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![Implémentation
Spécificités syntaxiques liées à la "généricité"
Exemple
template<class Item>
Item List<Item>::first() const
{
assert(length_ > 0);
return data_[0];
}
template<class Item>
inline
bool List<Item>::isEmpty() const
{
return (length_ == 0) ? true : false;
}
POO en C++: Classes Génériques 329 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ](https://image.slidesharecdn.com/10-classesgeneriques-120926014540-phpapp01/85/Partie-10-Classes-Generiques-Programmation-orientee-objet-en-C-17-320.jpg)
![Considérations Particulières
Cette implémentation fonctionne-t-elle aussi bien pour les
objets complexes que pour les objets des types primitifs?
template <class Item>
bool List<Item>::append(Item anItem)
{
if (length_ == capacity_)
resize();
data_[length_] = anItem;
++length_;
return true;
}
POO en C++: Classes Génériques 335 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ](https://image.slidesharecdn.com/10-classesgeneriques-120926014540-phpapp01/85/Partie-10-Classes-Generiques-Programmation-orientee-objet-en-C-23-320.jpg)
![Considérations Particulières (suite)
Nous devrions plutôt la modifier comme
template <class Item>
bool List<Item>::append(const Item& anItem)
{
if (length_ == capacity_)
resize();
data_[length_] = anItem;
++length_;
return true;
}
De façon similaire pour les autres fonctions membres
POO en C++: Classes Génériques 336 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ](https://image.slidesharecdn.com/10-classesgeneriques-120926014540-phpapp01/85/Partie-10-Classes-Generiques-Programmation-orientee-objet-en-C-24-320.jpg)
![COURS C++ [Enregistrement automatique]Complet (1).pptx](https://cdn.slidesharecdn.com/ss_thumbnails/courscenregistrementautomatiquecomplet1-240112165111-8fcaea36-thumbnail.jpg?width=640&height=640&fit=bounds)
Partie 10: Classes Génériques — Programmation orientée objet en C++
- 1. Programmation Orientée Objeten C++ 10ème Partie: Classes Génériques Fabio Hernandez Fabio.Hernandez@in2p3.fr
- 2. Vue d'Ensemble Notions de base Types, variables, opérateurs Contrôle d'exécution Fonctions Mémoire dynamique Qualité du logiciel Evolution du modèle objet Objets et classes Fonctions membres Classes génériques Héritage Polymorphisme Héritage multiple Entrée/sortie POO en C++: Classes Génériques 314 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 3. Table des Matières Motivation Déclaration d'une classe générique Utilisation Implémentation des fonctions membres Considérations particulières Fonctions génériques Contraintes Coût vs. Bénéfice Résumé POO en C++: Classes Génériques 315 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 4. Motivation Nous avons étudié les facilités offertes par C++ pour créer des classes permettant de définir des conteneurs d'objets d'un même type Un conteneur est un objet qui agit sur une collection de zéro ou plusieurs objets d'une classe particulière Les classes List et Queue et les tableaux sont des exemples des classes conteneurs Le type des objets contenus dans un objet de la classe List ou de la classe Queue est float Les services de ces classes (append, prepend, insert, remove,...) ne dépendent pas du type des objets qu'elles contiennent POO en C++: Classes Génériques 316 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 5. Motivation (suite) Supposons que nous voulons créer une List d'objets de type char Une possible solution consiste à dupliquer le code déjà écrit pour la classe List en faisant les modifications pour que les objets contenus soient de type char et pas float il faudrait aussi renommer les classes (FloatList, CharList,...) cette solution pose des problèmes pour la maintenance du code Une autre possible solution est d'utiliser les facilités de définition de macros du pré-processeur pour générer le code nécessaire sur demande du programmeur problèmes de maintenance particulièrement inélégant POO en C++: Classes Génériques 317 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 6. Motivation (suite) C++ fournit un mécanisme permettant de définir des classes (et des fonctions) génériques (paramétrables) L'idée est d'écrire des "moules" permettant de construire d'autres classes particulièrement utile pour les conteneurs le paramètre de la classe correspond au type des objets contenus En C++ cette facilité est connue sous le nom de template Nous allons étudier à nouveau la classe List et la modifier de façon à ce qu'elle devienne générique POO en C++: Classes Génériques 318 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 7. Contrôle d'Avancement Motivation Déclaration d'une classe générique Utilisation Implémentation des fonctions membres Considérations particulières Fonctions génériques Contraintes Coût vs. Bénéfice Résumé POO en C++: Classes Génériques 319 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 8. Déclaration #if !defined(LIST_H_INCLUDED) #define LIST_H_INCLUDED Item est le template <class Item> paramètre de class List { la classe List public: // Constructors/Destructor List(); List(int initialCapacity); List(const List& aList); ~List(); // Modifiers bool append(Item anItem); bool prepend(Item anItem); bool insert(Item anItem, int position); bool remove(Item anItem); POO en C++: Classes Génériques 320 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 9. Déclaration (suite) bool removeAll(Item anItem); bool replace(int position, Item anItem); bool replaceAll(Item item1, Item item2); void clear(); // Selectors int length() const; int occurrences(Item anItem) const; int position(Item anItem) const; Item itemAt(int position) const; Item first() const; Item last() const; bool isEqual(const List& aList) const; bool isEmpty() const; POO en C++: Classes Génériques 321 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 10. Déclaration (suite) private: // Data members Item* data_; int capacity_; int length_; // Help functions void resize(); }; #endif // LIST_H_INCLUDED POO en C++: Classes Génériques 322 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 11. Contrôle d'Avancement Motivation Déclaration d'une classe générique Utilisation Implémentation des fonctions membres Considérations particulières Fonctions génériques Contraintes Coût vs. Bénéfice Résumé POO en C++: Classes Génériques 323 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 12. Utilisation Pour utiliser (créer une instance d') une classe générique il faut fournir les paramètres nécessaires Fichier main.cpp #include "List.h" void main() { Création d’une List<char> alphabet; instance de la classe alphabet.append('z'); générique avec le type alphabet.prepend('a'); primitif char comme paramètre if (alphabet.isEmpty()) ... cout << "Length = " << alphabet.length() << endl; ... } POO en C++: Classes Génériques 324 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 13. Utilisation (suite) De façon similaire pour les listes des autres types primitifs List<float> hitList; List<int> counterList; ... On peut aussi créer des instances des classes génériques avec comme paramètre d'autres classes #include "Point.h" #include "List.h" List<Point> vertexList; // A List of Point objects POO en C++: Classes Génériques 325 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 14. Utilisation (suite) Notez que les instances des classes génériques sont complètement identifiées par le nom de la classe et ses paramètres List<int> counterList; List<char> alphabet; ... // COMPILATION ERROR: 'counterList' and // 'alphabet' are two objets of a different class if (counterList.isEqual(alphabet)) cout << "They are equal" << endl; POO en C++: Classes Génériques 326 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 15. Utilisation (suite) Afin de faciliter l'écriture, on peut définir des synonymes #include "List.h" Définition d'un typedef List<char> CharList; synonyme d'une ... classe générique CharList alphabet; alphabet.clear(); for(char letter='a'; letter <= 'z'; ++letter) alphabet.append(letter); ... POO en C++: Classes Génériques 327 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 16. Contrôle d'Avancement Motivation Déclaration d'une classe générique Utilisation Implémentation des fonctions membres Considérations particulières Fonctions génériques Contraintes Coût vs. Bénéfice Résumé POO en C++: Classes Génériques 328 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 17. Implémentation Spécificités syntaxiques liées à la "généricité" Exemple template<class Item> Item List<Item>::first() const { assert(length_ > 0); return data_[0]; } template<class Item> inline bool List<Item>::isEmpty() const { return (length_ == 0) ? true : false; } POO en C++: Classes Génériques 329 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 18. Implémentation (suite) L'implémentation des fonctions membres doit être contenue (directe ou indirectement) lorsque l'on inclut le fichier de l'interface Fichier List.h #if !defined(LIST_H_INCLUDED) #define LIST_H_INCLUDED template <class Item> class List { public: ... private: ... }; POO en C++: Classes Génériques 330 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 19. Implémentation (suite) Fichier List.h (suite) template<class Item> Item List<Item>::first() const { ... } template<class Item> inline bool List<Item>::isEmpty() const { ... } ... #endif // LIST_H_INCLUDED POO en C++: Classes Génériques 331 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 20. Paramètres des ClassesGénériques Spécification de plusieurs paramètres template <class T1, class T2, class T3> class ComplicatedClass { public: ... private: ... }; Création d'un objet de cette classe ComplicatedClass<float, int, Point> complicatedObject; POO en C++: Classes Génériques 332 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 21. Paramètres des ClassesGénériques (suite) Les paramètres peuvent aussi être des expressions template <class Type, int Size> class Buffer { ... }; Utilisation Buffer<double,256> littleBuffer; Buffer<char,1024*10> bigBuffer; const int MaxSize = 100; Buffer<bool,MaxSize> answerBuffer; POO en C++: Classes Génériques 333 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 22. Contrôle d'Avancement Motivation Déclaration d'une classe générique Utilisation Implémentation des fonctions membres Considérations particulières Fonctions génériques Contraintes Coût vs. Bénéfice Résumé POO en C++: Classes Génériques 334 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 23. Considérations Particulières Cette implémentation fonctionne-t-elle aussi bien pour les objets complexes que pour les objets des types primitifs? template <class Item> bool List<Item>::append(Item anItem) { if (length_ == capacity_) resize(); data_[length_] = anItem; ++length_; return true; } POO en C++: Classes Génériques 335 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 24. Considérations Particulières (suite) Nous devrions plutôt la modifier comme template <class Item> bool List<Item>::append(const Item& anItem) { if (length_ == capacity_) resize(); data_[length_] = anItem; ++length_; return true; } De façon similaire pour les autres fonctions membres POO en C++: Classes Génériques 336 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 25. Contrôle d'Avancement Motivation Déclaration d'une classe générique Utilisation Implémentation des fonctions membres Considérations particulières Fonctions génériques Contraintes Coût vs. Bénéfice Résumé POO en C++: Classes Génériques 337 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 26. Fonctions Génériques Syntaxe similaire à celle des classes template <class Type> Type min(Type a, Type b) { return (a < b) ? a : b; } template <class Item> ostream& operator<<(ostream& stream, const List<Item>& aList) { ... return stream; } POO en C++: Classes Génériques 338 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 27. Contrôle d'Avancement Motivation Déclaration d'une classe générique Utilisation Implémentation des fonctions membres Considérations particulières Fonctions génériques Contraintes Coût vs. Bénéfice Résumé POO en C++: Classes Génériques 339 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 28. Contraintes L'implémentation des fonctions membres d'une classe générique impose des contraintes sur les classes utilisées comme paramètre du template Exemple la fonction membre int List<Item>::position(const Item& anItem) const suppose que la classe Item fournit l'opérateur d'égalité la fonction membre int List<Item>::append(const Item& anItem) suppose que la classe Item fournit l'opérateur d'affectation L'instance ne pourra pas être créée si ces suppositions ne sont pas satisfaites au moment de la compilation POO en C++: Classes Génériques 340 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 29. Contrôle d'Avancement Motivation Déclaration d'une classe générique Utilisation Implémentation des fonctions membres Considérations particulières Fonctions génériques Contraintes Coût vs. Bénéfice Résumé POO en C++: Classes Génériques 341 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 30. Coût vs. Bénéfice Avantages mécanisme très puissant Inconvénients syntaxe dissuasive pas encore (bien) supporté par quelques compilateurs temps de compilation/édition de liens augmenté taille de l'exécutable augmentée POO en C++: Classes Génériques 342 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ
- 31. Résumé Les classes génériques servent pour décrire des conteneurs indépendamment du type des objets contenus Le client de la classe générique doit fournir les types nécessaires pour la création de l’instance de la classe générique L'implémentation des classes génériques suppose une attention particulière puisque le type de chaque paramètre n'est pas connu à priori Bien que normalisé, ce mécanisme n'est pas encore supporté par tous les compilateurs POO en C++: Classes Génériques 343 © 1997-2003 Fabio HERNANDEZ