Patrons de fonctions
Programmation en langage C++ - Concepts
S8065 v1 Article de référence

Patrons de fonctions
Programmation en langage C++ - Concepts

Auteur(s) : Claude DELANNOY

Date de publication : 10 sept. 2003 | Read in English

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Présentation

1 - Présentation générale

  • 1.1 - Programmation orientée objet
  • 1.2 - Place de C++ par rapport à C

2 - Améliorations de C++ par rapport à C

  • 2.1 - Sécurisation de l’utilisation des fonctions
  • 2.2 - Espaces de noms
  • 2.3 - Nouvelles possibilités d'entrées-sorties
  • 2.4 - Nouvelle forme de commentaires
  • 2.5 - Transmission par référence
  • 2.6 - Arguments par défaut
  • 2.7 - Surdéfinition de fonctions
  • 2.8 - Gestion dynamique de la mémoire

3 - Notion de classe

  • 3.1 - Déclaration et définition d'une classe
  • 3.2 - Utilisation d'une classe
  • 3.3 - Affectation entre objets
  • 3.4 - Constructeur et destructeur
  • 3.5 - Exemple complet
  • 3.6 - Exploitation d’une classe
  • 3.7 - Membres données statiques
  • 3.8 - Surdéfinition des fonctions membres et arguments par défaut
  • 3.9 - Cas des objets transmis en arguments d'une fonction membre
  • 3.10 - Autoréférence : mot clé this
  • 3.11 - Fonctions membres statiques
  • 3.12 - Cas des objets dynamiques
  • 3.13 - Construction d'objets contenant des objets membres
  • 3.14 - Constructeur par recopie

4 - Fonctions amies

  • 4.1 - Fonction indépendante, amie d'une classe A
  • 4.2 - Fonction membre d'une classe B, amie d'une autre classe A
  • 4.3 - Toutes les fonctions d'une classe B sont amies d'une autre classe A

5 - Surdéfinition d’opérateurs

  • 5.1 - Mécanisme
  • 5.2 - Possibilités et limites
  • 5.3 - Tableau récapitulatif

6 - Héritage

  • 6.1 - Redéfinition d’une fonction membre
  • 6.2 - Modalités d'accès à la classe de base
  • 6.3 - Redéfinition et surdéfinition
  • 6.4 - Appel des constructeurs et des destructeurs
  • 6.5 - Cas particulier du constructeur par recopie
  • 6.6 - Conséquences de l'héritage
  • 6.7 - Cas particulier de l'opérateur d'affectation
  • 6.8 - Compatibilité entre objets d'une classe de base et objets d'une classe dérivée
  • 6.9 - Héritage multiple

7 - Fonctions virtuelles et polymorphisme

  • 7.1 - Typage statique des objets
  • 7.2 - Fonctions virtuelles
  • 7.3 - Fonctions virtuelles pures

8 - Flots d’entrée et de sortie

  • 8.1 - Classe ostream
  • 8.2 - Classe istream
  • 8.3 - Surdéfinition de << et >> pour des types classe
  • 8.4 - Association d'un flot à un fichier

9 - Patrons de fonctions

  • 9.1 - Définition
  • 9.2 - Instanciation d'une fonction patron
  • 9.3 - Paramètres expression d'un patron de fonctions
  • 9.4 - Surdéfinition de patrons de fonctions et spécialisation de fonctions de patrons
  • 9.5 - Algorithme d'instanciation ou d'appel d'une fonction

10 - Patrons de classes

  • 10.1 - Définition
  • 10.2 - Instanciation d'une classe patron
  • 10.3 - Spécialisation d'un patron de classes
  • 10.4 - Identité de classes patron
  • 10.5 - Classes patron et héritage

11 - Gestion des exceptions

12 - Bibliothèque standard

  • 12.1 - Notions de conteneur, d’itérateur et d’algorithme
  • 12.2 - Différents conteneurs et algorithmes
  • 12.3 - Autres classes

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Le langage C++, développé à partir de C,  est un langage orienté objet qui a l'avantage d'avoir une base très répandue. IL laisse donc au programmeur la possibilité d'adopter un style plus ou moins orienté objet. Cet article présente les évolutions et les apports de C++ par rapport à C. Puis les spécificités de C++ sont abordées plus en détail :  classes, héritages, surdéfinition d'opérateurs, polymorphismes, etc.

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Auteur(s)

  • Claude DELANNOY : Ingénieur de l’ENSEM (École nationale supérieure d’électricité - et de mécanique) de Nancy - Ingénieur informaticien au CNRS (Centre national de la recherche scientifique)

INTRODUCTION

La programmation orientée objet (en abrégé POO) est dorénavant universellement reconnue pour les avantages qu’elle procure. Notamment, elle améliore largement la productivité des développeurs, la robustesse, la portabilité et l’extensibilité de leurs programmes. Enfin, et surtout, elle permet de développer des composants logiciels entièrement réutilisables.

Un certain nombre de langages dits « langages orientés objet » (LOO) ont été définis de toutes pièces pour appliquer les concepts de POO. C’est ainsi que sont apparus dans un premier temps des langages comme Smalltalk, Simula ou Eiffel, puis Java. Le langage C++, quant à lui, a été conçu suivant une démarche quelque peu différente par B. Stroustrup (AT&T) ; son objectif a été, en effet, d'adjoindre au langage C un certain nombre de spécificités lui permettant d'appliquer les concepts de POO. Ainsi, C++ présente-t-il sur un vrai LOO l'originalité d'être fondé sur un langage répandu. Cela laisse au programmeur toute liberté d'adopter un style plus ou moins orienté objet, en se situant entre les deux extrêmes que constituent la poursuite d'une programmation classique d'une part, une pure POO d'autre part. Si une telle liberté présente le risque de céder, dans un premier temps, à la facilité en mélangeant les genres (la POO ne renie pas la programmation classique - elle l'enrichit), elle permet également une transition en douceur vers la POO pure, avec tout le bénéfice que l'on peut en escompter à terme.

De sa conception jusqu'à sa normalisation, le langage C++ a quelque peu évolué. Initialement, un certain nombre de publications de AT&T ont servi de référence au langage. Les dernières en date sont : la version 2.0 en 1989, les versions 2.1 et 3 en 1991. C’est cette dernière qui a servi de base au travail du comité ANSI (American National Standard Institute) lequel, sans la remettre en cause, l'a enrichie de quelques extensions et surtout de composants standards originaux se présentant sous forme de fonctions et de classes génériques que l’on désigne souvent par le sigle STL (Standard Template Library). La norme définitive de C++ a été publiée en juillet 1998.

Cet article est extrait de l’ouvrage « Programmer en langage C++ » du même auteur, paru aux éditions Eyrolles [5].

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-s8065

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9. Patrons de fonctions

Introduite par la version 3, la notion de patron de fonctions permet de définir ce que l'on nomme souvent des « fonctions géné-riques ». Plus précisément, à l'aide d'une unique définition comportant des « paramètres de type », on décrit toute une famille de fonctions ; le compilateur « fabrique » (on dit aussi « instancie ») la ou les fonctions nécessaires à la demande (on nomme souvent ces instances « fonctions patrons »).

9.1 Définition

On précise les paramètres (muets) de type, en faisant précéder chacun du mot (relativement arbitraire) class sous la forme template <class ..., class ..., ...>. La définition de la fonction est classique, hormis le fait que les paramètres muets de type peuvent être employés n'importe où un type effectif est permis.

Exemple

template <class T, class U> void fct (T a, T * b, U c)

{

T x ;// variable locale x de type T

U * adr ;// variable locale adr de type U *

...

adr = new T [10] ;// allocation tableau de 10 éléments de type T

...

n = sizeof (T) ;// une instruction utilisant le type T

...

}

Remarque

Une instruction telle que (T désignant un type quelconque) :

T x (3) ;

est légale même si T n'est pas un type classe ; dans ce dernier cas, elle est simplement équivalente à :

T x = 3 ;

HAUT DE PAGE

9.2 Instanciation d'une fonction patron

Chaque fois que l'on utilise une fonction ayant un nom de patron, le compilateur cherche à utiliser ce patron pour créer (instancier) une fonction adéquate. Pour ce faire, il cherche à réaliser une correspondance absolue des types : aucune conversion, qu'il s'agisse de promotion numérique ou de conversion standard n'est permise.

Voici des exemples utilisant notre patron précédent.

Exemple

int n, p ; float x ; char c ;

int * adi ; float * adf ;

class point ; point p ; point * adp ;

fct (n, adi, x) ;// instancie la fonction :

//void fct (int, int *, float)

fct (n, adi, p)// instancie la fonction :

//void fct (int, int *, int)

fct (x, adf, p) ;// instancie la fonction :

//...

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Sommaire
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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - MEYER (B.) -   Object-Oriented Software Construction  -  . C.A.R. Hare Series Editor, Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1988.

  • (2) - STROUSTRUP (B.) -   The C++ Programming Langage  -  , Third Edition. Reading, MA : Addison-Welsley Publishing Company, 1997.

  • (3) - STROUSTRUP (B.) -   Le langage C++,  -  Troisième édition. CampusPress France, 1999.

  • (4) - LIPPMAN (S.B.) -   C++ Primer  -  , Third Edition. Reading, MA : Addison-Welsley Publishing Company, 1998.

  • (5) - DELANNOY (C.) -   Programmer en langage C++  -  , cinquième édition. Éditions Eyrolles, 61 boulevard St Germain – 75240 Paris, 2002.

  • (6) - DELANNOY (C.) -   Exercices en langage C++  -  , nouvelle édition. Édition Eyrolles, 61, boulevard St Germain – 75240 Paris, 2002.

  • ...

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