C++ avancé, STL et librairies scientifiques

Programme

vendredi 02/12

09:20 09:30

Accueil

09:30 10:45

Les design patterns

Aurélien Géron (Institut National Agronomique Paris-Grignon)

• Quelques rappels utiles :
  • templates ;
  • namespaces ;
  • surcharge d'opérateurs ;
  • conversions de types.
• Introduction aux design patterns (GoF).
• Les principaux design patterns :
  • conteneur/itérateur ;
  • stratégie ;
  • adaptateur ;
  • composite ;
  • fabrique ;
  • singleton ;
  • observateur Proxy ;
  • visiteur.

10:45 11:00

Pause

11:00 12:30

La STL, Standard Template Library

Aurélien Géron (Institut National Agronomique Paris-Grignon)

• Objectifs et organisation de la STL
• Les conteneurs séquentiels : vector, deque, list, bit_vector
• Les conteneurs associatifs : set, multiset, map, multimap
• Les itérateurs de la STL
• Algorithmes et stratégies de la STL (find, for_each, sort, binary_search)

12:30 13:30

Repas

13:30 14:30

La STL, suite

Aurélien Géron (Institut National Agronomique Paris-Grignon)

• Les adaptateurs de conteneurs (stack, queue, priority_queue), d'itérateurs et de fonctions
• Les chaînes de caractères (string)
• La gestion de la mémoire avec la STL (affectations, copies, allocateurs, auto_ptr)
• Conclusion STL : extensions, interactions avec les autres librairies

14:30 14:45

Tour d'horizon des librairies scientifiques en C++

Aurélien Géron (Institut National Agronomique Paris-Grignon)

Le tour d'horizon des librairies a pris la forme d'un discussion générale où tout le monde a fait part de ses expériences. On peut citer une liste non exhaustive de bibliothèques C++ scientifiques qui sont utilisées (ou simplement ont été testées) par les personnes présentes :

• LAPACK++, ARPACK++.
• NEWMAT : librairie d'algèbre linéaire (calculs matrices-vecteurs mais aussi des algo d'algèbre linéaire comme décomposition en valeur singulière, jacobi, ....). Un atout de cette bibliothèque est sa taille : elle est petite et se compile facilement. Son principal défaut : si on l'utilise "basiquement", les perfos sont très mauvaises (elle utilise un mécanisme d'héritage qui plombe souvent les perfos). Mais on peut tirer profits de ses avantages sans avoir à subir (tous) ses inconvénients en faisant attention.
• BLITZ++ par Veldhuizen, l'auteur de "Techniques for scientific C++", qui utilise la technique des expression templates,
• POOMA, développée initialement par le LANL, repris maintenant sous le nom de Free POOMA. Permet de gèrer du parallélisme et du multithreading.
• PETE, Portable Expression Template Engine, utilisé par FreeFEM.
• MTL, ITL, Matrix Template Library et Iterative Template Library.
• CLN, Class Library for Numbers, pour l'arithmétique exacte.
• APFLOAT, pour les grands rationels à précision arbitraire.
• GMP, Gnu Multiple Precision.
• BOOST, qui se veut la continuité du standard.Cette librairie comprend entre autres BOOSTGRAPH, système de gestion de graphe et BOOST UBLAS.
• VTK, ITK pour la visualisation et le traitement d'images.
• QT sur laquelle est basée KDE.
• GTk++, pour les interfaces graphiques.
• Binding C++ pour MPI.
• Openthread, librairie de thread.
• PETSC, manipulation de maillages, matrices... distribués, au dessus de MPI (il existe aussi une version openMP).
• libXML2
• JACKX pour le calcul symbolique.
• Lorene : résolution d'EDP (elliptiques et hyperboliques) à l'aide de méthodes spectrales multi-domaines et en coordonnées sphériques.

14:45 15:00

Pause

15:00 16:30

Présentation des principales librairies scientifiques (précision arbitraire, matrices, algèbre linéaire)

Pierre Raybaut

16:30 17:00

Discussion sur l'utilisation du C++ en calcul scientifique