El lenguaje C++.ppt

El lenguaje C++
A partir del lenguaje C
Entorno de programación
Visual C++
El entorno de programación
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Solución
Proyecto
Hola mundo
Compilar
Build
Link
Debug
Nuevas palabras reservadas
asm
inline
public
virtual
catch
new
template
class
operator
this
delete
private
throw
friend
protected
try
Nueva forma para E/S



Cualquier compilador de C++, acepta C.
La biblioteca iostream incluye los operadores cin
y cout (#include <iostream>).
Ejemplo:
char nombre;
int num=2;
std :: cout << "Introduzca el nombre del archivo " << num << ": ";
std :: cin >> nombre;
Declaración de variables

En cualquier lugar del bloque:
for (double suma = 0.0, int i = 0; i<n; i++)
suma += a[i]

Variables const para tamaño de
vectores:
int main() {
const int SIZE = 5;
char cs[SIZE] ;
}
Punteros const



Apuntan siempre a la misma dirección.
El valor de la variable apuntada se
puede modificar.
Se declaran así:
char* const nombre2 = "Ramón";

Un puntero a variable const no puede
modificar el valor de esa variable.
Punteros a variables const

Se declaran así:
const char *nombre1 = "Ramón";

El código:
En ANSI C
produce i = 3,
pero en C++ no
compila.
}
#include <stdio.h>
int main() {
const int i = 2;
int *p;
p = &i;
*p = 3;
printf("i = %d", i);
Conversiones explícitas de tipo

Ejemplo de cast: (C y C++)
return (int) (x/y);

C++ dispone de otra conversión:
y = double(25);
return int(x/y);
Sobrecarga de funciones




Funciones distintas con mismo nombre.
Distinto tipo y/o número de
argumentos.
No pueden diferir sólo en el tipo de
retorno.
Tampoco en que un argumento se pase
por valor en una función y por
referencia en la otra.
Parámetros con valores por
defecto



En C++ se pueden definir valores por defecto
para todos o algunos argumentos formales.
En la llamada, si no están los argumentos
correspondientes, se toma el valor asignado.
Los argumentos con valores por defecto deben
estar al final de la lista.
Parámetros con valores por
defecto


Si se omite un argumento en la
llamada, se deben omitir los siguientes
en la lista.
Ejemplo:
double modulo(double x[], int n=3);

En C++ se puede invocar así:
v = modulo(x, n);
v = modulo(x);
Variables de tipo referencia




Se declaran con el operador '&'.
Deben ser inicializadas.
Nombre alternativo para un objeto.
Utilidades más importantes:



especificación de argumentos.
especificación de tipos de retorno.
sobrecarga de operadores.
Variables de tipo referencia
int i = 1;
int& r = i; //
// mismo
int x = r; //
r = 2;
//
r++;
//



r e i ahora se refieren al
int
x = 1
i = 2
i se incrementa a 3
Ningún operador opera sobre una
referencia.
El valor de una referencia no se puede
modificar (siempre se referirá al mismo objeto).
&r es un apuntador al objeto denotado.
Los operadores new y delete





Hasta ahora variables estáticas o
automáticas.
Con new y delete se crean y destruyen
variables según la necesidad del
programador.
Una variable puede traspasar su bloque.
Se puede crear cualquier tipo de variable con
new y éste retorna un puntero de ese tipo.
No se necesita conversión de tipo.
Clases, objetos y métodos




Las clases se pueden ver como una
generalización de las estructuras.
Son verdaderos tipos de datos definidos
por el usuario.
Los objetos son las variables de una
determinada clase.
Los métodos pueden ser funciones u
operadores.
Estructura de un programa



En los archivos de cabecera (.h), por lo
general, se declara la clase, con los
prototipos de las funciones.
En un archivo NombreClase.cpp de
implementan los constructores,
funciones y operadores.
En un archivo main.cpp se define la
función main.
Ejemplo: complejo.h

Se declaran los campos miembro privados:
class Complejo
{
private:
double real;
double imag;


Los usuarios de la clase no podrán acceder
con los operadores '.' y '->'.
Las funciones miembro sí tienen acceso.
Ejemplo: complejo.h


Se declaran un conjunto de funciones y
operadores miembro en la sección
pública.
Las tres primeras son los constructores:
public:
// Constructores
Complejo();
Complejo(double, double im=0.0);
Complejo(const Complejo&);
Ejemplo: complejo.h

El siguiente grupo de funciones permite
dar valor a los campos:
void setData();
void setReal(double);

O acceder a ellos:
double getReal(){return real;}
double getImag(){return imag;}
Ejemplo: complejo.h

A continuación se declara la sobrecarga de
los operadores aritméticos, comparación y
asignación (operadores miembro).
Complejo operator+ (const Complejo&);

Y luego la sobrecarga del operador de
inserción en el flujo de salida (operador
amigo)
friend ostream& operator<< (ostream& const Complejo&);
Sobrecarga de operadores
// operador miembro + sobrecargado
Complejo Complejo::operator+ (const Complejo
&a)
{
Complejo suma;
suma.real = real + a.real;
suma.imag = imag + a.imag;
return suma;
}
Sobrecarga de operadores


Los operadores y funciones miembro se
indican con el operador de resolución de
alcance '::' (no así los amigos).
En una sentencia x + y; // x, y complejos
se utiliza el operador sobrecargado.


x es el argumento implícito.
y se pasa explícitamente (como argumento formal
a) .
Puntero this




La sobrecarga de '=' retorna (*this) que
representa al argumento implícito.
Es una variable predefinida para todas las
funciones (u operadores) miembro.
Contiene la dirección del objeto
correspondiente.
Forma de referirse al objeto como tal
(argumento implícito).
Constructores





Se debe dar valor inicial a las variables
miembro. Esto se hace a través de
constructores.
Se invocan automáticamente al crear un
objeto de una clase.
Permiten la encapsulación.
Tienen el mismo nombre que la clase.
No tienen valor de retorno (ni siquiera
void).
Inicializadores


Los constructores inicializan variables.
C++ permite inicializar variables fuera
del cuerpo de una función.
C_Cuenta::C_Cuenta(double unSaldo, double unInteres):
Saldo(unSaldo), Interes(unInteres) // inicializadores
{ } // En este caso el cuerpo del constructor está
vacío

Permiten definir variables miembro
const.
Constructor por defecto

Es un constructor que no necesita que se le
pasen argumentos para inicializar las
variables. Hay dos opciones:



No tiene argumentos.
Tiene argumentos, pero todos ellos tienen
asignado un valor por defecto en la declaración.
Es necesario para declaraciones de la forma
Complejo z; y Complejo datos[100];
Constructor de oficio



Lo crea el compilador de C++ si el
programador no define ningún
constructor.
No tiene argumentos, es un constructor
por defecto (no siempre un constructor
por defecto es un constructor de oficio).
Suelen ser cómodos, correctos y
suficientes.
Constructor de copia



Se utiliza cuando se debe crear un objeto
a partir otro objeto de la misma clase.
Tiene un único argumento que es una
referencia constante a un objeto de la
clase.
El compilador también define un
constructor de copia de oficio si el
programador no lo hace (no funciona
correctamente con punteros).
Constructores y operador de
asignación (=).
Complejo z2 = z1;
 Se invoca al constructor
de copia.
 El constructor de copia
por defecto es una copia
bit a bit.
 Se debe sobrecargar.
z2 = z1;



Se supone que c1 y c2
existían previamente.
Se utiliza el operador de
asignación que funciona
como un constructor de
copia.
Se debe sobrecargar
'='.
Destructores



Es llamado cuando el objeto va a dejar
de existir.
Para un objeto local o automático
definido en un bloque, el destructor es
invocado cuando el programa llega al
final del bloque.
Los objetos creados con new deben ser
explícitamente destruidos.
Clases y funciones friend



Las funciones miembro (que acceden a las
variables miembro) sólo pueden ser
miembro de una única clase.
Una función friend de una clase es una
función que no pertenece a la clase, pero
que tiene permiso para acceder a sus
funciones y variables miembro.
Una clase friend de otra tiene todas sus
funciones amigas de esa segunda clase.
Herencia
class ClaseDerivada: public o private ClaseBase


Un nombre redefinido oculta el nombre
heredado.
Hay algunos elementos de la clase base que
no pueden ser heredados:





Constructores
Destructores
Funciones friend
Funciones y datos estáticos de la clase
Operador de asignación (=) sobrecargado
Constructores de clases
derivadas



Debe llamar al constructor de la clase base.
Se debe especificar un inicializador base.
Se puede omitir si la clase base cuenta con
un constructor por defecto.
C_CuentaJoven(const char *unNombre, int laEdad,
double unSaldo=0.0, double unInteres=0.0):
C_Cuenta(unNombre, unSaldo, unInteres)
Herencia múltiple

Una clase puede heredar de una
(herencia simple) o más clases base
(herencia múltiple).
class CuentaEmpresarial:
public Cuenta, public Empresa
Polimorfismo
Funciones Virtuales



Son funciones distintas con el mismo
nombre, declaradas virtual en la clase
base (ligadura dinámica).
Funciones convencionales se invocan de
acuerdo al tipo del objeto (en tiempo de
compilación).
Con funciones virtuales se resuelve en
tiempo de ejecución el problema de la
asignación.
Funciones virtuales
class A {
public:
virtual void mostrar();
}
class B: public A {
public:
void mostrar();
}
A objA;
B objB;
A* ptrA1;
A* ptrA2;
ptrA1 = &objA;
ptrA2 = &objB;
ptrA2->mostrar();
Funciones virtuales puras



La función virtual de la clase base debe
declararse a pesar de no ser utilizada.
En este caso no es necesario definirla.
Se declara como función virtual pura:
virtual funcion1() const = 0;


No se pueden definir objetos de esa
clase.
Se pueden definir punteros a esa clase.
Clases abstractas



Contienen una o más funciones virtuales
puras.
Si una clase derivada no define una función
virtual pura, la hereda como pura y por lo
tanto también es abstracta.
Una clase que define todas las funciones
virtuales es una clase concreta.
Entrada/Salida


Stream o flujo: dispositivo que produce o
consume información.
Flujos estándares:




cin: entrada estándar (teclado).
cout: salida estándar (pantalla).
cerr: salida de mensajes de error (pantalla).
Las clases istream, ostream e iostream son
clases que heredan de ios.
Manipuladores




Variables y/o métodos miembro que
controlan el formato.
Pueden tener argumentos (iomanip) o
no (iostream).
Sólo afectan al flujo al que se aplican.
No guardan la configuración anterior
(como sí lo hacen los indicadores).
Manipuladores

Ejemplos:



endl: se imprime un ‘\n’ y se vacía el buffer de
salida.
flush: se vacía el buffer de salida.
setw(int w): establece la anchura mínima de
campo.
cout << hex << 100;
cout << setw(10) << mat[i][j] << endl;

El efecto permanece hasta que se
cambia por otro manipulador.
E/S de archivos


En la biblioteca fstream se definen las
clases ifstream, ofstream y fstream,
que derivan de istream y ostream y a
su vez de la clase ios.
Ejemplos:
fstream archivo;
archivo.open("datos.dat", ios::in);
ifstream archivo("datos.dat");
Excepciones



Parte del código puede no ejecutarse
por algún error inesperado.
Si ocurre una excepción se interrumpe
la normal ejecución del código.
Se pueden manejar realizando una
acción adecuada para dejar al sistema
en un estado estable.
Excepciones en C++

Se separa el código para el caso en que
ocurre una situación excepcional y el
que no:



try: identifica un bloque de código en el
cual puede surgir una excepción.
throw: causa que se origine una excepción.
catch: identifica el bloque de código en el
cual la excepción se maneja.
Excepciones en C++
int main(void) {
int counts[] = {34, 54, 0, 27, 0, 10, 0};
int time = 60; // One hour in minutes
for(int i = 0 ; i < sizeof counts /sizeof counts[0] ; i++)
try {
cout << endl << "Hour " << i+1;
if(counts[i] == 0)
throw "Zero count - calculation not
possible.";
cout << " minutes per item: "
<< static_cast<double>(time)/counts[i];
} catch(const char aMessage[]) {
cout << endl << aMessage << endl;
}
return 0;
}
Excepciones en C++



Cuando la excepción es lanzada (throw)
la secuencia de ejecución continúa con
el bloque catch.
Después de ejecutarse el código del
bloque catch la ejecución continúa con
la siguiente iteración del for.
El compilador considera los bloques try
y catch como una única unidad.