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Les objets et la mémoire (débutant)

Apprendre à créer un objet et avoir une représentation visuel de l'objet

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Temps de lecture estimé : 12 minutes

Le but de cet article est de mieux comprendre les objets et d’avoir une représentation visuelle des objets en mémoire.

La classe

Définition de la classe Cercle

Avant de pouvoir créer des objets, nous devons définir le type de ces objets. Ici, nous allons décider de créer des objets de type cercle. Par conséquent, nous devons créer une classe Cercle.

Une classe est un type (comme int, char, …)

Cercle

int x;

int y;

int r;

Cercle()

agrandir();

perimetre();

afficher();

Notre classe Cercle comporte trois variables d’instances x, y (qui représentent les coordonnées du centre O du cercle dans l’espace) et la variable d’instance r qui définit le rayon du cercle. Ces variables s’appellent des variables d’instances, car elles appartiennent à un objet précis. On dit également qu’un objet de type cercle et une instance de la classe Cercle.

Variables d’instances

Les variables d’un objet s’appellent des variables d’instances.

On dit également qu’un objet est une instance de classe.

La classe Cercle possède également des fonctions qu’on appelle des méthodes en Orienté Objet. Ces méthodes vont nous permettre de modifier ou récupérer des données sur les objets qui seront créés.
En Orienté Objet, il existe des méthodes "spécifiques" qui :

  • permettent d’accéder1 aux données comme perimetre()
  • permettent de modifier les données comme agrandir()

Mais bien-sûr, il existe des méthodes qui ont d’autres rôles tels que afficher().


  1. Par accéder, on entend une méthode qui va permettre de consulter les données. C’est une méthode qui renvoie un type en retour. Par exemple perimetre() renverra le périmètre du cercle.

Les objets

Créer un premier objet de type cercle

Après avoir créé une classe, nous pouvons créer différents objets de type Cercle c’est-à-dire qui sont des instances de la classe Cercle.

Création d’un objet instance de Cercle :

public static void main(String[] args) {
    Cercle monCercle = new Cercle()
}

La création de l’objet précédent peut être découpée en 3 étapes :

  1. Création d’une case mémoire dans la pile (Stack) où sera stockée la référence1 (0x11158920) de l’objet.
    monCercle est donc une variable de référence.

        Cercle monCercle
    
  2. Création d’un espace mémoire dans le tas (Heap) pour stocker les données et les méthodes de l’objet (par copie)

    new Cercle();
    
  3. Affectation de l’objet qui est dans le tas à la case mémoire qui est dans la pile

    Cercle monCercle = new Cercle();
    
Création de l'objet monCercle
Création de l'objet monCercle

La variable monCercle se trouve dans la pile et stocke l’adresse de l’objet qui lui se trouve dans le tas.

On remarque que l’objet possède :

  • une adresse qui permet d’identifier et de retrouver l’objet dans le tas
  • les variables d’instances de la classe Cercle (par copie)

En effet, chaque objet possède sa propre copie de sa classe. C’est-à-dire que chaque objet de type cercle possède une copie des variables d’instances.

Et, de plus, les variables d’instances possèdent une valeur par défaut : ici 0 car le type de donnée est int. En effet, lors de la réservation de l’espace mémoire, l’interpréteur initialise les données de la classe avec leurs valeurs par défaut.

Un objet = une copie

Chaque objet possède sa propre copie de la classe d’où il est issu. C’est-à-dire la copie des variables d’instances

Pourquoi posséder une copie des variables d’instances ?

Chaque objet pouvant avoir des valeurs de variable d’instance différentes, il ne faudrait que l’exécuteur fasse la confusion quand il affecte des valeurs aux objets.

Créer un second objet de type cercle

Maintenant que nous avons vu comment créer un objet cercle, nous décidons d’en créer un deuxième

Cercle autreCercle = new Cercle();
Création d'un deuxième objet cercle : autreCercle
Création d'un deuxième objet cercle : autreCercle

On remarque que la référence (= adresse) de l’objet autreCercle est différente que celle de l’objet monCercle. En effet, deux objets de même type ne partagent pas la même référence (de même pour des objets de type différent). C’est comme dans un village plusieurs personnes ont une boîte aux lettres mais personne n’a la même adresse. Sinon comment le facteur distribuerait son courrier ?
Les objets fonctionnent également pareil.

Même type mais adresses différentes

L’objet autreCercle possède sa propre copie de la classe Cercle. On a donc deux objets qui ont le même type, mais qui ont une adresse différente.

Mais où sont stockées les méthodes d’instance de la classe ?

Dans le premier schéma on voit bien que les variables d’instances ont été copiées. Mais qu’en est-il des méthodes de la classe Cercle ?

Les méthodes Cercle() afficher() perimetre et agrandir se trouvent dans un autre espace mémoire appelé zone des methodes (methods area).

La "methods area" se trouve dans la JVM est a pour but de stocker les méthodes de la classe
La "methods area" se trouve dans la JVM est a pour but de stocker les méthodes de la classe

Lorsque la classe est chargée pour la première fois, cette dernière est compilée en Bytecode pour être ensuite exécutée par la JVM (et comme dans la classe on retrouve les méthodes d’instance elles seront donc compilées en Bytecode).
La méthode d’instance sera ensuite accessible grâce à une instruction en ByteCode : INVOKE.

Par exemple je souhaite appliquer la méthode afficher() à monCercle().
J’écris donc

monCercle.afficher();

La JVM va maintenant passer à l’instruction INVOKE la référence de l’objet monCercle qui est dans le tas et la référence de la méthode afficher() qui est la la zone des méthodes.


  1. La référence est l’adresse de l’objet. Dans l’objet monCercle, la référence de l’objet est 0x11158920

Manipuler les objets

Maintenant que nous avons créé un objet, il serait intéressant de pouvoir le modifier et le consulter. Pour cela nous allons utiliser les méthodes que possède l’objet. Pour rappel un objet de type cercle possède comme méthode : afficher(), perimetre() et agrandir()

Accéder aux variables d’instances de la classe

Pour modifier les variables d’instance x, y ou z vous devez utiliser la notation suivante.

Syntaxe : objet.variableDinstance = valeur;

Par exemple si je veux définir les coordonnées dans l’espace de monCercle et également son rayon :

monCercle.x = 4;  
monCercle.y = 6;
monCercle.r = 3;

L’objet monCercle aura pour coordonnée x = 4, y = 6 et comme rayon 3.

Pourquoi mettre monCercle devant les variables d’instances ?

Rappelez-vous l’histoire du facteur. Dans un village plusieurs personnes possèdent une boîte aux lettres.
Comment le facteur livre le courrier à vous et non à votre voisin ?
=> grâce à l’adresse On précise donc à quelle adresse on affecte les valeurs pour x, y et r. Ici c’est à l’adresse qui est stockée par la variable monCercle dans la pile.

Si on reprend le premier schéma on remarque que monCercle contient une adresse 0x11158920. C’est grâce à cette adresse que l’exécuteur place les valeurs 4, 6 et 3 à l’objet monCercle et non à l’objet autreCercle.

Représentation des 2 objets créés, la fonction main() qui est dans la pile contient donc les deux variables locales où sont stockées les références de nos objets qui eux sont dans le tas. Ici, nous avons décidé de ne pas représenter la zone des méthodes mais elle y est toujours
Représentation des 2 objets créés, la fonction main() qui est dans la pile contient donc les deux variables locales où sont stockées les références de nos objets qui eux sont dans le tas. Ici, nous avons décidé de ne pas représenter la zone des méthodes mais elle y est toujours

Les valeurs des variables d’instances de monCercle ont été modifiées tandis que celle de autreCercle non. Rappelez-vous chaque nouvel objet est une copie de sa classe.

Accéder aux méthodes de la classe

Maintenant que nous avons modifié les valeurs de nos objets, nous allons voir comment utiliser les méthodes sur ces objets.

Syntaxe : objet.methode(parametreEventuel);

Si je veux afficher le cercle monCercle.
Je vais utiliser la méthode afficher() que je vais appliquer à l’objet monCercle.

monCercle.afficher();

Mais si maintenant je veux agrandir le rayon de mon cercle, le passer de 3 à 10, soit un agrandissement de 7. Je vais devoir utiliser la méthode agrandir et lui passer en paramètre la valeur de l’agrandissement : 7. Et comme pour afficher(), je vais devoir appliquer cette méthode à l’objet monCercle :

monCercle.agrandir(7);

Comme pour les objets, on précise l’adresse ou on doit effectuer la méthode


Pour conclure, voici quelques points importants :

  • Une classe est égale à un type de donnée
  • Chaque objet possède sa propre copie de la classe
  • Deux objets de même type n’ont jamais la même adresse
  • Les objets sont accessibles grâce à leur adresse

Merci,et continuez d’apprendre :)

4 commentaires

Salut, en quel langage sont écrit tes codes ?

J’ai repéré quelques petites fautes, peut-être que le format d’article serait plus adapté à ton écrit afin d’avoir un retour de la communauté avant publication ?

Je te conseille vivement d’héberger les images de ton tutoriel sur Zeste de Savoir (galerie d’images) pour assurer la cohérence de ton article dans le futur, ici tu prends le risque de voir tes images disparaître si l’hébergeur imgmur venait à être suspendu.

Par ailleurs, n’hésite pas à lire ce tutoriel pour apprendre à rédiger sur ZdS, afin d’encore améliorer la qualité de ton article ! :)

https://zestedesavoir.com/tutoriels/221/rediger-sur-zds/

+2 -0

Salut, en quel langage sont écrit tes codes ?

J’ai repéré quelques petites fautes, peut-être que le format d’article serait plus adapté à ton écrit afin d’avoir un retour de la communauté avant publication ?

Je te conseille vivement d’héberger les images de ton tutoriel sur Zeste de Savoir (galerie d’images) pour assurer la cohérence de ton article dans le futur, ici tu prends le risque de voir tes images disparaître si l’hébergeur imgmur venait à être suspendu.

Par ailleurs, n’hésite pas à lire ce tutoriel pour apprendre à rédiger sur ZdS, afin d’encore améliorer la qualité de ton article ! :)

https://zestedesavoir.com/tutoriels/221/rediger-sur-zds/

marius007

Merci marius007, je vais héberger les images sur ZdS. Oui il serait bien que j’ai un retour avant la publication je vais donc le passer en article après avoir fait une correction.

+1 -0

Certaines phrases me font un peu tiqué. Par exemple « Deux objets de même type n’ont jamais la même adresse ».

Forcément, je me demande dans quel cas deux objets de types différents ont la même adresse. Je suis bien capable d’imaginer des union/struct ou même un simple héritage où ça arrive. Du coup, peut-être que ça vaut le coup d’en parler en Annexe ?

Le mot référence n’est jamais utilisé, je pense qu’il aurait dû.

Je n’ai pas trop cette phrase « nous pouvons créer différents objets qui utilisent cette classe c’est-à-dire qui utilise le type Cercle comme type de donnée. ». J’aurais plutôt dis « nous pouvons créer différents objets de type Cercle c’est-à-dire qui sont des instances de la classe Cercle »

L’article parle de variable d’instance mais pas de variable de classe, c’est fait exprès ?

L’article parle également de pile et de tas, est-ce vraiment nécessaire ? Ça n’a pas vraiment de lien avec le sujet de base si ? Ou alors il faut expliquer un peu plus ce qu’est la pile et le tas, en l’état on comprend juste que ce sont deux espaces de mémoire différents.

Sinon, cool comme tuto ^^
Simple, mais cool.

Édité par ache

ache.one                 🦹         👾                                🦊

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Certaines phrases me font un peu tiqué. Par exemple « Deux objets de même type n’ont jamais la même adresse ».

Forcément, je me demande dans quel cas deux objets de types différents ont la même adresse. Je suis bien capable d’imaginer des union/struct ou même un simple héritage où ça arrive. Du coup, peut-être que ça vaut le coup d’en parler en Annexe ?

Le mot référence n’est jamais utilisé, je pense qu’il aurait dû.

Je n’ai pas trop cette phrase « nous pouvons créer différents objets qui utilisent cette classe c’est-à-dire qui utilise le type Cercle comme type de donnée. ». J’aurais plutôt dis « nous pouvons créer différents objets de type Cercle c’est-à-dire qui sont des instances de la classe Cercle »

L’article parle de variable d’instance mais pas de variable de classe, c’est fait exprès ?

L’article parle également de pile et de tas, est-ce vraiment nécessaire ? Ça n’a pas vraiment de lien avec le sujet de base si ? Ou alors il faut expliquer un peu plus ce qu’est la pile et le tas, en l’état on comprend juste que ce sont deux espaces de mémoire différents.

Sinon, cool comme tuto ^^
Simple, mais cool.

ache

Merci ache pour ton retour. J’ai pris en compte tes recommandations.

Concernant la pile et le tas je trouve que c’est important de savoir où sont stockés les objets sans forcément rentrer dans le détail. La pile stocke : les variables locale, l’appel des méthodes / fonctions principalement. Tandis que le tas stocke les objets. Donc oui je voulais juste dire qu’il y avait deux espaces mémoires différents (mais sans rentrer dans le détail).

Pour les variables de classes, en effet je n’en parle pas car je voulais me concentrer dans un premiers temps concentrer le sujet sur les variables d’instances. Mais ton commentaire me pousse à parler des variable de classe car elles n’ont pas tout a fait le même comportement : surtout au niveau du stockage des données. Il existe une variable de classe quelque soit le nombre d’objet. Je illustrait cela avec un variable qui compte le nombre d’objet créés => variable de classe instanciée lors de l’appel d’un constructeur ? Sinon faire un second billet rapide sur variable d’instance, variable de classe

Édité par .Adri.

+0 -0
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