UNIVERSITE de METZ Olivier HABERT des Systèmes Coopératifs ... · bjet (POO) UNIVERSITE de METZ Olivier HABERT Maître de Conférences Laboratoire d'Automatique des Systèmes Coopératifs

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PProgrammation OOrientée OObjet (POO)

UNIVERSITE de METZ

Olivier HABERTMaître de Conférences

Laboratoire d'Automatique des

Systèmes Coopératifs (LASC)

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PProgrammation OOrientée OObjet (POO)

Qu'est ce qu’un Programme OOrientée OObjet ?– Ensemble d'objets autonomes et responsables qui

s'entraident pour résoudre un problème final en s'envoyant des messages.

Objet 1

Objet 2

Objet 3

Message

3

PProgrammation OOrientée OObjet

Qu’est ce qu’un objet– Objet = Données + Méthodes (Fonctions Membres)

DONNEES

Fonction 1 Fonction 2

Fonction3

Fonction 4Fonction 5

Fonction 6

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Exemple d’un objet

R P

SetValueR SetValueP

GetValueR

GetValueP

Résistance

GetRmax

GetRmin

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Encapsulation des données– L’accès aux données des objets est réglementé

• Données privées accès uniquement par les fonctions membres• Données publiques accès direct par l’instance de l’objet

– Conséquences• Un objet n’est vu que par ses spécifications• Une modification interne est sans effet pour le fonctionnement

général du programme• Meilleure réutilisation de l’objet

– Exemple de la résistance• Les données R et P ne peuvent être utilisées que par les fonctions

membres

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Polymorphisme (du Grecque plusieurs formes)– Un nom (de fonction, d’opérateur) peut être associé à plusieurs

mais différentes utilisations– Exemple

• Si a est un nombre complexe, sqrt(a) appellera si elle existe la fonction adaptée au type de a.

• Dans un langage non OO, il aurait fallu connaître le nom de deuxfonctions distinctes (selon que a soit complexe ou réel)

• C’est le système qui choisit selon le type de l’argument ou de l’opérande

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L’Héritage– Permet de définir les bases d’un nouvel objet à partir

d’un objet existant– Le nouvel objet hérite des propriétés de l’ancêtre et

peut recevoir de nouvelles fonctionnalitésAvantages– Meilleures réutilisations des réalisations antérieures

parfaitement au point

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Concept de Classe– Type réunissant une description

• D’une collection de données membres hétérogènes ayant un lien entres elles

• D’une collection de méthodes (fonctions membres) servant à manipuler les données membres

– Généralisation du type structurestructure ou recordrecord des langages non OOOO (classe = définition de données + définition de méthodes)

– Possibilité de fixer la visibilité externe des différents constituants de la classe

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Instance d’une classe– C’est un objet initialisé à partir de la description figée

d’une classeFonctions membres publiques– Les constructeurs– Les destructeurs– Les accesseurs– Les modificateurs

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Les Constructeurs– Permettent d’initialiser l’objets lors de sa création

• copie des arguments vers les données membres• initialisation de variables dynamiques à la création de l’objet

– Sont appelés de manière automatique à la création de l’objet– Peuvent être surchargés On peut en définir plusieurs de

même nom mais acceptant des arguments différents– Possèdent le même nom que la classe

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Le Destructeur– Il est unique– Est appelé automatiquement lors de la destruction de

l’objet– Sert généralement à éliminer les variables dynamiques

de l’objet (créées en général par le constructeur)– Il a pour nom le nom de la classe précédé du symbole

~

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Les Accesseurs– Catégorie de fonctions membres qui permettent l’accès

et l’utilisation des informations privées contenues dans l’objet

Les Modificateurs– Permettent de modifier l’état des données internes

(publiques ou privées) de l’objet

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Définition d’une Classe en C++

class nom_classe{

private:Déclaration des données privées et des fonctions membres Déclaration des données privées et des fonctions membres

privéesprivéespublic:

Déclaration des données publiques et des fonctions Déclaration des données publiques et des fonctions membres publiquesmembres publiques

};

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Exempleclass BouteilleBiere{

private:char NomBiere[30];char couleur[30];float contenance;float TitreAlcool;int NBBPES;

public:BouteilleBiere(char *, char *, float,float,int);BouteilleBiere(char *,float);float GetContenance();int GetNBBPES();

};

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Ecriture des fonctions membres en C++Type de l’argument nom de la classe :: nom de la fonction (arguments)

Exemplefloat BouteilleBiere::GetContenance(){

return contenance;}

BouteilleBiere::BouteilleBiere(char *name, char *color, float c,float t,int n){

strcpy(NomBierre,name);strcpy(couleur,color);contenance = c;TitreAlcool = t;NBBPES = n;

}

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Création d’un objet statique en C++– nom de la classe nom de l’objet(arguments);– Exemple:

BouteilleBiere MaBouteille("1664","blonde",33.0,6.5,20);

Création d’un objet dynamique en C++– pointeur vers classe = new nom de la classe(argument)– Exemple:

BouteilleBiere* Mabouteille;Mabouteille = new BouteilleBiere("Kro","brune",25.0,5.5,30);delete Mabouteille;

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Accès aux fonctions membres d’un objet en C++– Si l’objet est représenté par une variable

• Nom_Variable.Nom fonction;• Exemple:

– Mabouteille.GetContenance();

– Si l’objet est représenté par un pointeur• Nom_pointeur Nom fonction;• Exemple:

– pMabouteille GetContenance();

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Programme completBouteilleBiere::BouteilleBiere(char *name, char *color, float c,float t,int n){


}

BouteilleBiere::BouteilleBiere(char *name,float c){

strcpy(NomBierre,name);strcpy(couleur,"BLONDE");contenance = 33.0;TitreAlcool = c;NBBPES = 20;

}

main(){

BouteilleBiere* Mabouteille;Mabouteille = new BouteilleBiere("Kro","brune",25.0,5.5,30);cout << Mabouteille GetContenance();delete Mabouteille;

}

#include <iostream.h>#include <string.h>class BouteilleBiere{


public:BouteilleBiere(char *, char *, float,float,int);BouteilleBiere(char *,float);float GetContenance();int GetNBBPES();

};float BouteilleBiere::GetContenance(){

return contenance;}

int BouteilleBiere::GetNBBPES(){

return NBBPES;} 25

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PProgrammation OOrientée OObjetProgramme complet avec destructeur

BouteilleBiere::BouteilleBiere(char *name, char *color, float c,float t,int n){


}

BouteilleBiere::BouteilleBiere(char *name,float c){

strcpy(NomBierre,name); strcpy(couleur,"BLONDE");contenance = 33.0; TitreAlcool = c;NBBPES = 20;

}

BouteilleBiere::~BouteilleBiere(){

cout <<"c'est fini !!"<<'\n';}

main(){

BouteilleBiere* Mabouteille;Mabouteille = new BouteilleBiere("Kro","brune",25.0,5.5,30);cout << Mabouteille GetContenance();delete Mabouteille;

}

#include <iostream.h>#include <string.h>class BouteilleBiere{


public:BouteilleBiere(char *, char *, float,float,int);BouteilleBiere(char *,float);float GetContenance();int GetNBBPES();~BouteilleBiere();

};float BouteilleBiere::GetContenance(){

return contenance;}

int BouteilleBiere::GetNBBPES(){

return NBBPES;}

25 c'est fini !!

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Héritage en C++– Spécifications Classe Dérivée = Spécifications Classe

Ancêtre + Nouvelles Spécifications– Héritage des données et des fonctions membres sauf:

• Les constructeurs et destructeurs de l'ancêtre– Introduction d'un nouveau statut: protectedprotected

• membre ne pouvant être utilisé que par les fonctions membres de la classe et de celles qui en seront dérivées

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Syntaxe d'héritageclass nom_nouvelle_classe : type héritage nom_ancêtre {…};class nom_nouvelle_classe : type héritage nom_ancêtre {…};

Exemple– On désire créer une classe BouteilleVin à partir de

BouteilleBiere

class class BouteilleVin BouteilleVin : public : public BouteilleBouteilleBierre Bierre {…}{…}

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Type d'héritage– Règles de dérivation de classe

inaccessibleinaccessibleprotectedprotected

publicpublic

privateprivateprotectedprotected

publicpublicpublicpublic

inaccessibleinaccessibleprotectedprotectedprotectedprotected


publicpublicprotectedprotected

inaccessibleinaccessibleprivateprivateprivateprivate


publicpublicprivateprivate

statut du membre dans la classe dérivée

statut du membre dans la classe ancêtremode de dérivation

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Conséquences des différents type de dérivation– Dérivation privée: ( mode par défaut)

• Les membres deviennent privateprivate ou inaccessible• Tous les membres seront inaccessibles à la seconde dérivation

– Dérivation publique:• Les membres gardent le même statut sauf les membres privateprivate qui

deviennent inaccessibles– Dérivation protégée:

• Tous les membres non privés deviennent de type protectedprotected, les membres privés deviennent inaccessibles

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Ajout de données et de fonctions membresclass class BouteilleVinBouteilleVin : public : public BouteilleBierreBouteilleBierre{{

public:public:BouteilleVinBouteilleVin(char *n, char *(char *n, char *coulcoul, , floatfloat c, c, floatfloat t, t, intint n, n, intint a) :a) :

BouteilleBiereBouteilleBiere(char *n, char *(char *n, char *coulcoul, , float float c, c, floatfloat t, t, intint n);n);

BouteilleVinBouteilleVin(char * nom, (char * nom, floatfloat t) : t) : BouteilleBiereBouteilleBiere(char * nom, (char * nom, floatfloat t) ;t) ;int GetAnneeint GetAnnee();();

privateprivate::int anneeint annee;;

};};

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Constructeurs et Destructeur dans les opérations d'héritages– Quand à la fois la classe de base et la classe dérivée ont des

constructeurs et des destructeurs:• Constructeurs sont exécutés dans l'ordre de la dérivation

• Destructeurs dans l'ordre inverse de la dérivation– C'est au constructeur de l'objet dérivé en dernier de passer les

arguments dont a besoin son ancêtre. (voir exemple précédent)

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Quelques exemples d'héritages#include <iostream.h>

class base {

int x;

public:

void setx(int n) {x=n;}

void showx() {cout <<x<<'\n';}

};

class derive : public base {

int y;

public:

void sety(int n) {y=n;}

void showy() {cout << y << '\n';}

void show_somme() {cout << x+y <<'\n';}

};

main()

{

derive ob;

ob.setx(10);

ob.sety(20);

ob.showx();

ob.showy();

return(0);

}

Cherchez l'erreur ?

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class base {

int x;

public:



};

class derive : private base {

int y;

public:

void sety(int n) {y=n;}

void showy() {cout << y << '\n';}

};

main()

{

derive ob;

ob.setx(10);

ob.sety(20);

ob.showx();

ob.showy();

return(0);

}

Cherchez l'erreur ?

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class base {

int x;

public:



};

class derive : private base {

int y;

public:

void setxy(int n,int m) {setx(n) ; y=m;}

void showxy() {showx(); cout << y << '\n';}

};

main()

{

derive ob;

ob.setxy(10,20);

ob.showxy();

return(0);

}

Pourquoi ça marche maintenant ?

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class base {

public:

base(){ cout <<"construction de la classe de base \n;}

~base(){ cout <<"destruction de la classe de base \n;}

};

class derive : public base{

public:

derive() { cout << "construction de la classe dérivée \n";}

~derive(){cout << "destruction de la classe dérivée \n";}

};

main()

{

derive o;

return(0);

}

Affichage Ecranconstruction de la classe de base construction de la classe dérivée destruction de la classe dérivée destruction de la classe de base

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PProgrammation OOrientée OObjetQuelques exemples d'héritages

#include <iostream.h>

class base {

public:

base(){ cout <<"construction de la classe de base \n;}


};


int j;

public:

derive(int n) { j = n; cout << "construction de la classe dérivée \n";}


showj(){ cout <<j <<'\n';}

};

main(){

derive o(10);o.showj();return(0);

}

Affichage Ecranconstruction de la classe de base construction de la classe dérivée10destruction de la classe dérivée destruction de la classe de base

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#include <iostream.h>

class base {

int i;

public:

base(int n){ i=n; cout <<"construction de la classe de base \n;}


void showi(){cout <<i<<'\n';}

};


int j;

public:

derive(int n) :base(n){

j = n; cout << "construction de la classe dérivée \n";}


showj(){ cout <<j <<'\n';}

};

main(){

derive o(10);o.showi();o.showj();return(0);

}


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#include <iostream.h>class base {int i;public:

base(int n){ i=n; cout <<"construction de la classe de base \n;}~base(){ cout <<"destruction de la classe de base \n;}void showi(){cout <<i<<'\n';}

};class derive : public base{int j;public:

derive(int n,int m) :base(m){j = n; cout << "construction de la classe dérivée \n";}

~derive(){cout << "destruction de la classe dérivée \n";}showj(){ cout <<j <<'\n';}

};

main(){

derive o(10,20);o.showi();o.showj();return(0);

}


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Surcharge des Fonctions– On peut définir des fonctions de même nom mais se

différentiant par le nombre et le type d'arguments– Exemple:

• float Val_Absolue(float v) {return fabs(v);}• int Val_Absolue(int v){return abs(v);}• Le système choisira la fonction à appeler selon les

arguments.

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Surcharge des opérateurs en C++– Même principe que la surcharge des fonctions

• Le fonctionnement de l'opérateur s'effectue en fonction du nombre et du type des opérandes

• La surcharge d'un opérateur doit obligatoirement s'associer à une classe

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Surcharge des opérateurs en C++– Exemple:

#include <iostream.h>class point {public:

int x,y;point(){x=0;y=0;}point(int i,int j) {x=i;y=j;}point operator+(point p2);

};point point::operator+(point p2){

point temp;temp.x = x + p2.x;temp.y = y + p2.y;return temp;

}

main(){

point p1(10,10),p2(5,3),p3;p3 = p1 + p2;cout << p3.x <<< p3.y <<'\n';

}


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Passage de paramètres par référence en C++– Idem dans les spécifications au passage par pointeurs mais

évite leurs lourdeurs d'écriture– Exemple:

• Passage par pointeur:void permutter ( int *a, int *b) {int temp = *a; *a =*b;*b =temp;}main(){ int a=8;int b=7; permutter(&a,&b);}

• Passage par référence:void permutter (int &a, int &b) {int temp = a;a = b; b = temp;}main() {int a=8;int b=7;permutter(a,b);}

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PProgrammation GGraphique sous WWindows

Programmation avec les API (Application Programming Interface)– Que sont les API

• Ensemble d'interfaces pour accéder à la fonctionnalité des services de bas niveau (gestion des périphériques, du système, du réseau,…)

• Implantées sous forme de librairie (DLL)

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//useful defines#define STRICT#define WIN32_LEAN_AND_MEAN#include <windows.h>#include "resource.h"

//entry point for a windows programint WINAPI WinMain(HINSTANCE, HINSTANCE, LPSTR, int);//main window callback functionLRESULT CALLBACK WindowFunc(HWND, UINT, WPARAM, LPARAM);

// GLOBAL VARIABLESconst char* pClassName="TTWin32Generic";HINSTANCE hMainInst=0; //instance of the applicationHWND hMainWnd=0; //handle to main window of the application//various variables used with virtual windowHDC memdc=0;HBITMAP hbit=0;HBRUSH hbrush=0;HPEN hpen, hOldPen;RECT rClient;int MaxX=0, MaxY=0;

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpszArgs,int nWinMode)

{//create a window class by filling in a WNDCLASSEX structureWNDCLASSEX WinClass;WinClass.cbSize=sizeof(WNDCLASSEX); //size of the structureWinClass.hInstance=hInstance; //instance of the applicationhMainInst=hInstance;WinClass.lpszClassName=pClassName; //window class nameWinClass.lpfnWndProc=WindowFunc; //callback function WinClass.style=CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;//load default application icon//WinClass.hIcon=LoadIcon(NULL, IDI_APPLICATION);//load standard (32 x 32) iconWinClass.hIcon=LoadIcon(hInstance,

MAKEINTRESOURCE(IDI_BIG));//load small (16 x 16) icon//if specified then it is used on the taskbar and in the system menu//otherwise 32 x 32 icon is scaled to 16 x 16 by Windows//WinClass.hIconSm=LoadIcon(hInstance,

MAKEINTRESOURCE(IDI_SMALL));WinClass.hIconSm=0;//load cursorWinClass.hCursor=LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);//here we can specify a menu handleWinClass.lpszMenuName=MAKEINTRESOURCE(IDR_MENU);WinClass.cbClsExtra=0;WinClass.cbWndExtra=0;

WinClass.hbrBackground=(HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);//register window class we just createdif(!RegisterClassEx(&WinClass))return 0; //registration failed

HWND hwnd=CreateWindow(pClassName,"Generic Windows 95

application", WS_OVERLAPPEDWINDOW,

CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,CW_USEDEFAULT,HWND_DESKTOP,NULL,hInstance,NULL);

if(!hwnd) //window creation failedreturn 0;

hMainWnd=hwnd;//show windowShowWindow(hwnd, nWinMode);//force a repaintUpdateWindow(hwnd);MSG WinMsg;

//start message pumpwhile(GetMessage(&WinMsg, NULL, 0, 0)){TranslateMessage(&WinMsg);DispatchMessage(&WinMsg);

}return WinMsg.wParam;

}

Création de la classe de la fenêtre

Création de la FenêtrePrototype de Fonctions

et Variables Globales

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LRESULT CALLBACK WindowFunc(HWND hwnd, UINT Msg,

WPARAM wParam, LPARAM lParam){//device context for drawingHDC hdc=0;switch(Msg){case WM_CREATE:{//get height and width of the screenMaxX=GetSystemMetrics(SM_CXSCREEN);MaxY=GetSystemMetrics(SM_CYSCREEN);//get device contexthdc=GetDC(hwnd);//create compatible device context to memorymemdc=CreateCompatibleDC(hdc);hbit=CreateCompatibleBitmap(hdc, MaxX, MaxY);SelectObject(memdc, hbit);hpen=CreatePen(PS_SOLID, 1, RGB(0, 0, 0));hOldPen=(HPEN)SelectObject(memdc, hpen);//if we did not set window background//while registering window class then//we need following two lines

hbrush=(HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);SelectObject(memdc, hbrush);PatBlt(memdc, 0, 0, MaxX, MaxY, PATCOPY);ReleaseDC(hwnd, hdc);break;

}

//this message is sent when a window needs to//be repaintedcase WM_PAINT:{PAINTSTRUCT paintstruct;//get device context for drawinghdc=BeginPaint(hwnd, &paintstruct);//paint the windowBitBlt(hdc, 0, 0, MaxX, MaxY, memdc, 0, 0, SRCCOPY);EndPaint(hwnd, &paintstruct);break;

}case WM_LBUTTONDOWN:{//if we press left mouse button...//some drawing code...RECT rClient;GetClientRect(hwnd, &rClient);for(int nCnt=0; nCnt < rClient.right; nCnt+=5){MoveToEx(memdc, nCnt, 0, (POINT*)NULL);LineTo(memdc, rClient.right-nCnt, rClient.bottom);

}//invalidate window to force a WM_PAINT messageInvalidateRect(hwnd, (const RECT*)NULL, TRUE);break;

}

//if menu item selectedcase WM_COMMAND:{WORD wID=LOWORD(wParam); //id of the

menu itemswitch(wID){case IDM_FOPEN://File->Open is disabled for nowbreak;

case IDM_EXIT:DestroyWindow(hwnd);break;

}break;

}case WM_DESTROY:

//release used resourcesSelectObject(memdc, hOldPen);DeleteObject(hpen);DeleteObject(hbit);DeleteDC(memdc);PostQuitMessage(0);break;

default: //all other messages are handled by default

return DefWindowProc(hwnd, Msg, wParam, lParam);}return 0;

}

Définition de la Procédure de Fenêtre(Réponse aux différents messages)

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Exécution du programme

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Programmation avec une bibliothèque d'objets– Exemple:

• ObjectWindows de Borland ou Microsoft Fundation Classes (MFC)

• Collection d'objets graphiques que l'on peut dériver et améliorer

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Exemple de Programme avec ObjectWindows#include <owl/pch.h>#include <owl/applicat.h>#include <owl/framewin.h>

class TDrawApp : public TApplication {public:

TDrawApp() : TApplication() {}

void InitMainWindow(){

SetMainWindow(new TFrameWindow(0, "Ma premiere Fenetre avec ObjectWindows"));}

};int OwlMain(int /*argc*/, char* /*argv*/ []){

TDrawApp MaFenetre;MaFenetre().Run();return 1;

}

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Exécution du Programme

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Programmation Visuelle– Avec Visual Basic, Delphi, C++ Builder

– Interface de haut qui permet de construire graphiquement l'architecture graphique d'une application

– Couche logicielle qui gère graphiquement la manipulation des objets

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Création d'une Application avec C++ Builder

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Création d'une Application avec Visual Basic

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