FrançaisEnglish

TME 2 -- Objets Simples

Printer icon

TME 2 -- Objet Simples

L'objectif de ce deuxième TME est de bien se familiariser avec les mécanismes base régissant le fonctionnement d'un objet C++. Plus particulièrement sur les constructeurs & destructeurs, et les contextes dans lesquels ils peuvent être appelés.

Présentation du Code

Un développeur consacre un temps important à l'écriture (et la correction) de son code. Avoir une bonne maîtrise de son éditeur de texte est nécessaire. Aucun éditeur ne vous est imposé, en revanche, vous devez l'utiliser de façon efficace et il doit être capable de reconnaître du code C++.

Comme il a été annoncé en cours un soin tout particulier devra être accordé à la présentation de votre code. A cet effet un exemple type d'indentation vous est fourni ci-après. Toujours pour une meilleure lisibilité, réduisez la taille des tabulations à 2 ou 4 caractères au lieu du défaut de 8. Enfin, n'insérez jamais le caractère tabulation dans votre code source, configurez votre éditeur favori pour que celui-ci substitue automatiquement des espaces blancs ordinaires à la place d'une tabulation.

Pour vim/gvim, ajouter dans votre ~/.gvimrc les lignes suivantes:

:set shiftwidth=2
:set expandtab

:autocmd FileType c,cpp set cindent
:autocmd FileType make set noexpandtab shiftwidth=8

Pour emacs, ajoutez dans votre ~/.emacs les lignes suivantes:

;; CC-Mode configuration.
 (defun local-c-mode-hook ()
  (setq c-echo-syntactic-information-p t
                        c-basic-offset 2
                             tab-width 4
                      indent-tabs-mode nil)
  (c-set-offset 'topmost-intro          0)
  (c-set-offset 'inclass              '++)
  (c-set-offset 'access-label          '-)
  (c-set-offset 'comment-intro         '-)
  (c-set-offset 'arglist-cont-nonempty 'c-lineup-arglist-close-under-paren)
  (c-set-offset 'arglist-close         'c-lineup-arglist-close-under-paren)
  (c-set-offset 'defun-block-intro     '+)
  (c-set-offset 'statement-block-intro '+)
  (c-set-offset 'block-close            0)
  (c-set-offset 'case-label            '+)
  (c-set-offset 'statement-case-intro  '+))
 (add-hook 'c-mode-common-hook 'local-c-mode-hook)

 (setq auto-mode-alist
  (cons '("\\.\\(h\\|hh\\|hpp\\)\\'" . c++-mode)
   auto-mode-alist))
Exemple de code C++ correctement indenté.

Figure 1 -- Exemple d'indentation du code C++

Organisation des Répertoires

On respectera l'arborescence décrite dans Organisation du Code & Compilation

Compilation

Ce deuxième TME ne contiendra que quatre fichiers:

  1. Box.h : la déclaration de la classe Box.
  2. Box.cpp : la définition de la classe Box.
  3. Main.cpp: le programme de test.
  4. CMakeLists.txt: configuration de cmake.

Configuration de cmake

Le contenu fichier CMakeLists.txt pour ce tme vous est fourni:

# -*- explicit-buffer-name: "CMakeLists.txt<M1-MOBJ/tme2>" -*-
#
# Pour voir les commandes lancées par cmake/make, utiliser:
#     > cmake -DCMAKE_VERBOSE_MAKEFILE:STRING=YES ../src

 cmake_minimum_required(VERSION 2.8.0)
 project(TME2)

 set( CMAKE_CXX_FLAGS            "-Wall -g" CACHE STRING "C++ Compiler Release options." FORCE )
 set( CMAKE_INSTALL_PREFIX       "../install" )

    include_directories( ${TME2_SOURCE_DIR} )

                    set( includes     Box.h )
                    set( cpps         Box.cpp
                                      Main.cpp
                       )
         add_executable( tme2         ${cpps} )

                install( TARGETS tme2        DESTINATION bin )
                install( FILES   ${includes} DESTINATION include )

Mon Premier Objet: Box

Nous allons implémenter la classe Box présentée en cours.

Spécification de la classe Box

Figure 2 -- Spécification de la classe Box

Note

Dans le récapitulatif suivant, les prototypes des fonctions membre ne sont pas forcément donnés de façon exacte. Votre travail consiste à les compléter conformément à ce qui a été vu en cours (et au bon sens).

La classe Box comporte les cinq attributs suivants:

  • name_ : le petit nom de l'objet courant (de type std::string).
  • x1_, y1_,  x2_, y2_ : les coordonnées des deux angles de la boîte (de type long).

Les coordonnées x1_ et y1_ (respectivement y1_ et y2_ seront maintenues ordonnées telles que x1_  <=  x2_. Une boîte sera considérée comme vide si x1_ > x2_ ou y1_ > y2_.

Constructeurs: (ctor):

  • Box(), constructeur par défaut. Doit construire une boîte vide.
  • Box(const std::string, long x1, long y1, long x2, long y2), constructeur ordinaire.
  • Box(const  Box&), constructeur par copie. Pour plus de clarté, lorsqu'une boîte sera copiée on s'autorisera à en modifier le nom en y ajoutant le suffixe "_c".

Destructeur: (dtor)

  • ~Box(), destructeur (unique).

Accesseurs: (accessors)

  • getName()
  • getX1()
  • getY1()
  • getX2()
  • getY2()
  • getWidth()
  • getHeight()
  • isEmpty()
  • intersect(const Box&)
  • print(std::ostream&) : affiche l'état de la Box dans un flux, on choisit le format suivant: <"NAME" x1 y1 x2 y2>.

Modificateurs: (mutators)

  • makeEmpty()
  • inflate(long dxy)
  • inflate(long dx, long dy)
  • inflate(long dx1, long dy1, long dx2, long dy2)
  • getIntersection(const Box&)

Afin de pouvoir bien suivre les appels aux constructeurs & destructeurs durant l'exécution du programme, nous allons ajouter des affichages dans les corps de ces fonctions. Ils devront afficher:

Debug: Box::Box() <"NAME" [x1 y1 x2 y2]>
Debug: Box::Box(std::string, ...) <"NAME" [x1 y1 x2 y2]>
Debug: Box::Box(const Box&) <"NAME" [x1 y1 x2 y2]>
Debug: Box::~Box() <"NAME" [x1 y1 x2 y2]>

Travail Demandé

Question 1

Implanter la classe Box comme spécifié précédemment. Pour la valider, on utilisera le programme de test fourni ci-après. L'exécution de ce programme va produire une trace d'exécution indiquant à quels endroits les contructeurs et destructeurs sont appelés. Commentez la trace en mettant en correspondance les appels et les instructions du programme.

On mettra l'ensemble de la classe à l'intérieur d'un namespace tme1.

Programme de test à utiliser pour valider votre classe:

Programme de test de Box

Figure 3 -- Test de la classe Box

Note

Filtrage de l'affichage de Debug. Pour retrouver une trace d'exécution proche de celle fournie au TME 1, vous pouvez utiliser la commande suivante, qui filtre toutes les lignes contenant le terme Debug :

etudiant@pc:work> ../install/bin/tme2 2>&1 | grep -v Debug

Explication de cette ligne de commande un peu alambiquée :

  • 2>&1 redirige le flot de sortie d'erreur (i.e. cerr) dans le flot de sortie standart (i.e. cout).
  • | pipe la sortie standart du programme tme1 sur l'entrée standard d'un autre, ici : grep
  • grep -v Debug affiche les lignes de l'entrée standart ne comportant pas le terme Debug.

Question 2

Vérification des droits d'accès: tour à tour, déplacer chaque constructeur dans la partie private de la classe Box. Recompiler, que se passe-t-il et pourquoi.

Question 3

Mise en oeuvre des fonctions inline : mettre en inline toutes les fonctions de la classe Box ne comportant qu'une seule instruction.

Question 4

Nous allons maintenant utiliser les surcharges d'opérateurs:

  1. Écrire la surchage d'opérateur pour l'affichage dans un flux, modifier le code en conséquence partout où cela est pertinent (dans et en dehors de la classe).
  2. On désire ensuite utiliser l'opérateur and pour faire l'intersection entre deux Box (i.e. comme getIntersection()). Comment faire et où cela permet-il de changer le code ?

Question 5

On souhaite connaître à tout moment le nombre d'objets Box alloués. En vous référant au cours, proposer une solution (élégante).

Question Facultative

Exercice de style:

Pour illustrer les concepts d'api et d'encapsulation, nous allons changer la représentation interne de la Box. Les attributs deviennent:

  • x_ et y_: le centre de la boîte.
  • width_ et height_ : la taille de la boîte.

On mettra cette classe alternative dans un namespace tme1Qf. Que faudra-t-il changer dans Main.cpp pour utiliser cette seconde implantation?

Réimplémenter la classe en utilisant ces nouveaux attributs. Quelles conséquences cela a-t-il sur le programme de test?