La dimension objet, le C++

C inclus en C++

Tout ce que nous avons vu sur le langage C aux chapitres précédents est inclus dans le C++ à savoir :

Les principes et la syntaxe en sont rigoureusement les mêmes. Un programme C peut être compilé en C++.

Pour le vérifier, nous allons porter en C++ le programme de l’automate cellulaire donné au chapitre Structuration d’un programme - Structuration d’un programme, étude d’un automate cellulaire. Le premier point est de faire un projet C++ selon l’environnement de développement (IDE) et le compilateur avec lesquels vous travaillez.

#include <iostream> 
using namespace std; 
 
int main() 
{ 
    cout << "Hello world!" << endl; 
    return 0; 
}
 

C augmenté en C++

Nous allons explorer ici des apports du C++ qui modifient l’écriture du C mais sans modifier la conception de programme, c’est-à-dire sans les classes et les objets.

cout<<"Salut !;
 

int i; 
cin>>i;
 

#include <iostream>    // à ne pas oublier pour avoir cout et cin 
using namespace std; 
 
int main(int argc, char *argv[]) 
{ 
int i=5; 
float f; 
char s[80]; 
    cout<<"entrer une valeur entiere :"<<endl; 
    cin>>i; 
 
    cout<<"entrer une valeur flottante :"<<endl; 
    cin>>f; 
 
    cout<<"entrer un nom :"<<endl; 
    cin>>s; 
 
    cout<<"vous avez entré :"<<endl; 
    cout<<"entier "<<i<<'\n'<<"float "<<f<<endl<<"nom "<<s<<endl; 
 
    return 0; 
}...

Classes, objets

Nous arrivons maintenant au cœur de la proposition C++, la notion d’objet, considérée comme révolutionnaire à son arrivée. Au départ elle répond à deux objectifs essentiels par rapport à l’utilisation du C : sécuriser le code et faciliter sa réutilisation. Mais dans la pratique la portée de l’objet s’est avérée plus grande. Nous pouvons en effet considérer qu’un objet est finalement un petit programme autonome au sein d’un programme plus vaste constitué de nombreux objets en relation les uns avec les autres. De ce fait la conceptualisation par objets devient un enjeu plutôt stimulant d’autant que l’objet apparaît en même temps que se développent les réseaux. C’est un modèle de données qui permet à des programmes de dialoguer entre eux assez naturellement.

Associations entre objets

Un aspect important de la programmation objet est de mettre en relation des objets, de les relier entre eux. Plusieurs options techniques sont envisageables. L’idée est ici d’en amorcer l’exploration et l’expérimentation. Il s’agit de stimuler l’intuition en vue d’implémentations pertinentes de relations entre objets dans un récit applicatif

Héritage

L’héritage consiste à ajouter des champs ou des méthodes à une classe existante en définissant une nouvelle classe qui prolonge la première. La classe initiale est appelée classe de base, classe mère ou superclasse, et l’autre classe dérivée, classe fille ou sous-classe. En résumé un objet d’une classe dérivée contient :

Seul l’opérateur private permet de réduire l’accès aux données et méthodes de la classe de base depuis une classe héritée.

Du point de vue de la modélisation, nous pouvons avoir un système d’ensembles et de sous-ensembles avec cette particularité informatique que le sous-ensemble est plus large que l’ensemble de base parce qu’il lui ajoute des données et des fonctions. Le sous-ensemble précise l’ensemble de base en l’orientant dans un certain sens.

Par exemple à partir d’une classe véhicule, nous pouvons dériver une classe voiture, une classe camion, une classe deux roues. Les voitures sont des véhicules avec des spécificités propres, différentes de celles des camions et des deux roues. La classe voiture elle-même peut être décomposée ensuite en plusieurs types de voitures avec une classe pour les voitures familiales, une classe pour les voitures de course, une autre classe pour les utilitaires. De même à partir de la classe camion il peut y avoir plusieurs ensembles dérivés, chacun précisant une catégorie de camion. Idem pour les deux roues. Chaque classe dérivée implémente un nouveau type d’ensemble qui hérite des propriétés de la classe de base. La classe dérivée ajoute des précisions et oriente dans un certain sens l’ensemble de base. La totalité des données et fonctions du programme est organisée sous la forme d’un arbre.

class nomBase 
{ 
    // données membres 
    // fonctions...

Polymorphisme, virtualité

En C++ est apparue la notion de typage dynamique également appelée "polymorphisme". L’idée est qu’un pointeur puisse changer de type en fonction de l’objet sur lequel il pointe. C’est-à-dire qu’il est possible avec un pointeur de reconnaître dynamiquement un objet afin d’accéder à ses membres. Cette propriété est introduite en C++ pour des fonctions redéfinies dans des classes dérivées. Elle permet d’introduire des listes d’objets de types différents dans les programmes. Typiquement c’est un tableau de pointeurs dans lequel chacun non seulement pointe sur un objet différent mais surtout peut sans cast accéder à certaines fonctions de cet objet. Ce changement important obéit à des règles strictes que nous allons explorer et vérifier.

class A { . . . } 
class B : public A { . . . }
 

B b; 
A *ptr = &b;    // ptr reste de type A*
 

#include <iostream> 
using namespace std; 
 
class A 
{ 
    public : 
    int val; 
    A(){val=0;} 
    A(int v):val(v){} 
    void affiche(){cout<<"A : "<<val<<endl;} 
}; 
class B :  public A 
{ 
    public : 
    int val; 
    B(int a, int b) : A(a),val(b){} 
    void affiche(){cout<<"B : "<<val<<endl;} 
}; 
 
int main() 
{ 
A *ptr; 
B b(1,2); 
 
    ptr=&b; 
    ptr->affiche();   // affiche de A 
 
    return 0; 
}
 

A : 1