Cours C Et Programmation Orientée Objet La Programmation .
Université Mouloud Mammeri Tizi-ouzouFaculté d’électronique et d’informatiqueDépartement d’électroniqueCours C et programmation orientée objetLa programmation orientée objetMr. ABAINIAMaster µElectronique et instrumentation
UMMTOConcept de POO ?Cours c et programmation orientée objetLes instructions de contrôle,tableaux et fonctions2
UMMTOApparu dans les années 60s au sein de MITOffre une grande souplesse de travail maintenance aiséeObjet en programmation objet dans le monde réelObjet propriétés (attributs) actions (méthodes)Objet en C Structure de données(objet simple)Cours c et programmation orientée objetClasse(objet avancé)Programmation orientée objet3
UMMTOObjet voiturePropriétés nb. rouespuissancesuspensionmatriculefabricantFigure tirée du blog http://oldiesfan67.canalblog.cometc.Actions marche arrièremarche avantetc.Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet4
UMMTOProblème réel !On veut représenter numériquement une liste d’étudiantsqui vont passer un examen.Solution basique (sans objet) on crée un tableau pourchaque propriété (caractéristique) des étudiants, e.g. nom,prénom, date de naissance, etc.Inconvénients on manipule les différents tableaux pouraccéder aux informations d’un étudiant quelconque.Résultats perte de temps et manipulation complexe.Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet5
UMMTO#include iostream using namespace std;int main(){int nb inscription[100];string nom[100];string prenom[100];string date naissance[100];On risque de setremper sur lesindices des tableaux// affichage des informations du troisième étudiantcout ’’ Nom : ’’ nom[2] endl;cout ’’ Prenom : ’’ prenom[2] endl;cout ’’ Date de naissance : ’’ date naissance[2] endl;cout ’’ Nombre d’inscription : ’’ nb inscription[2] endl;return 0;}Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet6
UMMTOSolution avec les objets on crée un objet regroupanttoutes les propriétés des étudiants, puis un tableaud’objets.Avantages on manipule un seul tableau dont la liste desétudiants. Les informations sont hiérarchiquementstructurées.Résultats gain de temps et programmation facile.Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet7
UMMTOStructure de données(objet simple)Cours c et programmation orientée objetLes instructions de contrôle,tableaux et fonctions8
UMMTO Un concept utilisé pour créer des types composés dontplusieurs variables de différents types (attributs). Il sert également pour décomposer un type en bits. Une structure peut contenir des fonctions pour manipulerles attributs et effectuer différentes opérations.Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet9
UMMTOPour créer une structure de données, on utilise le mot cléstruct en suivant la syntaxe suivante:Syntaxe:Exemple:struct nom type{type variable;type variable;type variable; };struct Etudiant{string nom;string prenom;string date naissance;int nombre inscription;};Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet10
UMMTO// Utilisation de l’objet crééEtudiant etud;etud.nom “nom quelconque”;etud.prenom “quelconque”;etud.date naissance “12/10/2000”;etud.nombre inscription 7;// définition de l’objetstruct Etudiant{string nom;string prenom;string date naissance;int nombre inscription;};// tableau dynamique de type EtudiantEtudiant* liste etudiant;liste etudiant new Etudiant[100];// tableau statique de type EtudiantEtudiant liste etudiant 2[100];Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet11
UMMTOOn peut déclarer les noms des objets (variables) à utiliserau moment de la définition de l’objet lui-même.Exemple:Syntaxe:struct nom type{type variable;type variable;type variable; } nom1, nom2, nom3 ;struct Personne{string nom;string prenom;string date naissance;int numero social;} etudiant, enseignant, administrateur,agent securite, *liste etudiant ;enseignant.nom “nom quelconque”;enseignant.prenom “prénom”;etudiant.prenom “prénom”;Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet12
UMMTODéfinition d’un nouvel objet:struct Personne{string nom;string prenom;string date naissance;int numero social;void affichage(){// afficher des informations}void changerNumeroSocial(int num){numero social num;}};Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet13
UMMTOUtilisation de l’objet créé:// déclaration variable statiquePersonne etudiant;//déclaration variable dynamiquePersonne* enseignant;// accéder aux éléments avec pointetudiant.nom “nom quelconque”;// allouer l’objet crééenseignant new Personne;// accéder aux élément avec - enseignant- nom “nom quelconque”;Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet14
UMMTOReprenons l’exercice N 5 de la série N 1, et on propose une solutionplus facile.// décomposition d’un type en bitsstruct Protocole{unsigned char act 1 : 3;unsigned char act 2 : 3;unsigned char act 3 : 2;};On met deux points eton précise le nombrede bitsSyntaxe:memcpy(ptr dest , ptr src , taille)// dans la fonction mainint temp; // va contenir une valeur codé sur 8 bits (1 octet)cin temp; // on tape une valeur entre 0-255Protocole proto;memcpy(&proto , &temp , 1); // fonction spéciale pour copier un contenucout proto.act 1 endl;cout proto.act 2 endl;cout proto.act 3 endl;Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet15
UMMTOProgrammation orientée objet(Les classes ou objets avancés)Cours c et programmation orientée objetLes instructions de contrôle,tableaux et fonctions16
UMMTOProblème On reprend l’exemple précédent de l’étudiant,l’enseignant, l’administrateur et l’agent de sécurité. Toutes les catégories précédentes des personnespartagent quelques propriétés communes (e.g. nom,prénom, date de naissance, etc.). Chaque catégorie a quelques propriétés uniques.Comment peut-on représenter toutes ces catégories ?Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet17
UMMTOSolution archaïqueLa solution utilisant les structures consiste à créer un objet(structure) indépendant pour chaque catégorie. trop de redondances occupation d’espace mémoire important maintenance couteuse qui pourra causer des problèmesCours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet18
UMMTO// structure pour les étudiants// structure pour les enseignantsstruct Etudiant{string nom;string prenom;string date naissance;int numero social; };struct Enseignant{string nom;string prenom;string date naissance;int numero social;int grade;string diplome; };RedondanceCours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet19
UMMTOSolution idéaleL’utilisation des objets plus évolués (classes) qui permettentde bien structurer le code et faciliter la conception.Classe vs structure: Encapsulation Héritage Polymorphisme InterfaceCours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet20
UMMTOPersonnestring nom;string prenom;string date naissance;int numero social;HériteEtudiantEmployeint salaire;int echelon;string diplome;HériteAdministrateurstring fonction;Cours c et programmation orientée objetEnseignantint grade;Programmation orientée objet21
UMMTOPour créer une classe, on utilise le mot clé class en suivantla syntaxe suivante:Exemple:Syntaxe:class nom classe{type variable;type variable;class Personne{string nom;string prenom;string date naissance;void marcher( ){// écrire un code}type fonction( ) { }type fonction( ) { } };int dormir( ){// écrire un code}};Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet22
UMMTOEn C , il y a trois manières de créer le contenu(implémenter) des classes: Déclarer et définir les membres à l’intérieur. Déclarer les membres à l’intérieur et les définir à l’extérieur. Déclarer les membres à l’intérieur et les définir dans un autrefichier.Membre attribut (variable) ou méthode (fonction)Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet23
UMMTO1) Déclarer et définir les membres à l’intérieur ?class Personne{string nom;string prenom;string date naissance;void marcher( ){// écrire un code}Fortement déconseilléint dormir( ){// écrire un code}};Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet24
UMMTO2) Déclarer les membres à l’intérieur et les définir à l’extérieur?class Personne{string nom;string prenom;string date naissance;Ce n’est pasprofessionnel !void marcher( );int dormir( );};void Personne :: marcher( ){// écrire un code}int Personne :: dormir( ){// écrire un code}Cours c et programmation orientée objetOn écrit seulement l’entêtedes fonctions avec lesparamètres s’il y en aOn définit le contenu desméthodes à l’extérieur dela classeProgrammation orientée objet25
UMMTOPour définir le contenu des méthodes (fonctions) en dehors de laclasse on met le nom de la classe suffixé par :: entre le type et lenom de la méthode.Nom de la classeNom de laméthodeType de laméthodevoid Personne :: marcher( ){// écrire un code}Quatre points::Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet26
UMMTO3) Déclarer les membres à l’intérieur et les définir dans un autrefichier?class Personne{string nom;string prenom;string date naissance;void marcher( );int dormir( );};fichier.h#include ’’fichier.h’’void Personne :: marcher( ){// écrire un code}int Personne :: dormir( ){// écrire un code}fichier.cppMéthode conseillée et professionnelleCours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet27
UMMTO On fait la même chose que la deuxième manière, mais enimplémentant les fonctions dans un fichier indépendant. On appelle le fichier contenant la déclaration «un fichier entêteou fichier d’interface» et doit porter l’extension .h (abréviation deheader). L’implémentation des méthodes doit se faire dans un fichiersource ayant une extension .cpp et de préférence le même nomdu header. Dans le fichier source (implémentation), on inclut le fichierheader avec la directive #include.Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet28
UMMTOCette méthode de programmationest appelée D.D.U(abréviation de Déclaration-Définition-Utilisation)Avec cette méthode on crée des bibliothèquespersonnelles.L’utilisateur peut consulter le fichier d’interface(header) pour savoir le fonctionnement de la classe(un manuel).Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet29
UMMTO// fichier RobotMobile.hclass RobotMobile{float position x;float position y;Exercice: on veut créerune classe simple pourreprésenter un robotmobile.void avancer(float x , float y);};// fichier RobotMobile.cpp#include ’’RobotMobile.h’’void RobotMobile ::avancer(float x , float y){position x x;position y y;}Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet30
UMMTODéclaration d’une variable detype classe est appeléeinstance de la classe// fichier main.cpp#include ’’RobotMobile.h’’// fichier main.cpp#include ’’RobotMobile.h’’int main() {RobotMobile *robot;robot new RobotMobile ;// initialisationrobot- position x 10.0;robot- position y 0.3;int main() {RobotMobile robot;// initialisationrobot.position x 10.0;robot.position y 0.3;// avancer dans l’espacerobot- avancer(1.0 , 1.0);if(robot ! NULL) {delete robot;robot NULL;}return 0;// avancer dans l’espacerobot.avancer(1.0 , 1.0);return 0;}}Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet31
UMMTOAttention// fichier engin.hclass Engin{};// fichier vehicule.h#include ’’engin.h’’class Vehicule : Engin{};Erreur:Redéfinition de laclasse Engin// fichier bateau.h#include ’’engin.h’’class Bateau : Engin{};// fichier main.cpp#include ’’vehicule.h’’#include ’bateau.h’’int main(){}Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet32
UMMTOSolution// fichier engin.h#ifndef ENGIN H#define ENGIN H// code source#endif// fichier vehicule.h#ifndef VEHICULE H#define VEHICULE H// code source#endifAjouter despréprocesseurs de test// fichier bateau.h#ifndef BATEAU H#define BATEAU H// code source#endif// fichier main.cpp#include ’’vehicule.h’’#include ’bateau.h’’int main(){}Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet33
UMMTOConstructeur et DestructeurCours c et programmation orientée objetLes instructions de contrôle,tableaux et fonctions34
UMMTO Les constructeurs et destructeurs sont des méthodes(fonctions) spécifiques sans types de retour, mais ilspeuvent avoir des paramètres. Le constructeur est appelé automatiquement lors de lacréation de l’objet statique ou dynamique. Le destructeur est appelé automatiquement lors desuppression de l’objet créé (dynamique) ou à la fin duprogramme si l’objet est statique.Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet35
UMMTOLe constructeur porte le mêmenom de la classe en respectantle majuscule et le minuscule.// fichier RobotMobile.hclass RobotMobile{float position x;float position y;void avancer(float x , float y);RobotMobile(); RobotMobile();};Le destructeur porte le même nomde la classe en respectant lemajuscule et le minuscule et doitêtre préfixé du caractère .Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet36
UMMTO Le constructeur sert pour: initialiser les attributs (variables) de la classe. allouer l’espace mémoire des variables dynamique. appeler des fonctions pour faire un prétraitement dans les programmesavancés. Le constructeur est appelé lors de la déclaration d’uneinstance statique. Il est appelé lors de l’utilisation de l’opérateur new pourallouer l’espace d’une instance dynamique. Le destructeur sert pour libérer l’espace mémoire alloué par les variablesdynamiques.Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet37
UMMTO// fichier main.cpp// fichier main.cpp#include ’’RobotMobile.h’’int main() {RobotMobile robot; #include ’’RobotMobile.h’’int main() {RobotMobile *robot;robot new RobotMobile ; Appel du constructeurCours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet38
UMMTO // avancer dans l’espacerobot- avancer(1.0 , 1.0); if(robot ! NULL) {delete robot;robot NULL;}return 0;// avancer dans l’espacerobot.avancer(1.0 , 1.0);return 0;}}Appel du destructeurCours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet39
UMMTO// fichier RobotMobile.h// fichier RobotMobile.cppclass RobotMobile{float position x;float position y;#include ’’RobotMobile.h’’void avancer(float x , float y);RobotMobile :: RobotMobile(float x , float y){position x x;position y y;}RobotMobile(float x , float y); RobotMobile();};RobotMobile :: RobotMobile(){// on n’a rien à libérer}void RobotMobile ::avancer(float x , float y){position x x;position y y;}Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet40
UMMTOAppel du constructeur pourinitialiser la position// fichier main.cpp// fichier main.cpp#include ’’RobotMobile.h’’#include ’’RobotMobile.h’’int main() {RobotMobile robot(10.0 , 0.3);int main() {RobotMobile *robot;robot new RobotMobile(10.0 , 0.3);// avancer dans l’espacerobot.avancer(1.0 , 1.0);// avancer dans l’espacerobot- avancer(1.0 , 1.0);return 0;if(robot ! NULL) {delete robot;robot NULL;}return 0;}Appel du destructeurCours c et programmation orientée objet}Programmation orientée objet41
UMMTOEncapsulationCours c et programmation orientée objetLes instructions de contrôle,tableaux et fonctions42
UMMTOL’encapsulation sert pour: donner des droits d’accès aux membres des classes. protéger les attributs contre la modification de l’extérieur.Il existe trois modificateurs d’accès: public membres accessibles même par d’autres objets private membres accessibles par la classe seulement protected membres accessibles par la classe et ses enfantsTous les membres sont par défaut en mode private.Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet43
UMMTOScénario (1)On utilise quotidiennement un instrument électroniquecomme la télévision (objet) sans savoir sa constitution.Le publique effectue seulement des actions de base tel que: Allumer la télé Eteindre la télé Changer les chaines Régler les paramètres software Brancher des périphériques externesCours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet44
UMMTOScénario (2)La télé est dotée de quelques caractéristiques internes: Voltage de fonctionnement Puissance consommée Résistance des boutons Microcontrôleur Enceinte du son éristiques, car elles sont protégées par le fabricant.C’est dans cet aspect que l’encapsulation dans POO a étéconçue.Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet45
UMMTOPour désigner le mode d’accès à certains membres (attributs ouméthodes), on met le modificateur suffixé par deux points ( : ).Remarque: tous les membres qui succèdent le modificateur suivront le mêmemode d’accès. Donc, il faut faire attention aux autres membres.// exempleclass RobotMobile{private:float position x;float position y;public:void avancer(float x , float y);Accessible seulementpar les méthodes de laclasseAccessible par n’importequelle méthode ou fonctionRobotMobile(float x , float y); RobotMobile();};Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet46
UMMTOAttention ! Erreur !// fichier main.cpp#include ’’RobotMobile.h’’int main() {RobotMobile robot;// initialisationrobot.position x 10.0;robot.position y 0.3;On ne peut pas accéder à unmembre privé (private) endehors de la classe.// avancer dans l’espacerobot.avancer(1.0 , 1.0);return 0;}Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet47
UMMTOAttention ! Erreur !// fichier RobotMobile.hclass RobotMobile{private:float position x;float position y;Oublier de mettre le modificateurpour les méthodes publiquesvoid avancer(float x , float y);RobotMobile(float x , float y); RobotMobile();};Résultat tous les attributs et toutes les méthodes seront considéréscomme private.Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet48
UMMTOGetter et SetterCours c et programmation orientée objetLes instructions de contrôle,tableaux et fonctions49
UMMTOVu qu’on ne peut pas accéder directement aux membresprivate et protected, il y a toujours un moyen de le faire. On utilise les Getters (méthodes) pour lire les valeurs On utilise les Setters (méthodes) pour modifier les valeurs// fichier RobotMobile.h// fichier RobotMobile.cppprivate:float position x;float position y;public:void RobotMobile :: setPosX(float x){position x x;}float RobotMobile :: getPosX(){return position x;}public:void setPosX(float x);float getPosX();Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet50
UMMTOHéritage en POOCours c et programmation orientée objetLes instructions de contrôle,tableaux et fonctions51
UMMTO Le concept d’héritage consiste à éliminer la redondancedans l’abstraction des données. L’héritage consiste à unifier des variables et fonctionspartagés entre plusieurs objets dans un seul objet. Les objets enfants héritent tous ou quelques membres(attributs et méthodes) de l’objet parent. L’objet parent et enfant doivent garder la sémantique.Cours c et programmation orientée objetProgrammation orientée objet52
UMMTOPersonnestring nom;string prenom;string date naissance;int numero social;HériteEtudiantEmployeint salaire;int echelon;string diplome;HériteAdministrateurstring fonction;Cours c et programmation orientée objetEnseignantint grade;Programmation orientée objet53
UMMTOErreur sémantique !Employé ne doit pas hériter de Mammifère quelque soit, carils ne sont pas sémantiquement liés.MammifèreHéritestring nom;int poids;int taille;HériteChienEmployéint salaire;
Cours c et programmation orientée objet Programmation orientée objet 3 UMMTO Apparu dans les années 60s au sein de MIT Offre une grande souplesse de travail maintenance aisée Objet en programmation objet dans le monde réel Objet propriétés (attributs ) actions (méthodes ) Objet en C Structure de données (objet simple ) Classe
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