La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

La présentation est en train de télécharger. S'il vous plaît, attendez

Structures de données IFT-10541 Abder Alikacem Du C au C++ Département dinformatique et de génie logiciel Édition Septembre 2009.

Présentations similaires


Présentation au sujet: "Structures de données IFT-10541 Abder Alikacem Du C au C++ Département dinformatique et de génie logiciel Édition Septembre 2009."— Transcription de la présentation:

1

2 Structures de données IFT Abder Alikacem Du C au C++ Département dinformatique et de génie logiciel Édition Septembre 2009

3 Plan Introduction Du C au C++ Les commentaires, Le type bool Déclaration et visibilité des variables Le qualificatif const Les fonctions inline Les fonctions statiques Surcharge des fonctions Fonctions avec arguments par défaut Les fonctions dentrée/sortie

4 Historique des langages de programmation ~ Premier programme' (Ada Lovelace)Ada Lovelace Calcul (Konrad Zuse)Konrad Zuse FORTRAN (John Backus)FORTRANJohn Backus ALGOLALGOL LISP (McCarthy)LISPMcCarthy COBOL (Grace Hopper)COBOLGrace Hopper BASIC (Kemeny, Kurtz)BASICKemenyKurtz APLAPL PL/1 (Heinz Zemanek)PL/1Heinz Zemanek Simula (Dahl, Nygaard)SimulaDahlNygaard MUMPS (Octo Barnett, Neil Pappalardo, Kurt Marble (MIT))MUMPSOcto Barnett HAL (de la NASA pour le Space Shuttle)HALNASASpace Shuttle Logo (Seymour Papert)LogoSeymour Papert BCPLBCPL Forth (Charles H. Moore)ForthCharles H. Moore Pascal (Niklaus Wirth, Kathleen Jensen)PascalNiklaus WirthKathleen Jensen shsh C (Brian W. Kernighan, Dennis Ritchie) (premier de Ken Thompson)CBrian W. KernighanDennis RitchieKen Thompson MLML Prolog (Colmerauer et. al.)PrologColmerauer Modula-2Modula awkawk Smalltalk (Alan Kay)SmalltalkAlan Kay AdaAda Objective C (ObjC) (Brad Cox)Objective CBrad Cox C++ (Bjarne Stroustrup)C++Bjarne Stroustrup Eiffel (Bertrand Meyer)EiffelBertrand Meyer Perl (Larry Wall)PerlLarry Wall Erlang (Joe Armstrong et al.)ErlangJoe Armstrong Tcl (John Ousterhout)TclJohn Ousterhout Python (Guido van Rossum)PythonGuido van Rossum Ruby (Yukihiro Matsumoto)RubyYukihiro Matsumoto DelphiDelphi Java (Sun Microsystems)JavaSun Microsystems PHP (Rasmus Lerdorf), JavaScriptPHPRasmus LerdorfJavaScript D (Walter Bright)DWalter Bright C# (Microsoft dans le cadre de.NET)C#Microsoft.NET Visual Basic.NETVisual Basic.NET Delphi.NETDelphi.NET BlitzMax Basic, OOP, OpenGLBlitzMax Chrome (Next Generation Object Pascal pour.NET)Chrome.NET

5 Définition de Wikipedia Le C++ est un langage de programmation qui permetlangage de programmation la programmation procédurale la programmation orientée objetprogrammation orientée objet la programmation générique.programmation générique Au cours des années 1990, le C++ est devenu l'un des langages de programmation les plus populaires dans l'industrie informatique.années 1990 Le langage C++ n'appartient à personne et par conséquent n'importe qui peut l'utiliser sans payer de droits. Bjarne Stroustrup a développé le C++ au cours des années 1980, alors qu'il travaillait dans le laboratoire de recherche Bell d'AT&T. Il s'agissait en l'occurrence d'améliorer le langage C et il l'avait d'ailleurs nommé C with classes (« C avec des classes »). Les premières améliorations se concrétisèrent donc par l'ajout du support des classes, suivies par de nombreuses autres comme les fonctions virtuelles, la surcharge d'opérateurs, l'héritage (simple ou multiple), les « templates », la gestion d'exceptions... Bjarne Stroustrupannées 1980BellAT&Tlangage C Le langage C++ est normalisé par l'ISO. Sa première normalisation date de 1998 (ISO/CEI 14882:1998), et sa dernière de 2003 (ISO/CEI 14882:2003). La normalisation de 1998 standardise la base du langage (Core Language) ainsi que la bibliothèque C++ standard (C++ Standard Library). La normalisation de 2003 inclut également la Standard Template Library et la C Standard Library.normaliséISO C++ Standard LibraryStandard Template LibraryC Standard Library Il existe de nombreuses autres bibliothèques en C++ non incluses dans le standard. De plus, le C++ permet l'utilisation des nombreuses bibliothèques C existantes.bibliothèques

6 Bjarne Stroustrup Bjarne Stroustrup définit le successeur de C. Plutôt que D ou P (soit la suite de C dans lalphabet, ou la suite de C dans BCPL), Stroustrup baptise son bébé C++ (le premier nom donné à ce nouveau langage était C with classes.), entendant par là que C++ est «a better C», un C meilleur, incrémenté. Dans l'idée de Stroustrup, C++ devait conserver les idées de base ayant conduit à la réalisation de C (typage statique, efficacité d'exécution, langage compilé). Il est intéressant de constater que UNIX, C et C++ sont tous des bricolages de laboratoire.

7 Langages C, C++ et UNIX En ce sens, ces trois produits sont à lopposé de produits comme CHILL ou ADA, ayant fait lobjet dune spécification très poussée. Un langage, aussi bon ou aussi mauvais soit-il, na jamais fait la qualité ni le succès dun programme, comme le démontre nombre de réussites et déchec industriels. Beaucoup plus que le langage de programmation utilisé, cest le code déjà écrit et testé qui permet doptimiser les coûts de production de grands logiciels. Le meilleur langage est celui que lon connaît, le meilleur code, et le plus rapidement disponible- celui qui tourne déjà sans erreurs. Sur la base de ces hypothèses, C++ apparaît comme un langage très puissant, connu par beaucoup de programmeurs dans le monde, et soutenu par une masse de code existant et disponible probablement à nulle autre pareille.

8 Avantages du langages Ironiquement, les principaux + (surcharge d'opérateurs, classes) de C++ sont des caractéristiques introduites dans des langages antérieurs à C lui-même, qui est à l'origine de C++ (Algol-68, Simula-67). On peut se fonder actuellement sur des bibliothèques de logiciels très vastes (communications, protocoles, fenêtrages, algorithmique, traitement dimages, etc...) offrant des interfaces écrites dans un même langage.

9 Du C au C++ Compatibilité avec le langage C. Un compilateur C++ peut compiler un code C écrit selon la norme ANSI C. Typage fort Le langage C est un langage faiblement typé.Les compilateurs C sont laxistes et laissent beaucoup (trop) de liberté au programmeur. Le langage C++ introduit un typage fort beaucoup + strict. Les compilateurs font + de vérifications tout en produisant un code aussi efficace. Références Surdéfinition des fonctions (surcharges) Généricité Premier + Deuxième + Classes et objets Héritages simple et multiple Polymorphisme et liaison dynamique

10 Les commentaires /* commentaire traditionnel en C et C++ */ int main() { // commentaire de fin de ligne //... } /** commentaire spécial type Doxygen (ou Java)

11 Définition des variables En C++ on peut déclarer les variables ou fonctions n'importe où dans le code. La portée de telles variables va de l'endroit de la déclaration jusqu'à la fin du bloc courant. Exemple #include int main() { int j = 0; for(int w=0; w<10; w++, j++) { int i = w; cout << i << ' '; } int k = j; //permet une initialisation "dynamique" return 0; }

12 Visibilité des variables L'opérateur de résolution de portée :: permet d'accéder aux variables globales, interdites, plutôt qu'aux variables locales. #include int i = 11; int main() { int i = 34; { int i = 23; ::i = ::i + 1; cout << ::i << " " << i << endl; } cout << ::i << " " << i << endl; return 0; }

13 Déclaration et initialisation des variables Il est possible, en C++ comme en C, daffecter une valeur à une variable au moment de sa déclaration. Il y a cependant 2 syntaxes en C++ pour le faire. Syntaxe classique:int i =2; //comme dans le langage C Syntaxe propre au C++:int i(2); La nouvelle syntaxe de la déclaration-initialisation est: ( ); Où valeur est nimporte quel littéral ou expression du type indiqué. Exemples int i(18); float var(3.1415); char c(a); int j(i); float x(2.0*var);

14 Le types bool Le C++ contient un type bool servant à représenter le résultat des opérations logiques. Une variable de type bool ne peut prendre que deux valeurs: true et false. Par exemple: bool b=true; b = 5<4; // b vaut false b = 5+4; // b vaut true Remarquez quune expression arithmétique convertie en un bool vaut true si et seulement si elle sévalue à une valeur différente de 0. La fonction suivante détermine si un tableau dentiers est en ordre croissant: bool croissant(int tab[], int n) { for (int i=1; i

15 Le qualificatif const Il est possible en C++ de spécifier que certains objets ne doivent pas être modifiés. Cela est utile pour définir des constantes symboliques mais aussi pour indiquer que certains objets passés en paramètre de doivent pas être modifiés. On déclare une constante en ajoutant le mot clef const. Par exemple: const float pi=3.1416; // Cette valeur ne pourra plus être modifiée // par le programme, plus exactement toute tentative de modification // sera rejetée par le compilateur, qui signalera une erreur. const int tab[]={1,2,3,4,5} // tab[i] est une constante int n=0; const int* cp1=&n; // *cp1 ne peut pas être modifié int* const cp2=&n; // cp2 ne peut pas être modifié const int* const cp3=&n // cp3 et *cp3 ne peuvent pas être modifiés

16 Le qualificatif const Remarquez qu'une constante doit être initialisée lors de sa déclaration. De façon générale, le mot clef const modifie un type afin de restreindre les possibilités d'utilisation d'un objet. Par exemple on peut exiger qu'une variable dont l'adresse est passée en paramètre ne soit pas modifiée. void f(const int* p) { // *p ne peut pas être modifié } void g(const int t[]) { t[0]=0; // erreur }

17 Le type composé struct typedef n'est plus obligatoire pour renommer un type. Exemple struct FICHE { char *nom, *prenom; int age; }; FICHE adherent, *liste;

18 Les fonctions inline Le C++ dispose du mot clé inline, qui permet de modifier la méthode dimplémentation des fonctions. Placé devant la déclaration dune fonction, il propose au compilateur de ne pas instancier cette fonction. Cela signifie que lon désire que le compilateur remplace lappel de la fonction par le code correspondant. Si la fonction est grosse ou si elle est appelée souvent, le programme devient plus gros, puisque la fonction est réécrite à chaque fois quelle est appelée. En revanche, il devient nettement plus rapide, puisque les mécanismes dappel de fonctions, de passage des paramètres et de la valeur de retour sont ainsi évités. De plus, le compilateur peut effectuer des optimisations additionnelles quil naurait pas pu faire si la fonction nétait pas inlinée. En pratique, on réservera cette technique pour les petites fonctions appelées dans du code devant être rapide (à lintérieur des boucles par exemple), ou pour les fonctions permettant de lire des valeurs dans des variables.

19 Les fonctions inline Cependant, il faut se méfier. Le mot clé inline est un indice indiquant au compilateur de faire des fonctions inline. Il ny est pas obligé. La fonction peut donc très bien être implémentée classiquement. Pire, elle peut être implémentée des deux manières, selon les mécanismes doptimisation du compilateur. De même, le compilateur peut également inliner les fonctions normales afin doptimiser les performances du programme. De plus, il faut connaître les restrictions des fonctions inline : elles ne peuvent pas être récursives ; elles ne sont pas instanciées, donc on ne peut pas faire de pointeur sur une fonction inline.

20 Les fonctions inline Si lune de ces deux conditions nest pas vérifiée pour une fonction, le compilateur limplémentera classiquement (elle ne sera donc pas inline). Enfin, du fait que les fonctions inline sont insérées telles quelles aux endroits où elles sont appelées, il est nécessaire quelles soient complètement définies avant leur appel. Cela signifie que, contrairement aux fonctions classiques, il nest pas possible de se contenter de les déclarer pour les appeler, et de fournir leur définition dans un fichier séparé. Dans ce cas en effet, le compilateur générerait des références externes sur ces fonctions, et ninsérerait pas leur code. Ces références ne seraient pas résolues à lédition de lien, car il ne génère également pas les fonctions inline, puisquelles sont supposées être insérées sur place lorsquon les utilise.

21 Les fonctions inline Exemple inline int Max(int i, int j) { if (i>j) return i; else return j; } Pour ce type de fonction, il est tout à fait justifié dutiliser le mot clé inline.

22 Les fonctions statiques Par défaut, lorsquune fonction est définie dans un fichier C/C++, elle peut être utilisée dans tout autre fichier pourvu quelle soit déclarée avant son utilisation. Dans ce cas, la fonction est dite externe. Il peut cependant être intéressant de définir des fonctions locales à un fichier, soit afin de résoudre des conflits de noms (entre deux fonctions de même nom et de même signature mais dans deux fichiers différents), soit parce que la fonction est uniquement dintérêt local. Le C et le C++ fournissent donc le mot clé static qui, une fois placé devant la définition et les éventuelles déclarations dune fonction, la rend unique et utilisable uniquement dans ce fichier. À part ce détail, les fonctions statiques sutilisent exactement comme des fonctions classiques.

23 Les fonctions statiques Exemple // Déclaration de fonction statique static int locale1(void); // Définition de fonction statique static int locale2(int i, float j) { return i*i+j; }

24 La surcharge des fonctions Contrairement au langage C, deux fonctions peuvent avoir le même nom, pourvu que leurs signatures soient différentes. On parle alors de surchage de fonctions. La surcharge est un mécanisme qui permet de donner différentes signatures d'arguments à une même fonction. Vous pouvez nommer de la même façon des fonctions de prototypes différents. L'intérêt est de pouvoir nommer de la même manière des fonctions réalisant la même opération à partir de paramètres différents.

25 La surcharge des fonctions Il est possible donc d'utiliser le même nom pour désigner deux fonctions différentes à la condition que leur liste d'opérandes ne soit pas identique: int mult(int x) { return 2*x; } int mult(int x, int y) { return x*y; }

26 La surcharge des fonctions Autre exemple int somme(int arg1, int arg2, int arg3) // fonction 1 { return arg1+arg2+arg3; } int somme(int arg1, int arg2)// fonction 2 { return arg1+arg1; } float somme(float arg1, float arg2)// fonction 3 { return arg1+arg1; } int main { int x1, x2; float y; x1 = somme(1,4,2);// appel de la fonction 1 x2 = somme(1,4);// appel de la fonction 2 y = somme(2,4);// appel de la fonction 3 }

27 La surcharge des fonctions Le compilateur s'y retrouve parce que le nom « interne » de la fonction contient la liste des paramètres. À la compilation, en consultant la liste des paramètres effectifs, le compilateur établit quelle est la forme de la fonction à appeler. Il est impossible d'avoir des fonctions qui ne diffèrent que par leur type de retour. En effet, le compilateur ne peut pas les distinguer si on omet de récupérer la valeur retournée.

28 Fonctions avec arguments par défaut Le langage C++ permet de spécifier une valeur par défaut aux arguments de fonctions. De cette manière, quand vous utilisez la fonction, vous n'avez à spécifier ces arguments que lorsque leur valeur diffère du défaut. Les valeurs par défaut ne peuvent être spécifiés que lors de la déclaration de la fonction et ne doivent pas être rappelés lors de définition de la fonction.

29 Fonctions avec arguments par défaut Dans lexemple de la fonction mult() par exemple, on aurait pu obtenir le même résultat en utilisant un argument par défaut: int mult(int x, int y=2) { return x*y } Lors d'un appel à la fonction mult, si le second paramètre est omis alors il est automatiquement remplacé par la valeur 2. Ainsi mult(3) retournera 6 et mult(3,5) retournera 15. Seul les derniers paramètres peuvent avoir une valeur de défaut. Par exemple la définition suivante est invalide. int mult(int x=2, int y) { return x*y; }

30 Fonctions avec arguments par défaut Dans le cas dune fonction avec prototype et définition distincts, la spécification des arguments avec valeur par défaut ne doit être réalisée que lors du prototypage. Exemple void f(int x, int y=2, int z=3); //prototype void f(int x, int y, int z) {... } // définition... f(1) f(1,2,3) f(0,1) f(0,1,3)

31 Les entrées/sorties Les fonctionnalités d'entrées / sorties en C++ sont orientées objet. Elles sont gérées par le biais dun ensembles de type (classes) spécialisés, les flots (streams). Lidée de base des flots est de séparer laspect logique des entrées- sorties (i.e. leur intégration dans des programmes) de leur aspect physique (i.e. leur réalisation par le biais de périphériques particuliers). Ainsi, un flot représente un flux de données entre le programme et un dispositif dentrée-sorties externe (écran, imprimante,...) ou un fichier. La librairie standard permet de faire des entrées-sorties par flots. Notons que pour obtenir de meilleures performances, un tampon mémoire, par lequel les données transitent, est par défaut associé à chaque flot.

32 Les entrées/sorties La famille des iostream Une stream en C++ : séquence de caractères permettant de faire les opérations d'entrées/sorties. Une ostream gère les sorties inclut la définition de l'opérateur dinsertion <<. Une istream gère les entrées inclut la définition de l'opérateur dextraction >>.

33 Les entrées/sorties est plus sûr du point de vue typage que du C, est moins source d'erreurs, améliore les performances, est extensible, et enfin que certaines des classes qui le composent peuvent être sous-classées. Plus sûres du point de vue typage: avec, le type de l'objet sujet à une E/S est connu statiquement par le compilateur. utilise lui les champs "%" pour connaître dynamiquement le type de l'objet. Moins sources d'erreurs: avec, il n'est pas nécessaire d'utiliser ces champs "%", qui sont redondants et qui doivent être consistants avec l'objet effectivement sujet à l'E/S. Enlever cette redondance élimine toute une catégorie d'erreurs possibles. Extensibles: les mécanismes C++ de permetttent à l'utilisateur de définir de nouveaux types qui pourront être sujets à des E/S, et ce sans casser le code existant. Imaginez le chaos que ça créerait si chacun ajoutait ses propres champs, incompatibles, "%" à printf() et à scanf()?!).

34 Les entrées/sorties Les principales conséquences dans l'utilisation des flots sont: vitesse d'exécution plus rapide vérification de type : pas d'affichage erroné on peut utiliser les flux avec les types utilisateurs Sous-classables: les mécanismes C++ de sont construits sur des classes, comme par exemple ostream et istream. À la différence du FILE* de, ce sont de vraies classes et elles sont de ce fait sous-classables. Cela signifie que vous pouvez avoir vos propres types utilisateur, qui ressemblent à des flots (streams) et qui agissent comme tels, mais qui font aussi toutes les choses étranges et merveilleuses que vous avez décidé. Vous accédez automatiquement à des tonnes de code d'E/S écrits par des utilisateurs que vous ne connaissez même pas, utilisateurs qui eux-mêmes n'ont rien besoin de connaître de votre classe de "flot étendu".

35 Les entrées/sorties Les flots de sorties (de type std::ostream) sont std::cout et std::cerr pour le standard et lerreur respectivement. Le flot dentrée (de type std::istream) est std::cin. Comme lindique le préfixe std::, tous ces objets sont dans le namespace std. cin : flot lié à lentrée standard, qui par défaut est le clavier cout : flot lié à la sortie standard, qui par défaut est la console cerr : flot lié à la sortie derreur standard, qui par défaut est la console Les opérations de sorties sont réalisées à laide de lopérateur dinsertion « > ».

36 Les entrées/sorties Par exemple, l'écriture à l'écran de la valeur dune expression se traduit par le code suivant : cout << expression; Cela sous entend la surcharge de l'opérateur << pour le type de donnée correspondant à expression. Ce travail a été réalisé pour la plupart des types de base du C++. Il vous appartiendra de le faire pour vos propres classes (surcharge des opérateurs >).

37 Les entrées/sorties Exemples int n=2; double f=1.5; char c='z'; cout<

38 Les entrées/sorties Syntaxe pour lécriture sur la sortie standard cout ; Les opérateurs << sont prévus pour être chaînés. Vous pouvez donc les cumuler sur la même ligne de code, par exemple: int i; int j; cout << i << " " << j << endl; La constante symbolique endl vous permet de changer de lignes indépendamment de l'architecture dans laquelle le programe évolue. Les chaînes de c a r a c t è r e s doivent être indiquées entre guillemets anglais «"», tandis que les caractères simples sont eux indiqués entre apostrophes «». Les valeurs affichées ne sont, pas délimitées par défaut (pas despaces séparateurs). Les délimiteurs son t donc à indiquer explicitement, par exemple par ou" ".

39 Les entrées/sorties Syntaxe pour la lecture sur lentrée standard cin ; #include int main() { int i; double x; cout << "Valeurs pour i et x: " << flush; cin >> i >> x; cout " << i << ", " << x << endl; return 0; } Le manipulateur flush permet dassurer laffichage de la ligne courante, en labsence de saut de ligne (il ordonne le vidage du tampon daffichage). Remarque. cerr na pas de tampon mémoire: toutes les données introduites sont immédiatement acheminées vers la sortie derreur standard. Il nest donc pas nécessaire, pour ce flot, de demander explicitement le vidage du tampon mémoire au moyen de flush.

40 Les entrées/sorties Des méthodes des iostream La istream : En plus d'utiliser l'opérateur surchargé >> … méthodes intéressantes get() ignore() getline(). La ostream : En plus d'utiliser l'opérateur surchargée << … méthodes intéressantes : precision() width() fill() setf() et unsetf()

41 Les entrées/sorties std::istream& get() Quelques surcharges : int istream::get() Pour obtenir le code ASCII d'un caractère istream& istream::get(char& c) Pour obtenir un caractère istream& istream::get(char* strP, int dim, char delim = '\n') Pour obtenir une chaîne de caractères d'une dimension déterminée, ou jusqu'à un caractère de fin, ici par défaut à '\n' prend les espaces mais ne consomme pas le caractère de fin.

42 Les entrées/sorties int istream:: get(), pour obtenir le code ASCII d'un caractère. std::istream& get() cout << "Entrez un caractère "; int entier = cin.get(); cout << "Le code ASCII est : " << entier << endl; Résultat Entrez un caractère : A Le code ASCII est : 65

43 Les entrées/sorties istream& istream::get(char& c), pour obtenir un caractère dans le paramètre c. std::istream& get() #include using namespace std; int main() { char unChar; cout << "Entrez un caractere [. pour quitter]: "; cin.get(unChar); while (unChar != '.') { if (cin) { cout << "Le caractere est : " << unChar << endl << endl; } // --- On consomme la fin de ligne cin.get(); cout << "Entrez un caractere [. pour quitter]: "; cin.get(unChar); } return 0; }

44 Les entrées/sorties std::istream& get() istream& istream::get(char* strP, int dim, char delim = '\n'), pour obtenir une chaîne de caractères d'une dimension déterminée ou jusqu'à un caractère de fin, ici par défaut à '\n'. Prend les espaces mais ne consomme pas le caractère de fin. Si dimension dépassée les caractères supplémentaires resteront dans la stream jusqu'au délimiteur. Il faut gérer cette possibilité : vider la stream de ses caractères.

45 Les entrées/sorties std::istream& get() #include using namespace std; int main() { char buffer[11]; cout << "Entrez une chaine [. pour quitter]: "; cin.get(buffer, 10); while (strcmp(buffer, ".") != 0) { if (cin) { cout << "La chaine de caractères est : " << buffer << endl; } // --- On consomme la fin de ligne car non récupéré // --- de la stream. cin.get(); cout << "Entrez une chaine [. pour quitter]: "; cin.get(buffer, 10); } return 0; }

46 Les entrées/sorties std::istream& get() Résultat: Entrez une chaîne [. pour quitter] : Jean-Luc La chaîne de caractères est : Jean-Luc Entrez une chaîne [. pour quitter] : Jean-Luc Boutin La chaîne de caractères est : Jean-Luc B // Prend seulement 10 caractères Entrez une chaîne [. pour quitter] : La chaîne de caractères est : utin //Le 'o' est consommé par cin.get() //et "utin" est immédiatement affiché. Entrez une chaîne [. pour quitter] :

47 Les entrées/sorties std::istream& ignore() Pour enlever les caractères non désirés dans la stream, : istream::ignore(). Par défaut, ignore() sans paramètre est l'équivalent de get(). Permet de spécifier le nombre maximal de caractères à enlever ainsi que la condition de fin ou délimiteur, par défaut à '\n'. Choisir un nombre arbitrairement grand pour s'assurer de vider la stream avant de continuer.

48 Les entrées/sorties std::istream& ignore() #include using namespace std; int main() { char buffer[11]; cout << "Entrez une chaine [. pour quitter]: "; cin.get(buffer, 10); while (strcmp(buffer, ".") != 0) { if (cin) { cout << "La chaine de caractères est : " << buffer << endl; } // --- On consomme tous les caractères laissés dans // --- la stream jusqu'à la fin de ligne. cin.ignore(100, '\n'); cout << "Entrez une chaine [. pour quitter]: "; cin.get(buffer, 10); } return 0; }

49 Les entrées/sorties std::istream& ignore() Résultat: Entrez une chaîne [. pour quitter] : Jean-Luc La chaîne de caractères est : Jean-Luc Entrez une chaîne [. pour quitter] : Jean-Luc Boutin La chaîne de caractères est : Jean-Luc B Entrez une chaîne [. pour quitter] : //Les autres caractères ont été consommés //par la méthode istream::ignore(100).

50 Les entrées/sorties std::istream& getline() permet de lire une ligne entière ou la dimension du buffer. istream& getline(char* strP, int dim, char c = '\n'); Permet donc de lire une ligne sans avoir à s'occuper de la fin de ligne. La fin de ligne est consommée par la méthode. Il faut disposer de suffisamment de mémoire pour lire la ligne : 256, 512 ou 1024 caractères ou plus selon les besoins.

51 Les entrées/sorties std::istream& getline() #include using namespace std; int main() { char buffer[256]; cout << "Entrez le point [.] pour quitter : "; cin.getline(buffer, 255); while (cin && strcmp(buffer, ".") != 0) { if (cin) { cout << "La chaine de caractères est : " << buffer << endl; } cout << "Entrez le point [.] pour quitter : "; cin.getline(buffer, 255); } return 0; }

52 Les entrées/sorties std::istream& getline() Résultat: Entrez une chaîne [. pour quitter] : Voici une longue phrase sur une ligne... La chaîne de caractère est : Voici une longue phrase sur une ligne... Entrez une chaîne [. pour quitter] : Voici une autre longue phrase sur une ligne... La chaîne de caractère est : Voici une autre longue phrase sur une ligne... Entrez une chaîne [. pour quitter] :

53 Les entrées/sorties ostream::width() Permet de spécifier la largeur du champ à afficher. Par défaut, l'alignement est à droite. L'application de la méthode width() ne tient que pour le prochain champ à afficher. Si on veut que cela s'applique à tous les prochains champs à afficher : appeler la méthode width() avant d'afficher chaque champ. Si la largeur du champ n'est pas suffisante pour afficher le champ, le C++ ne tient pas compte de la largeur la donnée est plus importante que sa présentation...

54 Les entrées/sorties ostream:: width() Exemples // --- Appel une seule fois avant d'afficher les champs cout.width(10); for (int i=0; i<3; i++) { cout << 123 << endl; } cout << endl; // --- Appel à chaque affichage d'un champ for (int j=0; j<3; j++) { cout.width(10); cout << 321 << endl; } cout << endl; Résultat

55 Les entrées/sorties ostream:: width() Exemples cout << " " << endl; cout.width(5); cout << 123; cout.width(7); cout << 543; cout.width(3); cout << 4; cout.width(5); cout << 9876 << endl; // --- Il y aura décalage, à cause de la largeur du 1er champ. cout.width(5); cout << ; cout.width(7); cout << 543; cout.width(3); cout << 4; cout.width(5); cout << 9876 << endl; Résultat [---][-----][-][---]

56 Les entrées/sorties ostream::precision() Permet de contrôler le nombre de chiffres significatifs visibles à l'affichage. Par défaut : 6 chiffres significatifs. On peut spécifier le nombre de chiffres significatifsdésirés. Un appel de precision() est valide jusqu'à ce que la précision soit changée.

57 Les entrées/sorties ostream::precision() int i; double valeurs[5]; valeurs[0] = ; for (i=1; i<5; i++) { valeurs[i] = valeurs[i-1] * 0.10; } cout << "Affichage avec la précision par défaut" << endl; for (i=0; i<5; i++) { cout.width(10); cout << valeurs[i] << endl; } cout << "Affichage avec précision(3)" << endl; cout.precision(3); for (i=0; i<5; i++) { cout.width(10); cout << valeurs[i] << endl; } Résultat Affichage avec la précision par défaut Affichage avec précision(3)

58 Les entrées/sorties ostream:: fill() Permet de spécifier le caractère de remplissage qui peut être ajouté dans les champs affichés. Par défaut : un espace. Pour changer temporairement le caractère de remplissage, fill() : retourne le caractère courant de remplissage prend en paramètre celui en remplacement : char ostream::fill(char fill) Si on conserve l'ancien caractère, on peut restaurer l'état de la stream après usage.

59 Les entrées/sorties ostream::fill() int i; double valeurs[5]; valeurs[0] = ; for (i=1; i<5; i++) { valeurs[i] = valeurs[i-1] * 0.10; } cout << "Remplissage de l'espace libre avec des *" << endl; char f = cout.fill('*'); for (i=0; i<5; i++) { cout.width(10); cout << valeurs[i] << endl; } cout << "Restauration du remplissage précédent" << endl; cout.fill(f); for (i=0; i<5; i++) { cout.width(10); cout << valeurs[i] << endl; } Résultat: Remplissage de l'espace libre avec des * ******54.4 ******5.44 *****0.544 **** *** Restauration du remplissage precedent

60 Les entrées/sorties ostream::setf() et ostream::unsetf() Objet de type ostream : maintient des états dans un entier où chaque bit représente quelque chose. On peut activer un état avec setf() ou le désactiver avec unsetf(). plusieurs états (format flags) Pouvant être contrôlés par ces deux méthodes. Exemple intéressant : comment conserver plusieurs renseignements dans un seul entier. Chaque bit de l'entier correspond à un état. En faisant un OR binaire sur l'entier, on arrive à activer ou désactiver le ou les états désirés.

61 Les entrées/sorties Quelques états intéressants ios::left : alignement sur la gauche avec remplissage sur la droite. ios::right : alignement par défaut avec remplissage sur la gauche. ios::fixed : affichage des réels en format fixe. ios::scientific affichage des réels en format scientifique. ios::showpos affichage du signe positif Il existe d'autres états!

62 Les entrées/sorties Exemples // Alignement à gauche, format scientifique, signe positif, // précision 8 chiffres après le point, champs de largeur 20 caractères. cout.setf(ios::left | ios::scientific | ios::showpos); cout.precision(8); cout.width(20); cout << << endl; cout.width(20); cout << << endl; // --- Enlève le signe positif // --- Alignement à droite, format fixe, précision 8 chiffres total, // --- champs de largeur 20 caractères. cout.unsetf(ios::showpos); cout.setf(ios::right | ios::fixed); cout.precision(8); cout.width(20); cout << << endl; cout.width(20); cout << << endl; Résultat e e

63 Les manipulateurs Un certain nombre de paramètres pour le format des sorties peuvent être explicitement spécifiés. Ces paramètres sont de deux formes: Soit des manipulateurs, appliqués à lopérateur « << » Soit des options de configurations, appliqués directement au stream de sortie Manipulateurs Pour utiliser les manipulateurs, il faut au préalable importer les définitions du fichier iomanip au moyen de la directive dinclusion: #include On utilise les manipulateurs très simplement, en les insérant directement dans le flot, à lendroit désiré, exactement comme avec les données: cout << «donnée» << «manipulateur» << «donnée» <<...

64 Les sorties formatées Longueur de la représentation: setw(«taille») la donnée qui suit ce manipulateur est affiché sur (au moins) taille caractères, avec (par défaut) un cadrage à droite, fort pratique lors de la représentation en colonnes des nombres. cout << setw(10) << "un:" << setw(5) << 1 << endl; cout << setw(10) << "cent deux:" << setw(5) << 102 << endl; cout << setw(10) << "moins 18:" << setw(5) << -18 << endl; un: 1 cent deux: 102 moins 18: -18

65 Les sorties formatées Caractère de remplissage: setfill(«char») définit le caractère utilisé pour pour réaliser le remplissage lors dun alignement (par défaut le caractère espace): cout << setw(10) << "un:" << setfill(.) << setw(5)<< 1; cout << endl << setw(10) << "cent deux:" << setfill(.) << setw(5) << 102; cout << endl << setw(10) << "moins 18:" << setfill(.) << setw(5) << -18 un:…. 1 cent deux: moins 18:.. -18

66 Les sorties formatées Précision en virgule flottante: setprecision(int) définit le nombre de chiffres significatifs sur lequel se fera laffichage des nombre en virgules flottantes (par défaut 6): for (int i(2); i<6; ++i) { cout << setprecision(i) << i << << << endl; } 2 3.1e

67 Les entrées/sorties Comme avec les printf du C, il est donc possible de spécifier des formats d'affichage à la manière des fameux "%6.2f" dans le langage C. L'exemple suivant créé l'équivalent d'un printf("6.2f",r); #include using namespace std; int main(int, char **) { double r= ; int i=5; cout << setw(6) << setprecision(4) << r << endl; cout << i << " " << i++ << endl; cout << i << endl; return 0; } Les appels sont réalisés de la droite vers la gauche. Les expressions que vous affichez sont présentées dans l'ordre que vous avez demandé mais elles ont été évaluées dans l'ordre inverse. De plus, setprecision(4) sera active pour les éventuelles impressions de réels.

68 Entrée/sortie avec des fichiers texte Le lien entre les fichiers du système dexploitation et le programme se fait en C++ par le biais des streams. Un flot de données de type stream – orienté ou bidirectionnel – peut être associé à un fichier, et sutilise de la même manière que les flots vers ou en provenance de la console (cin, cout, cerr).

69 Entrée/sortie avec des fichiers texte Pour pouvoir utiliser les streams liés aux fichiers, il faut importer, en début de programme, les prototypes et définitions contenus dans la librairie, au moyen de la directive dinclusion: #include Deux types (classes) sont alors disponibles: ifstream (input file stream) stream dentrée associé à un fichier ouvert en mode lecture (similaire à cin) ofstream (output file stream) stream de sortie, associé à un fichier ouvert en mode écriture (similaire à cout).

70 Entrée/sortie avec des fichiers texte Le mécanisme général pour la mise en oeuvre dentrée-sorties via les fichiers est: (1) Création dun stream (dentrée ou de sortie), par la déclaration dune variable de type ifstream ou ofstream. Exemple ifstream entree; ofstream sortie; (2) Association de la variable avec un fichier physique, par lappel de la fonction-méthode open, en respectant la syntaxe dappel définie dans le paragraphe concernant les vecteurs. Exemple entree.open("input.txt"); qui associe le stream entree avec le fichier nommé «input.txt» (présent dans le répertoire courant). (3) Utilisation du stream: par des appels à des fonctions-méthodes, et lutilisation des opérateurs dinsertion («>>») et dextraction («<<») de données. (4) Fermeture du stream, au moyen de la fonction-méthode close Exemple entree.close();

71 Entrée/sortie avec des fichiers texte Les opérations (1) et (2), à savoir la déclaration de la variable et son association avec un fichier, peuvent se réaliser en une seule étape. Linitialisation lors de la déclaration se fait alors en spécifiant entre parenthèses le nom du fichier à lier au stream: Exemple ifstream entree("input.txt"); On peut considérer que linitialisation fait directement appel à la fonction open. La fonction open admet comme argument une chaîne de caractères de type "..." (en fait un char[]): il nest donc pas possible dutiliser directement une chaîne de type string (en effet, sil y a conversion implicite des chaînes de la forme "..." vers les strings (promotion), linverse nest pas vrai.). Il faut dans ce cas demander la conversion en type char[] du string, en faisant appel à la fonction-méthode c_str: Exemple 1 string str("output.txt"); ifstream entree2; ofstream sortie(str.c_str()); entree2.open(str.c_str());

72 Entrée/sortie avec des fichiers texte ifstream de("fichier1"); // définition de la variable: de if (!de) { cerr<<"Impossible d'ouvrir fichier1 en lecture\n"; exit(1); } ofstream vers("fichier2"); // définition de la variable: vers if (!vers) { cerr<<"Impossible d'ouvrir fichier2 en écriture\n"; exit(1); } char c; while(de.get(c)) //copie de fichier1 vers fichier2 vers<

73 Entrée/sortie avec des fichiers texte Lutilisation dans le programme des variables de type fstream pour effectuer des entrées-sorties se fait de la même manière que pour les streams cin et cout, cest-à-dire à laide des opérateurs dinsertion «>>» et dextraction «<<». ifstream entree("input.txt"); ofstream sortie("output.txt"); string mot; int n; entree >> mot >> n; sortie << "Le mot lu est: " << mot << " et le " << "nombre est: " << n << "." << endl; Exemple Remarque. Une fonction utile pour tester si le lecture dun fichier est Terminée est la fonction/méthode eof. if (entree.eof()) { cout << "Fin du fichier" << endl; }

74 Entrée/sortie avec des fichiers texte Le programme ci-dessous saisit une phrase via lentrée standard (clavier), et lécrit (un mot par ligne) dans un fichier texte nommé «phrase.txt». #include int main() { string motSaisit; string nomFichier("phrase.txt"); ofstream sortie(nomFichier.c_str()); cout << "Entrez une phrase terminée par «.»" << endl; do { cin >> motSaisit; sortie << endl << motSaisit; } while (motSaisit != "."); sortie.close(); return 0; }

75 Entrée/sortie avec des fichiers texte Le programme ci-dessous relit le fichier créé par le programme précédant, et affiche la phrase à lécran, et remettant les mots sur une même ligne. #include int main() { string motSaisit; ifstream entree("phrase.txt"); while (!entree.eof()) { entree >> motSaisit; cout << motSaisit << ; } cout << endl; entree.close(); return 0; }

76 Entrée/sortie avec des fichiers texte De même quil est conseillé de contrôler la conformité des valeurs entrées par un utilisateur, il est bon de vérifier que lassociation dun stream avec un fichier sest correctement réalisée (i.e. que le fichier existe, est lisible, etc). Pour cela, on peut «évaluer le stream», après lappel à la fonction open.Si tout cest bien passé, le résultat de cette évaluation sera true, et il sera false en cas de problème. Exemple entree.open("fichier-inexistant"); if (!entree) cout << "Oops, le fichier nest pas lisible!" << endl; else << cout << "Ok, le fichier existe et est lisible!" << endl; Plus précisément, un certain nombre de prédicats sont associés aux streams, et permettent den connaître létat: bool good() le stream est dans un état correct, la prochaine opération (lecture/écriture) sera un succès. bool eof() la fin du stream à été atteinte. bool fail() la prochaine opération (lecture/écriture) échouera. Elle sert lors de l«évaluation» dun stream. bool bad() le stream est corrompu: des données ont été perdues (et la prochaine opération échouera).

77 Strings et streams Il peut parfois être utile, en vue deffectuer des traitements particuliers, de disposer dune représentation sous forme de chaîne de caractères des différentes variables dun programme. Une telle convertion de représentation est automatiquement réalisée lorsque lon insère ces éléments dans un stream de sortie, tel que cout. Mais peut-on récupérer ce qui est transmis dans le flot ? À défaut de récupérer ce qui est effectivement transmis, on peut du moins en obtenir léquivalent sous forme de string, en utilisant des strings hybrides, associés à des streams. Ces entités hybrides sont désignées « stringstream». Pour pouvoir utiliser les stringstream dans un programme, il faut importer les prototypes et définitions contenus dans la librairie, au moyen de la directive dinclusion: #include

78 Stringstream de sortie Pour obtenir la représentation alphanumérique dune variable, il faut utiliser un stringstream de sortie, dans lequel on insérera les données désirées (de la même manière quavec cout) avant den extraire léquivalent sous forme de chaîne de caractère. Le type (la classe) matérialisant de tels éléments est désigné: ostringstream, et lextraction de la représentation chaîne sobtient au moyen de la méthode: string str(). #include... string composeMessage(const int errno, const string& description) { ostringstream ost; ost << "Erreur (n°" << errno << "): " << description; return ost.str(); } Exemple

79 Stringstream dentrée Il est également possible de réaliser des entrées depuis un string (au lieu du clavier, avec cin): il suffit dinitialiser un stringstream dentrée avec la chaîne désirée, et dutiliser lopérateur dextraction sur le stream ainsi obtenu. Le type (la classe) utilisé est: istringstream. #include... // Extrait les mots dun string, et les affiches à // raison de un par ligne void wordByWord(const string& str){ istringstream ist(str); string s; while (ist >> s) {cout << s << endl;} } // en utilisant la fonction précédante: wordByWord("Erreur (no5): Fichier non trouvé."); } Exemple Erreur (n˚5): Fichier non trouvé.

80 Hiérarchie des classes représentant les flots


Télécharger ppt "Structures de données IFT-10541 Abder Alikacem Du C au C++ Département dinformatique et de génie logiciel Édition Septembre 2009."

Présentations similaires


Annonces Google