Langage C++ cours et TP

CHAPITRE 1 INCOMPATIBILITES  ENTRE C ET C++ NOUVELLES POSSIBILITES DU C++

Dans ce premier chapitre sont exposés les «plus» et les différences du C++ par rapport au C, sans toutefois aborder la programmation orientée objet (P.O.O.) qui sera vue lors d’un prochain chapitre.

I- COMMENTAIRES

En C++, les commentaires s’écrivent derrière un // et se terminent avec la fin de la ligne.

Exemple:  main() // ceci est un commentaire

 {  // noter que le qualificatif «void» est obligatoire 

int n=2;   // devant «main()»

 }

II- LE QUALIFICATIF « CONST «

En C++, de telles déclarations de tableaux sont autorisées:

   const int taille = 5;

 char tab1[taille];

 float tab2[taille + 1][taille *2];

III- DECLARATION DES VARIABLES

En C++, on peut les variables LOCALES au momentoù on en a besoin. Si une variable locale est déclarée au début d’un bloc, sa portée est limitée à ce bloc.

Exemple:  main()

 {

 for ( int i = 0;i<10;i++ )   // la variable i est connue de toute la fonction

Ce exemple est équivalent à:

 main()

 {

 int i;

 for ( i = 0;i<10;i++ ) // la variable i est connue de toute la fonction

 {  // « main() «

   int j; // la variable j n’est connue que du bloc

 ...;   

 ...;

 }

 }

Cette possibilité autorise une gestion plus précise de la mémoire, mais peut nuire à la structuration des programmes.

IV- LES NOUVELLES POSSIBILITES D’ENTREES/SORTIES

On peut utiliser en C++ les fonctions d’entrées/sorties classiques du C (printf, scanf, puts, gets, putc, getc ...), à condition de déclarer le fichier d’en-tête stdio.h.

Il existe de nouvelles possibilités en C++, à condition de déclarer le fichier d’en-tête iostream.h.

Ces nouvelles possibilités ne nécessitent pas de FORMATAGE des données.

écran: l’opérateur cout:

... ...

Cette notation sera justifiée lors du chapitre sur les flots.

L’opérateur cout permet d’afficher des nombres entiers ou réels, des caractères, des chaînes de caractères, des pointeurs autre que de type *char (valeur de l’adresse).

Exemple (à tester) et exercice I-1:

#include #include

main() 

{ int i,n=25,*p;

char *tc="On essaie cout !"; float x = 123.456;

cout<<"BONJOUR\n"; cout<<tc<<"\n";

cout<<"BONJOUR\n"<<tc<<"\n"; cout<<"n= "<<n<<"  x= "<<x<<"  p= "<<p<<"\n"; getch() ;

}

Saisie clavier: l’opérateur cin:

Exemples:  int n;

 cout<<"Saisir un entier:  ";

 cin >> n;  // équivalent à scanf("%d",&n);

 int a, b;

 cin >> a >> b;   // saisie de 2 entiers séparés par un Retour Charriot

Cette notation justifiée lors du chapitre sur les flots.

L’opérateur cin permet de saisir des nombres entiers ou réels, des caractères, des chaînes de caractères.

Exemple (à tester) et I-2:

Tester cet exemple plusieurs fois, notamment en effectuant des saisies erronées de sorte d’évaluer les « anomalies « de fonctionnement de cin.

#include #include main()

{ int n; char tc[30],c;

float x;

cout<<"Saisir un cin>>n;

cout<<"Saisir un réel:"; cin>>x;

cout<<"Saisir une phrase:"; cin>>tc;

cout<<"Saisir une lettre:"; cin>>c;

cout<<"Relecture: "<<n<<" "<<x<<" "<<tc<<" "<<c<<"\n";  getch() ; }

V- LES CONVERSIONS DE TYPE

Le langage C++ les conversions de type entre variables de type char, int, float, double:

Exemple:

main()

{

char c=0x56,d=25,e; int i=0x1234,j; float r=678.9,s;

Une conversion de type float --> int ou char est dite dégradante

Une conversion de type int ou char --> float est dite non dégradante

VI- LES CONVERSIONS DE TYPE LORS D’APPEL A FONCTION

Le C++, contrairement au C, autorise, dans une certaine mesure, le non-respect du type des arguments lors d’un appel à fonction: le compilateur opère alors une conversion de type.

Exemple:  double ma_fonction(int u, float f)

 {

 .....;  // fonction avec passage de deux paramètres

 .....;

 }

 main()

 {

 char c; int i, j; float r; double r1, r2, r3, r4;

utilisant les propriétés de conversion de type.

VII- LES ARGUMENTS PAR DEFAUT

En C++, on peut préciser la valeur prise par défaut par un argument de fonction. Lors de l’appel à cette fonction, si on omet l’argument, il prendra la valeur indiquée par défaut, dans le cas contraire, cette valeur par défaut est ignorée.

Exemple:  void f1(int n = 3)   // par défaut le paramètre n vaut 3

 {

 ....;

 }

 void f2(int n, float x = 2.35) // par défaut le paramètre x vaut 2.35

 {

 ....;

 }

void f3(char c, int n = 3, float x = 2.35)   // par défaut le paramètre n vaut 3

 { // et le paramètre x vaut 2.35

 ....;

 }

 main()

 {

char a = 0; int i = 2; float r = 5.6;

 f1(i); // l’argument n vaut 2, l’initialisation par défaut est ignorée  f1();  // l’argument n prend la valeur par défaut  f2(i,r); // les initialisations par défaut sont ignorées  f2(i); //  le second paramètre prend la valeur par défaut

 // f2();  interdit

f3(a, i, r);   //  les initialisations par défaut sont ignorées  f3(a, i);   //  le troisième paramètre prend la valeur par défaut  f3(a);  //  le deuxième et la troisième paramètres prennent les valeurs

 }  //  par défaut

Remarque:

Les arguments, la valeur est fournie par défaut, doivent OBLIGATOIREMENT se situer en fin de liste.

La déclaration suivante est interdite: void f4(char c=2, int n)

  {

  ....;

  }

Exercice I-4:

Reprendre l’exercice Par défaut, la fonction puissance devra fournir x ⁴.

VIII- LES FONCTIONS

Le C++ autorise la définition de fonctions différentes et portant le même nom. Dans ce cas, il faut les différencier par le type des arguments.

Exemple (à tester) et exercice I-5:

#include #include

void test(int n = 0,float x = 2.5) 

{

cout <<"Fonction N°1 :  ";

<< "n= "<<n<<"  x="<<x<<"\n";

}

void test(float x = 4.1,int n = 2)

{

cout <<"Fonction N°2 :  ";

cout << "n= "<<n<<"  x="<<x<<"\n";

}

main()

{

int i = 5; float r = 3.2;

// fonction N°1 test(r,i);   // fonction N°2 test(i);  // fonction N°1

test(r); // fonction N°2

// les appels suivants, ambigüs, sont rejetés par le compilateur

// test();

// test (i,i);

// test (r,r);

// les inialisations par défaut de x à la valeur 4.1

// et de n à 0 sont inutilisables  getch() ;}

Exemple (à tester) et exercice I-6:

#include #include

void essai(float x,char c,int n=0)

{cout<<"Fonction N°1: x = "<<x<<" c = "<<c<<" n = "<<n<<"\n";}

void essai(float x,int n)

{cout<<"Fonction N°2: x = "<<x<<" n = "<<n<<"\n";}

main()

{

char l='z';int y = 2.0; essai(y,l,u);  // fonction N°1 essai(y,l);   // fonction N°1 essai(y,u);   // fonction N°2 essai(u,u);   // fonction N°2 essai(u,l);   // fonction N°1 // essai(y,y); rejet par le complateur essai(y,y,u); // fonction N°1

getch() ;}

Exercice I-7:

Ecrire une fonction void affiche (float x, int n = 0) qui affiche xⁿ (avec en particulier  x⁰ 1 et donc, 0 ⁰ = 1).

Ecrire une autre fonction void affiche(int n, float x=0) qui affiche xⁿ (avec en particulier 0ⁿ = 0 et donc, 0⁰ = 0).

Les mettre en oeuvre le programme principal, en utilisant la propriété de surdéfinition.

Remarque: Cet exemple conduit à une erreur de compilation lors d’appel de type  mⁿ avec m et n

IX- LES OPERATEURS new ET delete

Ces deux opérateurs remplacent malloc et free (que l’on peut toujours utiliser). Ils permettent donc de réserver de la place en mémoire, et d’en libérer.

Exemples:  int *ad;   // déclaration d’un pointeur sur un entier ad = new int; // réservation de place en mémoire pour un entier

 On aurait pu déclarer directement   int *ad = new int;

 char *adc;

 adc = new char[100]; // réservation de place en mémoire pour 100 caractères

 On aurait pu déclarer directement   char *adc = new char[100];

 int *adi;

 adi = new int[40]; // réservation de place en mémoire pour 40 entiers

 On aurait pu déclarer directement   int *adi = new int[40];

   ad;   // libération de place delete adc;

 delete adi;

(à tester) et exercice I-8:

#include   // new et delete

#include   // verifier en testant que cin et cout posent les

 // memes pb que scanf et printf (flux d'E-S) main()

{

int *ad = new int; char *adc; adc = new char[25];

cout<<"Entrer un nombre:"; cin>>*ad;

cout<<"Voici ce nombre:"<<*ad;

cout<<"\nEntrer une phrase:"; cin>>adc;

cout<<"Voici cette phrase:"<<adc;

delete ad; delete adc;

getch() ;}

Exercice I-9:

Déclarer un tableau de 5 réels. Calculer et afficher leur moyenne.

Remarque :

ne faut pas utiliser conjointement malloc et delete ou bien new et free.

X- NOTION DE REFERENCE  

En C, la notation &n signifie « l’adresse de la variable n « En C++, cette notation possède deux significations: - Il peut toujours s’agir de l’adresse de la variable n

  - Il peut aussi s’agir de la référence à n

Seul le contexte du programme permet de déterminer s’il s’agit de l’une ou l’autre des deux significations.

Exemple:  int n;

int &p = n;   // p est une référence à n

  // p occupe le même emplacement mémoire que nn = 3;

 cout<< p;   // l’affichage donnera 3

XI -PASSAGE DE PARAMETRE PAR REFERENCE

Rappel:

En C, comme en C++, un sous-programme ne peut modifier la valeur d’une variable locale passée en argument de fonction. Pour se faire, en C, il faut passer l’adresse de la variable.

Exemple (à tester) et exercices I-10 et I-11:

#include   // passage par valeur

#include

void echange(int a,int b)

{

int tampon;

tampon = b; b = a; a = tampon;

cout<<"Pendant l'échange: a = "<<a<<" b = "<<b<<"\n";

}

main()

{

int u=5,v=3;

cout<<"Avant echange: u = "<<u<<" v = "<<v<<"\n"; echange(u,v);

cout<<"Apres echange: u = "<<u<<" v = "<<v<<"\n"; getch() ;}

L’échange n’a pas lieu.

#include  // passage par adresse

#include

void echange(int *a,int *b)

{

int tampon;

tampon = *b; *b = *a; *a = tampon;

cout<<"Pendant l'échange: a = "<<*a<<" b = "<<*b<<"\n";

}

main()

{

int u=5,v=3;

cout<<"Avant echange: u = "<<u<<" v = "<<v<<"\n"; echange(&u,&v);

cout<<"Apres echange: u = "<<u<<" v = "<<v<<"\n"; getch() ;}

L’échange a lieu.

En C++, on préférera le passage par référence:

Exemple (à tester) et exercice I-12:

#include  //passage par référence

#include

void echange(int &a,int &b)  // référence à a et b

{

int tampon;

a= b; b = a; a = tampon;

cout<<"Pendant l'échange: a = "<<a<<" b = "<<b<<"\n";

}

main()

{

int u=5,v=3;

cout<<"Avant echange: u = "<<u<<" v = "<<v<<"\n"; echange(u,v);

cout<<"Apres echange: u = "<<u<<" v = "<<v<<"\n"; getch() ;}

L’échange a lieu. Le compilateur prend en charge le passage par adresse si celui-ci est nécessaire.

Remarquer la simplification de l’écriture de la fonction.

XII- CORRIGE

Exercice I-3:

#include #include float puissance(float x,int n)

{ 

float resultat=1;

for(int i=1;i<=n;i++)resultat = resultat * x; return resultat;

}

main()

{

char c=5;int i=10,j=6; float r=2.456,r1,r2,r3,r4,r5; r1 = puissance(r,j); r2 = puissance(r,c); r3 = puissance(j,i); r4 = puissance(j,r); r5 = puissance(0,4); cout << "r1 = " <<r1<<"\n"; cout << "r2 = " <<r2<<"\n"; cout << "r3 = " <<r3<<"\n"; cout << "r4 = " <<r4<<"\n"; cout << "r5 = " <<r5<<"\n";

getch() ;}

Exercice I-4:

#include #include float puissance(float x,int n=4)

{ 

float resultat=1;

i=1;i<=n;i++)resultat = resultat * x; return resultat;

}

main()

{

int j=6; r=2.456,r1,r2,r3,r4,r5; r1 = puissance(r,j); r2 = puissance(r); r3 = puissance(1.4,j); r4 = puissance(1.4); cout << "r1 = " <<r1<<"\n"; cout << "r2 = " <<r2<<"\n"; cout << "r3 = " <<r3<<"\n"; cout << "r4 = " <<r4<<"\n";

getch() ;}

Exercice I-7:

#include #include void affiche(float x,int n=0) {int i = 1;float resultat = 1; for(;i<=n;i++)resultat = resultat * x;

cout << "x = "<<x<< " n = " << n << " resultat = " << resultat <<"\n";}

void affiche(int n,float x=0) {int i = 1;float resultat = 1;

if (n!=0){for(;i<=n;i++)resultat = resultat * x;}

else (resultat = 0);

cout << "n = "<<n<< " x = " << x << " resultat = " << resultat <<"\n";

}

main()

{

int u=4,v=0;float y = 2.0,z=0; affiche(y); affiche(y,u); affiche(u,y); affiche(v,z); affiche(z,v); getch() ;}

Exercice I-9:

#include #include

main()

{

float moyenne =0,*tab = new float[5];

int i=0; for(;i<5;i++)

  {

  cout<<"Entrer un nombre: "; cin>>tab[i];  moyenne = moyenne + tab[i];

  }

moyenne = moyenne/5; cout <<"Moyenne = "<<moyenne<<"\n";

delete tab; getch() ;}

 CHAPITRE PROGRAMMATION ORIENTEE NOTION DE CLASSE

I- INTRODUCTION

On attend d’un informatique :

l’exactitude (réponse aux spécifications)

-  la robustesse (réaction correcte à une utilisation « hors normes «)

-  l’extensibilité (aptitude à l’évolution)

-  la réutilisabilité (utilisation de modules)

-  la portabilité d’une autre implémentation)

-  l’efficience (performance en termes de vitesse d’exécution et de consommation mémoire)

Les langages évolués de type C, reposent sur le principe de la programmation structurée (algorithmes + structures de données).

Le C++ est un langage orienté objet. Un langage orienté objet permet la manipulation de classes. Comme on le verra dans ce chapitre, la classe généralise la notion de structure. Une classe contient des variables (ou « données «) et des fonctions (ou « méthodes «) permettant de manipuler ces variables.

Les langages « orientés objet « ont été développés pour faciliter l’écriture et améliorer la qualité des logiciels en termes de modularité.

Un langage orienté objet sera livré avec une bibliothèque de classes. Le développeur utilise ces classes pour mettre au point ses logiciels.

Rappel sur la notion de prototype de fonction:

En C++, comme en C, on a fréquemment besoin de déclarer des prototypes de fonctions.

Par exemple, les fichiers d’en-tête (de type *.h), sont déclarés les prototypes des fonctions appelées par le programme.

Le prototype d’une fonction est constitué du nom de la fonction, du type de la valeur de retour, du type des arguments à passer.