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Semaine 10: modularité, compilation séparée

Vous trouverez ici le matériel pédagogique pour la Semaine 10.

Objectifs

Cette semaine, et comme la précédente, notre objectif est de gérer de «gros» programmes, notamment pour continuer à vous préparer au projet. Nous avions eu un premier aperçu du concept de modularité, en découpant un programme en fonctions. Nous allons en rajouter une couche en découpant un programme en plusieurs fichiers, grâce à la compilation séparée. En prélude, nous discuterons le cycle de vie d’un programme, notamment pour clarifier ce qu’est la compilation. Comme application nous utiliserons la bibliothèque multimédia SFML pour faire des dessins et des interfaces graphiques. Cela pourra servir pour certaines parties optionnelles du projet.

En TD et TP, nous mettrons d’abord en application la compilation séparée, observant en détail un programme découpé en plusieurs fichiers, puis reproduisant le schéma pour découper un autre programme en plusieurs fichiers. Puis nous étudierons quelques exemples de programmes utilisant la bibliothèque SFML et nous en inspirerons pour programmer des dessins et interagir avec l’utilisateur.

Cours

Vous pouvez aussi consulter l”ancien poly de cours qui vous a été distribué en papier.

TP

Préalable:

Exercice: Préliminaires: compilation séparée

  1. Consulter le contenu des fichiers suivants: factorielle.h, factorielle.cpp, factorielle-exemple.cpp.

  2. Pour compiler le programme entier, il faut d’abord compiler chacun des bouts de programme (les fichiers .cpp). Pour cela on utilise l’option -c:

    info-111 g++ -c factorielle.cpp
info-111 g++ -c factorielle-exemple.cpp

    Ceci nous a créé deux fichiers, factorielle.o et factorielle-exemple.o qui sont des bouts de programme. Vérifier avec ls que ces fichiers ont bien été créés.

    Ensuite on combine ces deux bouts de programme de la façon suivante:

    info-111 g++ factorielle.o factorielle-exemple.o -o factorielle-exemple

    Vérifier avec ls que cette commande crée bien un exécutable factorielle-exemple.

  3. Exécuter le programme factorielle-exemple.

  4. Consulter le fichier factorielle-test.cpp. Créer un exécutable factorielle-test en adaptant les étapes ci-dessus, puis testez ce nouveau programme.

  5. Une autre méthode pour compiler factorielle-exemple est de remplacer les trois commandes de la question (2) par la seule commande:

    info-111 g++ factorielle.cpp factorielle-exemple.cpp -o factorielle-exemple

    Supprimer les fichiers factorielle.o, factorielle-exemple.o et factorielle-exemple de votre dossier avec rm. Tester alors la commande précédente. Quel(s) fichier(s) ont été créés? En déduire quelles sont les différences avec la méthode précédente? En fonction des moments vous pourrez être amené à faire l’une ou l’autre, notamment dans le projet.

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Exercice: compilation séparée

  • Ouvrir le fichier fibonacci.cpp et regarder son contenu. Remarquer que la fonction main mélange deux actions de nature très différente: lancer les tests de la fonction fibonacci, et utiliser cette fonction pour interagir avec l’utilisateur. Ceci n’est pas très satisfaisant.

  • Réorganiser le fichier fibonacci.cpp en plusieurs fichiers en suivant le modèle de l’exercice précédent. Il y aura donc quatre fichiers: fibonacci.h, fibonacci.cpp, fibonacci-test.cpp et fibonacci-exemple.cpp.

    Faites attention à ne pas dupliquer de code.

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  • Quels exécutables allez-vous construire? Pour chaque exécutable, quels fichiers allez-vous combiner pour l’obtenir? Vérifier pour chaque exécutable que chaque fonction utilisée (dont la fonction main) est définie une et une seule fois dans l’ensemble de fichiers correspondant.

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  • Compiler chacun des deux programmes (test et exemple) grâce à la compilation séparée, les exécuter et vérifier que tout fonctionne correctement. En cas d’erreur, lire le message d’erreur puis comparer attentivement vos fichiers et commandes avec ceux donnés pour la fonction factorielle (si vous avez votre feuille de TD sous la main, consulter l’exercice 1 vous permet de visualiser facilement tous les fichiers factorielle).

    Noter ci-dessous les commandes utilisées pour la compilation:

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Exercice: Premiers graphiques avec Jupyter

  1. Refaire l’exercice 2 du TD en complétant la feuille de travail premier-dessin. Implantez chacun des items en vérifiant à chaque fois le résultat.

Exercice: Premiers graphiques avec SFML ♣

Il n’est à l’heure actuelle pas encore possible d’utiliser le serveur JupyterHub pour cet exercice. Il est donc à effectuer en local en salle de TP (ou sur votre machine personnelle si vous avez les logiciels requis). Si vous n’avez pas eu le temps de le faire en séance de TP, ce n’est pas critique pour l’avancement de votre projet. Aussi l’avons nous marqué avec ♣.

Pour installer les logiciels requis sur votre machine personnelle, voir les sections «Aide à l’installation» sur la page logiciels du site du cours. À noter que, pour utiliser la SFML sur CodeBlocks ou tout autre IDE, il faut configurer l’IDE. Plus encore que d’habitude, nous recommandons de compiler en ligne de commande dans le terminal. Pour l’instant, en salle de TP, il est nécessaire d’utiliser info-111 g++ pour compiler un programme utilisant SFML.

  1. Ouvrir les fichiers exemple-graphisme1.cpp et primitives.h et consulter le premier.

  2. Compiler ce programme depuis le terminal avec (en une seule ligne!):

    info-111 g++ exemple-graphisme1.cpp primitives.cpp
    -o exemple-graphisme1 -lsfml-system -lsfml-window -lsfml-graphics

    puis le lancer avec:

    ./exemple-graphisme1

    Explication: le code binaire de SFML est réparti dans trois bibliothèques sfml-system, sfml-window et sfml-graphics. Les arguments -lsfml-system, … indiquent à g++ de les lier au programme.

  3. Pour compiler le programme fourni premier-dessin.cpp en adaptant la commande que vous avez utilisé ci-dessus pour compiler exemple-graphisme1.cpp. Compléter premier-dessin.cpp à partir de la feuille de travail premier-dessin.jupyter. N’hésitez pas à changer la valeur de la variable delai pour voir le résultat s’afficher plus longtemps.

Exercice ♣: Souris et clavier

  1. Pour vous donner une idée de l’utilisation de la SFML et de notre bibliothèque de primitives, lire attentivement primitives.h et sa documentation.

  2. Consulter ensuite exemple-graphisme2.cpp et exemple-graphisme3.cpp pour en voir des exemples d’utilisation.

  3. Implanter l’exercice 4 du TD.

Exercice ♣: Couche d’abstraction

Pour vous approprier la couche d’abstraction, consultez-en l’implémentation dans primitives.cpp. En vous inspirant de ce qui est déjà fait, complétez l’implémentation de la fonction draw_filled_rectangle (sa documentation est dans primitives.h). Vous pouvez vous aider de la documentation en ligne de la SFML.

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Exercice ♣: Jeu du Yams

Reprendre le jeu du Yams du TP 6 en rajoutant une petite interface graphique.

On affichera les dés (soit avec du texte, soit avec des points) dans la fenêtre. Retourner voir exemple-graphisme3.cpp pour des fonctions rapides. L’utilisateur pourra cliquer sur les dés qu’il veut combiner pour former une figure. (utiliser par exemple wait_mouse() pour cliquer sur les dés, et wait_keyboard() pour valider.) Le nombre de points sera ensuite affiché.

À vous de concevoir les fonctions à introduire pour décomposer le problème.