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CPP Modules - École 42

Description

Les modules CPP constituent une série de 9 exercices progressifs de l'École 42 pour apprendre le C++ moderne. Chaque module (CPP00 à CPP08) introduit des concepts fondamentaux du langage avec une complexité croissante.

Objectifs pédagogiques

• Maîtriser la programmation orientée objet en C++
• Comprendre les spécificités du C++ par rapport au C
• Apprendre les bonnes pratiques de développement
• Maîtriser la gestion mémoire moderne (RAII)
• Découvrir les design patterns essentiels

Modules détaillés

CPP00 - Bases du C++

Concepts abordés :

• Namespaces, classes, fonctions membres
• stdio streams, listes d'initialisation
• static, const, et autres qualificateurs
• Exercices : Megaphone, PhoneBook

CPP01 - Allocation mémoire, pointeurs, références

Concepts abordés :

• new/delete vs malloc/free
• Références en C++
• Pointeurs vers fonctions membres
• Exercices : Zombie horde, HarlFilter

CPP02 - Forme canonique orthodoxe

Concepts abordés :

• Constructeur de copie
• Opérateur d'assignation
• Destructeur
• Exercices : Fixed point numbers, BSP

CPP03 - Héritage

Concepts abordés :

• Héritage public/privé/protégé
• Classes abstraites
• Polymorphisme de base
• Exercices : ClapTrap, FragTrap, DiamondTrap

CPP04 - Polymorphisme

Concepts abordés :

• Fonctions virtuelles
• Classes abstraites avancées
• Interfaces en C++
• Exercices : Animal, Brain, Materia

CPP05 - Exceptions

Concepts abordés :

• Try/catch/throw
• Classes d'exception personnalisées
• RAII et exception safety
• Exercices : Bureaucrat, Form, Intern

CPP06 - Casts C++

Concepts abordés :

• static_cast, dynamic_cast
• const_cast, reinterpret_cast
• Détection de types
• Exercices : Conversion, Serialize, Base

CPP07 - Templates

Concepts abordés :

• Templates de fonctions
• Templates de classes
• Spécialisation
• Exercices : swap, iter, Array

CPP08 - Conteneurs templés

Concepts abordés :

• STL containers (vector, list, stack)
• Itérateurs
• Algorithmes STL
• Exercices : easyfind, Span, MutantStack

Technologies utilisées

• C++98 (standard imposé par 42)
• Compilation : g++ avec flags stricts
• Makefile pour chaque exercice
• Orthodox Canonical Form obligatoire

Structure globale

cpp/
├── cpp00/              # Module 00 - Bases
│   ├── ex00/          # Megaphone
│   ├── ex01/          # PhoneBook
│   └── ex02/          # Bonus
├── cpp01/              # Module 01 - Mémoire
│   ├── ex00/          # BraiiiiiiinnnzzzZ
│   ├── ex01/          # Moar brainz!
│   ├── ex02/          # HI THIS IS BRAIN
│   ├── ex03/          # Unnecessary violence
│   ├── ex04/          # Sed is for losers
│   ├── ex05/          # Harl 2.0
│   └── ex06/          # Harl filter
├── cpp02/              # Module 02 - Forme canonique
├── cpp03/              # Module 03 - Héritage
├── cpp04/              # Module 04 - Polymorphisme
├── cpp05/              # Module 05 - Exceptions
├── cpp06/              # Module 06 - Casts
├── cpp07/              # Module 07 - Templates
└── cpp08/              # Module 08 - Conteneurs

Compilation et utilisation

Compilation d'un exercice

cd cpp00/ex00
make
./megaphone

Flags de compilation obligatoires

CXXFLAGS = -Wall -Wextra -Werror -std=c++98

Tests

# Chaque exercice inclut des tests
make test

Concepts clés développés

Programmation Orientée Objet

• Encapsulation : private/public/protected
• Héritage : public, private, multiple
• Polymorphisme : virtual, override, abstract

Gestion mémoire C++

• RAII (Resource Acquisition Is Initialization)
• Smart pointers concepts de base
• Exception safety garantees

Templates et généricité

• Paramètres de templates (type, non-type)
• Spécialisation partielle et totale
• SFINAE concepts de base

STL et conteneurs

• Itérateurs et leur utilisation
• Algorithmes standards
• Conteneurs (vector, list, map, etc.)

Exercices remarquables

PhoneBook (CPP00)

Contact manager avec interface utilisateur

class PhoneBook {
private:
    Contact contacts[8];
    int     index;
public:
    void addContact();
    void searchContact();
    void displayContacts();
};

Fixed Point (CPP02)

Implémentation d'un type de nombre à virgule fixe

class Fixed {
private:
    int                 fixedValue;
    static const int    fractionalBits = 8;
public:
    Fixed(const Fixed& other);
    Fixed& operator=(const Fixed& other);
    bool operator>(const Fixed& other) const;
    Fixed operator+(const Fixed& other) const;
};

Bureaucrat (CPP05)

Gestion d'exceptions et hiérarchie de classes

class Bureaucrat {
private:
    const std::string   name;
    int                 grade;
public:
    class GradeTooHighException : public std::exception {};
    class GradeTooLowException : public std::exception {};
    void incrementGrade();
    void decrementGrade();
};

Normes et contraintes 42

Contraintes de codage

• Orthodox Canonical Form obligatoire
• Pas de STL avant CPP08
• Compilation sans warning
• Pas de memory leaks

Bonnes pratiques appliquées

• RAII pour la gestion de ressources
• const correctness
• Exception safety
• Single Responsibility Principle

Compétences développées

• Maîtrise complète du C++ moderne
• Design patterns orientés objet
• Gestion mémoire avancée
• Programmation générique
• Architecture logicielle robuste

Évaluation

Chaque module est évalué individuellement :

• Tests automatisés
• Code review par les pairs
• Défense orale du code

Auteur

Alexandre Pommier (apommier) - École 42

Note globale obtenue

Tous les modules validés ✅

Licence

Projet académique - École 42