= b o n j o u r ; cout. w r i t e ( t, 4 ) ; Elle semble être un doublon de pour une chaîne de caractère, mais la fonction write d une part ne fait pas intervenir un caractère de fin de chaine ( \0 ) et d autre part ne permet aucun formatage. Cette fonction est indispensable si l on veut générer directement un fichier binaire plutôt qu un fichier texte. Comme put, write fournit en retour le flot concerné, après y avoir écrit l information correspondante. 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 / 63

17 Les flots d entrée Surdéfinition de l opérateur C est dans la classe istream que l opérateur est surdéfini pour chaque type de base, sous la forme : istream & operator>>(reference) Il reçoit 2 arguments : la classe l ayant appelé (argument implicite this); une reference sur un type de base quelconque (on parle de lvalue). Cet opérateur permet d extraire du flot concerné les caractères nécessaires pour former une valeur du type de base voulu, ce qu on désignera par la suite sous le terme de lecture. Le seul flot d entrée prédéfini est cin. En guise de valeur de retour, l opérateur d écriture retourne la référence au flot concerné. Pour le même raison que la définition canonique de l opérateur =, cela permet d écrire des instructions de la forme : cin >> n >> p >> x; 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 / 63 Les flots d entrée Les fonctions de istream get : prenant un char & en argument, elle permet d extraire un caractère d un flot d entrée et de le ranger dans la variable fournie en argument. Tout comme son homologue put, elle fournit en retour la référence au flot concerné. Cette extraction de caractère ignore ce qu on appelle les espaces blancs 2, à savoir les espaces, tabulations horizontales (\t) ou verticales (\v), fin de ligne (\n) ou changement de page (\f ). Les espaces blancs servent en effet de délimiteurs et ne peuvent donc être lus comme des caractères normaux; getline : elle permet de récupérer une chaîne de caractères, jusqu à un caractère connu : istream & getline (char ch, int taille, char delim = \n ) La lecture s achève lorsque le caractère delim a été trouvé (il n est pas recopié en mémoire) ou lorsque taille-1 caractères ont été lus; gcount : elle fournit le nombre de caractères effectivement lus lors du dernier appel de getline. read : c est l homologue en lecture de la fonction write. 2 de white spaces en anglais 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 / 63

18 Les flots d entrée Exemple Utiliser getline, gcount #i n c l u d e <iostream > using namespace s t d ; main ( ) { const i n t LG LIG =120; char ch [ LG LIG +1]; i n t l g ; do { c i n. g e t l i n e ( ch, LG LIG ) ; l g=c i n. gcount ( ) ; cout << L i g n e de << lg 1 << c a r a c t è r e s : ; cout << ch << : << e n d l ; while ( l g > 1) ; cout << f i n << 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 35 / 63 Les flots d entrée Exemple Sortie écran b o n j o u r L i g n e de 7 c a r a c t è r e s : b o n j o u r : 9 f o i s 5 f o n t 45 L i g n e de 16 c a r a c t è r e s : 9 f o i s 5 f o n t 45 : n i m p o r t e q uoi <&é ( è! çà) L i g n e de 28 c a r a c t è r e s : n importe quoi <&é ( è! çà) : L i g n e de 0 c a r a c t è r e s : : f i n 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 / 63

19 Les entrées / sorties Statut d erreur d un flot Definition (Statut d erreur) À chaque flot d entrée ou de sortie est associé un ensemble de bits d un entier, formant ce que l on nomme le statut d erreur du flot. Il permet de rendre compte du bon ou du mauvais déroulement des opérations sur le flot. Cet ensemble de bits est défini par 4 constantes déclarées dans la classe ios (dont dérivent ostream et istream) : eofbit : ce bit est activé si la fin de fichier a été atteinte, autrement dit si le flot correspondant n a plus aucun caractère disponible; failbit : ce bit est activé lorsque la prochaine opération d entrée / sortie ne peut aboutir; badbit : ce bit est activé lorsque le flot est dans un état irrécupérable; goodbit : ce bit (valant 0) correspond à la valeur que doit avoir le statut d erreur lorsqu aucun des autres bits n est activé. Une opération d entrée / sortie a donc réussi lorsque soit goodbit soit eofbit a été activé. 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 / 63 Les entrées / sorties Statut d erreur d un flot Il existe 5 fonctions membres de ios permettant d accéder à la valeur du statut d erreur : eof() : fournit la valeur vrai si la fin de fichier a été rencontrée, c est-à-dire si le bit eofbit a été activé; bad() : fournit la valeur vrai si le flot est altéré, c est-à-dire si le bit badbit a été activé; fail() : fournit la valeur vrai si le bit eofbit a été activé; good() : fournit la valeur vrai si aucune des trois fonctions précédentes n a la valeur vrai; rdstate() : fournit un entier correspondant à la valeur du statut d erreur. Il existe une fonction permettant de modifier la valeur du statut d erreur : clear. Son en-tête est void clear (int i =0). En lui passant l une des constantes prédéfinies de la classe ios, elle active le bit d erreur correspondant. Ex: fl. clear ( ios :: badbit ); 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 / 63

20 Les entrées / sorties Statut d erreur d un flot Afin de faciliter l utilisation d un flot, les opérateurs () et! ont été surdéfinis dans la classe ios, permettant ainsi de tester de manière simple la valeur logique du flot. l opérateur () a été surdéfini de sorte que si fl désigne un flot, (fl) prendra une valeur non nulle (vrai) si aucun des bits d erreur n est activé; l opérateur! a été surdéfini de sorte que!fl prenne une valeur nulle (faux) si un des bits d erreur a été activé; Conséquences : Les instructions de tests suivantes : i f ( f l. good ( ) ) { i f (! f l. good ( ) ) { peuvent être remplacées par : i f ( f l ) { i f (! f 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 / 63 Les entrées / sorties fichiers Fichiers en écriture les fichiers en écriture sont des flots de sortie. Il s agit d instances de la classe ofstream. Un constructeur de la classe ofstream prend 2 arguments : le nom du fichier concerné sous la forme d une chaîne de caractères; un mode d ouverture défini par une constante entière (sa valeur par défaut est ios::out). Une fois construit un objet de la classe ofstream, on peut le manipuler comme le flot de sortie standard cout. Exemple o f s t r e a m s o r t i e ( t r u c. dat, i o s : : out ) ; s o r t i e << 2. 5 <<< e t << i << e n d l ; i f ( s o r t i e ) { s o r t i e << ok << 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 / 63

21 Les entrées / sorties fichiers Fichiers en lecture les fichiers en lecture sont des flots d entrée. Il s agit d instances de la classe ifstream. Un constructeur de la classe ifstream prend 2 arguments : le nom du fichier concerné sous la forme d une chaîne de caractères; un mode d ouverture défini par une constante entière. Une fois construit un objet de la classe ifstream, on peut le manipuler comme le flot d entrée standard cin. Exemple i f s t r e a m e n t r e e ( t r u c. dat, i o s : : i n ) ; e n t r e e >> n >> x >> i ; i f ( e n t r e e ) { e n t r e e >> y ; 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 / 63 Les entrées / sorties Modes d ouverture d un fichier Il existe 5 modes d ouverture d un fichier, correspondant chacun à une constante de la classe ios : ios::in ouverture en lecture (obligatoire pour la classe ifstream); ios::out ouverture en écriture (obligatoire pour la classe ofstream); ios::app ouverture en ajout de données (écriture en fin de fichier); ios::trunc si le fichier existe, son contenu est perdu; ios::binary utilisé seulement dans les implémentations qui distinguent les fichiers texte des autres (Visual C++ par exemple). Le fichier est alors ouvert en mode binaire. Pour activer plusieurs de ces bits, on utilise l opérateur : ifstream entree( truc.dat, ios :: in ios :: binary ); 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 / 63