Les fonctions générées automatiquement par le compilateur C++ peuvent être méconnues des développeurs.
Cette méconnaissance peut entraîner des erreurs de gestion de ressources et des comportements imprévisibles dans le code.
Cet article vous guide à travers les mécanismes des fonctions automatiques et les directives modernes pour un code plus sûr.
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Introduction aux Fonctions C++
Dans la programmation en C++, chaque classe bénéficie de fonctions générées automatiquement par le compilateur, souvent sans que le développeur en soit conscient. Cet e-book explore les six fonctions générées automatiquement, explique les directives modernes comme = delete et = default, et fournit des conseils pratiques pour concevoir des classes robustes. À travers des exemples, des tableaux et des schémas, vous apprendrez à maîtriser ces mécanismes essentiels pour écrire un code sécurisé et performant.
Fonctions Auto-Générées en C++
Les Six Fonctions Générées Automatiquement
Le compilateur génère automatiquement jusqu’à six fonctions spéciales pour une classe en C++ :
- Constructeur par défaut :Crée un objet sans paramètre.
- Destructeur :Détruit l’objet à la fin de son cycle de vie.
- Constructeur par copie :Crée un nouvel objet en copiant un objet existant.
- Opérateur d’affectation par copie :Copie les données d’un objet dans un autre déjà existant.
- Constructeur de déplacement (move) :Déplace les ressources d’un objet vers un nouvel objet.
- Opérateur d’affectation par déplacement :Transfère les ressources d’un objet vers un autre déjà existant.
Comportements par Défaut et Problèmes Associés
Fonction | Généré par défaut | Problèmes Potentiels |
|---|---|---|
Constructeur par défaut | Oui | Nécessaire pour des objets simples. |
Destructeur | Oui | Peut provoquer des fuites si des ressources ne sont pas libérées. |
Constructeur par copie | Oui | Alias involontaire des pointeurs ou ressources. |
Opérateur d’affectation par copie | Oui | Double libération de mémoire en cas d’aliasing. |
Constructeur de déplacement | Non (avant C++11) | Optimise la gestion des ressources dynamiques. |
Opérateur d’affectation par déplacement | Non (avant C++11) | Facilite le transfert des ressources. |
C++: Directives = delete et = default
Directive = delete
La directive = delete est utilisée pour interdire explicitement une fonction générée par défaut. Cela empêche toute utilisation involontaire ou incorrecte de ces fonctions.
Exemple :
class Gobelet {
private:
int* valeur;
public:
Gobelet(int v) : valeur(new int(v)) {}
~Gobelet() { delete valeur; }
Gobelet(const Gobelet&) = delete; // Interdit la copie
Gobelet& operator=(const Gobelet&) = delete; // Interdit l’affectation par copie
};
Avec ce code, toute tentative de copier ou d’affecter un Gobelet déclenche une erreur de compilation, évitant les aliasing ou les fuites de mémoire.
Directive = default
La directive = default force le compilateur à générer une fonction spéciale par défaut, même si d’autres constructeurs ou fonctions spéciales sont définis.
Exemple :
class Gobelet {
public:
Gobelet() = default; // Force la génération du constructeur par défaut
Gobelet(int v) : valeur(v) {}
private:
int valeur;
};
C++: Constructeurs et Move
Le constructeur de déplacement et l’opérateur d’affectation par déplacement permettent de transférer des ressources d’un objet à un autre sans effectuer de copie. Cela est particulièrement utile pour des objets contenant des pointeurs ou des ressources dynamiques.
Exemple de Constructeur de Move :
#include <iostream>
using namespace std;
class Gobelet {
private:
int* valeur; // Pointeur vers une ressource dynamique
public:
// Constructeur : Alloue une ressource dynamique
Gobelet(int v) : valeur(new int(v)) {
cout << "Gobelet créé avec la valeur : " << *valeur << endl;
}
// Destructeur : Libère la ressource allouée
~Gobelet() {
if (valeur) {
cout << "Gobelet détruit avec la valeur : " << *valeur << endl;
} else {
cout << "Gobelet détruit avec une valeur vide." << endl;
}
delete valeur;
}
// Constructeur de déplacement
Gobelet(Gobelet&& autre) noexcept : valeur(autre.valeur) {
autre.valeur = nullptr; // Libère la ressource de l'ancien objet
cout << "Gobelet déplacé, nouvelle valeur : " << *valeur << endl;
}
// Méthode pour afficher la valeur
void Afficher() const {
if (valeur) {
cout << "Valeur actuelle : " << *valeur << endl;
} else {
cout << "Valeur actuelle : [vide]" << endl;
}
}
};
int main() {
// Création d'un objet Gobelet
Gobelet g1(10);
g1.Afficher();
// Déplacement de g1 vers g2
Gobelet g2 = move(g1);
// Affichage des valeurs après le déplacement
cout << "Après déplacement :" << endl;
cout << "g1 : ";
g1.Afficher();
cout << "g2 : ";
g2.Afficher();
return 0;
}
Exemple d’exécution :
Copie vs Move en C++
Voici l’image représentant la différence entre copie et déplacement.
Copie :
- L’Objet A est copié pour créer un nouvel objet (Objet B).
- L’Objet B contient une nouvelle ressource indépendante de l’Objet A.
Déplacement :
- Les ressources de l’Objet B sont transférées à l’Objet C.
- Après le déplacement, l’Objet B est vidé (ressource mise à zéro ou inutilisable).
Conclusion sur les Fonctions Générées
La maîtrise des fonctions générées automatiquement en C++ est essentielle pour écrire un code sûr et performant. Ces fonctions offrent un cadre utile, mais leur comportement par défaut peut entraîner des problèmes graves si elles ne sont pas adaptées aux besoins spécifiques d’une classe.
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FAQ
Quelles sont les fonctions générées automatiquement par le compilateur C++?
Pourquoi utiliser la directive = delete en C++?
Comment fonctionne la directive = default en C++?
Quelle est la différence entre copie et déplacement en C++?
Quels problèmes peuvent survenir avec les fonctions par défaut en C++?
Conclusion
La maîtrise des fonctions générées automatiquement en C++ est cruciale pour un code optimisé. Comment intégrez-vous ces concepts dans vos propres projets C++?
