Programmation Orientée Objet par C++ Héritage et fonctions amies 2015-2016

09/01/2016

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Programmation Oriente Objet

par C++

ZAKRANI Abdelali

ENSAM CASABLANCA

Anne universitaire 2014-2015

ZAKRANI / POO par C++ / 13-14 2

Rappel

Notion de classe:

dclaration, dfinition et utilisation

Cration et destruction des objets

Constructeur et destructeur

Membre donne statique

Les fonctions amies

Lhritage

La sance dernire

Cette sance

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ZAKRANI / MOO par UML / 13-14 3

Introduction

La P.O.O. pure impose lencapsulation des donnes: les membres privs (donnes ou fonctions) ne sont accessibles

quaux fonctions membres et seuls les membres publics sont accessibles de lextrieur.

Une fonction membre peut accder tous les objets de sa classe. Mais, selon le principe dencapsulation, elle ne peut pas accder des donnes prives dune autre classe.

Cependant cette contrainte savre gnante dans certaines circonstances.


Introduction

Supposons par exemple que nous ayons dfini une classe vecteur et une classe matrice. Et nous souhaitons alors dfinir une fonction permettant de calculer le produit dune matrice par un vecteur? Pourrions nous dfinir cette fonction comme:

Fonction membre de la classe vecteur? Fonction membre de la classe matrice? Fonction indpendante?

Il suffit de rendre publiques les donnes de nos deux classes? Il suffit dintroduire dans les deux classes des fonctions

publiques permettant daccder aux donnes?

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Introduction

Fonction membre de la classe vecteur? Oui, nous pourrions ... mais

Une fonction membre de la classe vecteur ne pourra pas accder aux donnes prives de la classe matrice

Fonction membre de la classe matrice? Oui, nous pourrions ... mais

Une fonction membre de la classe matrice ne pourra pas accder aux donnes prives de la classe vecteur Fonction indpendante?

Oui, nous pourrions ... mais Une fonction indpendante ne pourra pas accder ni aux donnes prives

de la classe vecteur ni aux donnes prives de la classe matrice


Introduction

Il suffit de rendre publiques les donnes de nos deux classes? Dans ce cas, nous perdrions alors le bnfice

de leur protection. Il suffit dintroduire dans les deux classes des fonctions

publiques permettant daccder aux donnes? Dans ce cas, nous serions alors pnalis en

temps dexcution...

La notion de fonction amie propose une solution intressante, sous la forme dun compromis entre encapsulation formelle des donnes prives et des donnes publiques.

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En C++, lors de la dfinition dune classe, il est en effet possible de dclarer quune ou plusieurs fonctions (extrieures la classe) sont des amies (friend).

Une telle dclaration damiti les autorise alors accder aux donnes prives, au mme titre que nimporte quelle fonction membre.


Notion de Fonction Amie (friend)

Lavantage de cette mthode est de permettre le contrle des accs au niveau de la classe concerne: on ne peut pas simposer comme fonction amie dune classe si cela na pas t prvu dans la classe.

Il existe plusieurs situations damitis :

Fonction indpendante, amie dune classe ;

Fonction membre dune classe, amie dune autre classe ;

Fonction amie de plusieurs classes ;

Toutes les fonctions membres dune classe, amies dune

autre classe.


Situations damitis

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Utilisation dune fonction amie concide qui examine la concidence de deux objets de type point. Introduire dans la classe point la dclaration damiti: friend int coincide (point, point) ;


Fonction indpendante amie

dune classe

(-2,3)

(4,1)



dune classe

x et y membres donnes de la classe point Visibilit: privs

Constructeur avec deux valeurs par dfaut

Dclaration du prototype de la

fonction amie concide

Dfinition de la

fonction amie

concide

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Remarques:

Lemplacement de la dclaration damiti au sein de la

classe point est absolument indiffrent.

Gnralement, une fonction amie dune classe

possdera un ou plusieurs arguments ou une valeur

de retour du type de cette classe.



dune classe

Fonction (f) dune classe (B), amie dune autre classe (A)


Fonction membre dune classe, amie

dune autre classe

Class A

{

// partie prive

// partie publique

friend int B::f (char, A);

};

class B

{

Int f (char, A);

} ;

int B::f (char, A) { // on a accs ici aux membres

// privs de tout objet de type A

};

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Fonction indpendante (f) amie de deux classes (A et B)


Fonction amie de plusieurs classes

Class A

{

// partie prive

// partie publique

friend void f (A, B);

};

Class B

{

// partie prive

// partie publique

friend void f (A, B);

};

void f(A..., B...)

{ // on a accs ici aux membres privs

// de nimporte quel objet de type A ou B

}

Cest une gnralisation du cas Fonction membre dune

classe, amie dune autre classe.

On effectue une dclaration globale : friend class


Toutes les fonctions dune classe

amies dune autre classe

Class A

{

// partie prive

// partie publique

friend class B ; };

Cette dclaration

signifie que toutes les

fonctions membres de

la classe B sont amies

de la classe A.

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Ecrire une fonction permettant de dterminer le produit

dun vecteur (objet de classe vect) par une matrice (objet

de classe matrice).

un constructeur pour vect et pour matrice ;

une fonction daffichage (affiche) pour matrice.

La fonction produit prod peut tre:

prod est indpendante et amie des deux classes vect et matrice ;

prod est membre de matrice et amie de la classe vect.


Exercice


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Le concept dhritage constitue lun des fondements de

la P.O.O

Il est la base des possibilits de rutilisation de

composants logiciels

Il nous autorise dfinir une nouvelle classe, dite

drive, partir dune classe existante dite de base.

La classe drive hritera des potentialits de la

classe de base, tout en lui en ajoutant de nouvelles.


Hritage Simple

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Bien entendu, plusieurs classes pourront tre drives

dune mme classe de base.

En outre, lhritage nest pas limit un seul niveau : une

classe drive peut devenir son tour classe de base

pour une autre classe.


Hritage Simple

Point

- x: int

- y: int

+ initialise(int, int)

+ deplace(int, int)

+ affiche()


Notion dhritage

Pointcol

- couleur : short

+ colore(short)

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Exemple de programme

Dans lexemple prcdent, lorsque nous appelons

affiche pour un objet de type pointcol, nous nobtenons

aucune information sur sa couleur.

Alors comment faire pour remdier cette lacune?


Utilisation des membres de la classe

de base dans une classe drive

Pourrions nous dfinir une fonction affichec de la manire

suivante? void affichec ()

{ cout

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Utilisation des membres de la classe

de base dans une classe drive

En revanche, une mthode dune classe drive a accs aux membres publics de sa classe de base.

void pointcol::affichec ()

{ affiche () ;

cout

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Redfinition des fonctions membres dune classe drive

Rappel: Sil existe au moins un constructeur, toute cration dun

objet entranera lappel dun constructeur, choisi en

fonction des informations fournies en arguments.

Sil nexiste aucun constructeur, il nest pas possible de

prciser des informations lors de la cration dun objet

Sil existe un destructeur, il sera appel avant la

destruction de lobjet.


Appel des constructeurs et des

destructeurs

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Appel des constructeurs et des

destructeurs Class A

{

Public:

A()

~A()

...

} ;

class B: public A

{

public :

B()

~B()

....

} ;

Pour crer un objet de type B:

Il y a appel au constructeur de A Il y a appel au constructeur de B pour

complter par ce qui est spcifique B

Le mme mcanisme sapplique pour la destruction dun

objet mais le sens inverse destruction dun objet de type B

puis lappel du destructeur de A.

Alors comment retransmettre point les deux premires

informations reues par pointcol?


Transmission dinformations entre

constructeurs class point

{

public:

point(int, int);

...

} ;

class pointcol : public point

{

public :

pointcol (int, int, short);

....

} ;

pointcol (int abs, int ord, char cl) : point (abs, ord)

la dclaration : pointcol a (10, 15, 3) ; entranera :

lappel de point qui recevra les arguments 10 et 15 ;

lappel de pointcol qui recevra les arguments 10, 15 et 3.

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Dans la situation dhritage que nous avons vu:

La classe drive a accs aux membres publics de la classe de base ;

Les utilisateurs de la classe drive ont accs ses membres publics, ainsi quaux membres publics de sa

classe de base.

En C++, il y a un statuts de visibilit qui sutilise lors de

la conception de la classe de base: protg (protected)

Les membre protgs se comportent comme des membres privs pour lutilisateur de la classe drive mais

comme des membres publics pour la classe drive elle-

mme.


Contrle des accs

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Le statut - protg - est dfini par le mot-cl protected.

Par exemple, la dfinition dune classe peut prendre

lallure suivante :


Membres protgs

class X

{ public :

..... // partie publique

protected :

..... // partie protge

private :

..... // partie prive

} ;

Les membres protgs sont inaccessibles

lutilisateur de la classe

Mais ils seront accessibles aux membres

dune ventuelle classe

drive


Exemple membres protgs

class point

{ protected :

int x, y ;

public :

point ( ... ) ;

affiche () ;

.....

} ; class pointcol : public point

{ short couleur ;

public :

void affiche ()

{ cout

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class pointcol : public point { ... } ;


Drivation publique

Statut dans

la classe de

base

Accs aux

fonctions

membres et

amies de la

classe drive

Accs un

utilisateur de la

classe drive

Nouveau statut

dans la classe

drive, en cas de

nouvelle drivation

public

protg

priv

oui

oui

non

oui

non

non

public

protg

priv


Drivation prive

class pointcol : private point { ... } ;

class point

{

public :

point();

void affiche();

void deplace();

} ;

class pointcol : private point

{

public :

pointcol();

void colore();

} ;

En utilisant le mot private, la classe drive pointcol na pas

laccs aux membres publics de sa classe de base point.

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Si p est de type pointcol, les appels suivants seront rejets par

le compilateur aprs une drivation prive de la classe point ?


p.affiche ();

p.deplace (...) ;

p.point::affiche ();

p.point::deplace (...);

p.colore (...);

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C++ autorise galement lhritage multiple: une classe

pourra hriter de plusieurs classes.


Hritage multiple

point couleur

pointcoul

Dans cet exemple

simple: le pointcoul

hrite de deux

classes point et

couleur

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Mise en uvre de lhritage multiple

class point

{ int x, y;

public :

point() {}

~point() {}

void affiche() {}

} ;

class coul

{ short couleur;

public :

coul() {}

~coul() {}

void affiche() {}

} ;

class pointcol: public point, public coul

{ ... // Au sein de cette classe, nous pouvons dfinir de nouveaux membres} ;

Dclaration de lhritage multiple

Lentte du constructeur de pointcoul se prsente comme

suit:

pointcoul() : point(), coul()


Transmission darguments aux

constructeurs de la classe de base

arguments de

pointcoul

arguments

transmettre

point

arguments

transmettre

coul

Lordre dappel des constructeurs est le suivant :

constructeurs des classes de base, dans lordre o les

classes de base sont dclares dans la classe drive (ici,

point puis coul) ;

constructeur de la classe drive (ici, pointcoul).

Quant aux destructeurs ventuels seront appels dans lordre inverse

lors de la destruction dun objet de type pointcoul.

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Comment peut-on dfinir la fonction affiche() de pointcoul?


void affiche ()

{ point::affiche () ; coul::affiche () ;

}

void affiche ()

{ cout

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Conflit ventuel Considrons la situation suivante:

B C

D

A

class A

{ .....

int x, y ;

} ;

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

class C : public A {.....} ;

class D : public B, public C

{ .....

} ;

correspondant des

dclarations telles que :

Quel est

le conflit

dans cette

situation?

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Dans la situation prcdente, D hritera deux fois de A.

Pour viter cette duplication de donnes dans D. Nous

pouvons demander au C++ de nincorporer quune

seule fois les membres de A dans la classe D.

Pour cela, il faut prciser, dans les dclarations des

classes B et C que la classe A est virtuelle (mot-cl

virtual) :

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

class C : public virtual A {.....} ;

class D : public B, public C {.....} ;


Les classes virtuelles

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