Lenguaje de Programación Orientado a Objetos

Transcripción

1 Lenguaje de Programación Orientado a Objetos 3.1 Tipos de datos primitivos 3.2 Declaración de clases y subclases 3.3 Declaración de herencia e interfaces 3.4 Relaciones entre clases 3.5 Clases y métodos genéricos

2 3.1 Tipos de datos primitivos

3 Aspectos básico de C++

4 OPERADORES DE ASIGNACIÓN

5 En el caso de los post-incrementos y post-decrementos pasa lo contrario: se utilizará el valor actual del operando y luego se efectuará la operación de incremento o decremento

6 también existen operadores para los punteros, sin embargo estos solo aplican para aquellos apuntadores a matrices, arreglos o listas de elementos, y aunque se muestran a continuación, se explicaran de una mejor forma en el material de apuntadores o punteros en c++

7 OPERADORES RELACIONALES Los operadores relacionales, también denominados operadores binarios lógicos y de comparación, se utilizan para comprobar la veracidad o falsedad de determinadas propuestas de relación (en realidad se trata respuestas a preguntas). Las expresiones que los contienen se denominan expresiones relacionales. Aceptan diversos tipos de argumentos, y el resultado, que es la respuesta a la pregunta, es siempre del tipo cierto/falso, es decir, producen un resultado booleano. Si la propuesta es cierta, el resultado es true (un valor distinto de cero), si es falsa será false (cero). C++ dispone de los siguientes operadores relacionales:

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9 OPERADORES LÓGICOS Los operadores lógicos producen un resultado booleano, y sus operandos son también valores lógicos o asimilables a ellos (los valores numéricos son asimilados a cierto o falso según su valor sea cero o distinto de cero). Por el contrario, las operaciones entre bits producen valores arbitrarios. Los operadores lógicos son tres, dos de ellos son binarios y el último (negación) es unario:

10 Si el resultado del operando izquierdo es cierto, se continúa con la evaluación de la expresión de la derecha, que también es convertida a bool. Si el nuevo resultado es true, entonces el resultado del operador es true. En caso contrario el resultado es false.

11 OPERADORES DE BITS Los operadores de movimiento son operadores a nivel de bits, y lo que hacen es convertir una determinada cantidad a su equivalente en bits para posteriormente realizar un desplazamiento de dicho valor. Estos operadores son:

12 OPERADORES DE DIRECCIÓN Además de los operadores aritméticos, de los que existen versiones para los tipos numéricos y para los punteros, C++ dispone de dos operadores específicos para estos últimos (punteros de cualquier tipo): la indirección * y la referencia &. Además existen dos operadores específicos para punteros-aclases

13 la clase cmath

14 Palabras clave

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23 Sentencias de selección La sentencia if if (expresión booleana) { <sentencias> } else { <sentencias> }

24 Ejercicio de clases Implemente un programa en C++ que rellene un arreglo unidimensional de 20 elementos y que escriba el contenido de los índice impares y posteriormente los contenido del los índices pares

25 Entrada y salida estandar #include <iostream> incluye definiciones y declaraciones para las clases que definen E/S en C++ (iostream, istream y ostream) #include <stdio.h> contiene las definiciones y declaraciones para la función estándar de E/S de C

26 Salida estándar #include <iostream> /* comentario1 */ // comentario2 using namespace std; Void main() { count << hola mundo "\n ; }

27 Salida con formato

28 Entrada estándar #include <iostream> /* comentario1 */ // comentario2 using namespace std; Void main() { int cantidad cin>>cantidad; }

29 Operador de resolución del ámbito (::) Permite acceder a una variable global cuya visibilidad ha sido ocultada por una variable global, también es usada para indicar a que clase pertenece una determinada función miembro

30 Ejemplo estructuras repetitivas

31 Do-while

32 for

33 SOBRECARGA DE FUNCIONES

34 Otro ejemplo

35 Primer practica c++

36 3.2 Declaración de clases y subclases

37 Definición de clases en C++

38 Ejemplo

39 Complex -int real -int img +Complex() +Read( ) +Write() +suma()

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44 Agenda versión Windows y dev c++

45 Ejemplo 2

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47 Ejercicio de clase Implemente un programa de vectores, dicho vector tendrá 4 componentes, use paradigma orientado a objetos y como lenguaje c++, y sus métodos serán los siguientes: Lectura del vector Escritura de un vector Norma de un vector Multiplicación del vector por un escalar

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49 Destructores

50 Constructores Es normal que una parte de un objeto necesite una inicialización antes de poder usarse. Un constructor no es más que una función miembro de la clase que aglutinará un conjunto de instrucciones que permiten inicializar memoria asociada a los objetos de la clase. Normalmente se utilizan para iniciar el objeto cuando éste se crea. Sus características son: Tiene en mismo nombre que la clase. Puede definirse inline o fuera de la declaración de la clase. Pueden aceptar parámetros, los cuales puede definirse con valores por defecto. ƒ Puede estar sobrecargado. Se puede declarar más de un constructor para una misma clase si todos ellos tienen diferente lista de argumentos. Esto es útil si se quiere iniciar los objetos de varias formas diferentes. No devuelven valores. No se puede especificar un valor de retorno cuando se declara un constructor, ni siquiera void. En consecuencia, un constructor no puede tener ninguna sentencia return. El constructor se ejecuta automáticamente cuando se crea un objeto de tipo clase. No se invoca nunca de forma explícita. ƒel constructor se suele declarar en la sección pública. Si se hiciera en la sección privada sólo podría ser utilizado por los objetos que se creasen en las funciones miembro y en las funciones amigas

51 Se denomina constructor por defecto de la clase al constructor que no tiene argumentos. No es obligatorio definir constructores cuando se define una clase, pero es una buena técnica de programación hacerlo. Si no se define ninguno, el compilador de forma automática genera un constructor que no tiene ningún parámetro, un constructor por defecto, que no hace nada, no inicia los datos miembro.

52 Destructores Los destructores son funciones miembro especiales que sirven para eliminar un objeto de una determinada clase. El destructor realizará procesos necesarios cuando un objeto termine su ámbito temporal, por ejemplo liberando la memoria dinámica utilizada por dicho objeto o liberando recursos usados, como ficheros, dispositivos, etc. Al igual que los constructores, los destructores también tienen algunas características especiales: También tienen el mismo nombre que la clase a la que pertenecen, pero tienen el símbolo delante. No tienen tipo de retorno, y por lo tanto no retornan ningún valor. No tienen parámetros. No pueden ser heredados. Deben ser públicos, no tendría ningún sentido declarar un destructor como privado, ya que siempre se usan desde el exterior de la clase, ni tampoco como protegido, ya que no puede ser heredado. No pueden ser sobrecargados, lo cual es lógico, puesto que no tienen valor de retorno ni parámetros, no hay posibilidad de sobrecarga.

53 Constructores sobrecargados

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56 3.3 Declaración de herencia e interfaces Interface

57 Concepto de herencia Jerarquía de clases La jerarquía de clases conectadas mediante relaciones de herencia forma estructuras de apariencia arborescente. Una clase puede heredar datos y funciones miembros de una o más clases base, aquí sólo consideraremos la herencia simple (heredar de una única clase base) y no la múltiple.

58 Tipos de Herencia. La relación de herencia entre clases puede ser: pública (public), privada (private) ó protegida (protected). La relación que se utiliza con mayor frecuencia es la pública. Dependiendo del número de clases y de cómo se relacionen, la herencia puede ser: a) Simple. b) Múltiple. Herencia Simple. Cuando sólo se tiene una clase base de la cual hereda la clase derivada, se dice que hay herencia simple(figura a). Sin embargo, la herencia simple no excluye la posibilidad de que de una misma clase base se pueda derivar más de una subclase o clase derivada (figura b)

59 Persona -nombre -dirección -ciudad +leer() +visualizar() Person a -nombre -dirección -ciudad +leer() +visualizar() Empleado -id -horas_extra -tel +leer_empleado() +visualizar_emplea do() +enviar _sal(); Paciente -id -tel -fecha_nac; +leer_paciente() +visualizar_paciente() +enviar_fact() Empleado -id -horas_extra -tel +leer_empleado() +visualizar_emplea do() +enviar _sal(); Proveedor -cod_vendedor -saldo -fax -tel -descuento +leer_provedor() +visualizar_provedor() +pagar_fact() Figura a) Figura b)

60 Ejemplo

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62 Examen 1) 2) Construir una clase Factura que descienda de la clase Precio y que incluya dos atributos específicos llamados emisor y cliente y, al menos, un método llamado imprimirfactura.

63 3) Escribe un programa para una biblioteca que contenga libros y revistas.

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65 4) Ejemplo de una jerarquía de herencia de distintos tipos de cuenta Cuenta Cuenta ahorros Cuenta corriente Cuenta ahorradores Estudiante

66 Herencia Múltiple. En el tipo de herencia múltiple se usan dos o más clases base para derivar una clase. Es decir, la clase derivada comparte los atributos y los métodos de más de una clase (Figura c). Nota: Java no permite herencia múltiple que ocurre cuando una clase se deriva de dos o más clases en C++ esto si es valido

67 Ejercicio de clases(herencia simple) Figura +String nombre +String color -Figura () -write() es un Círculo +int r; Triángulo +Int l1,l2,l3,b,h Cuadrado + lado -Circulo() -Area() -Perimetro() -Triangulo() -Area() -Perímetro() -Cuadrado() -Area() -Perimetro()

68 Persona -nombre -dirección -ciudad +leer() +visualizar() Paciente -id -tel -fecha_nac; +leer_paciente() +visualizar_paciente() +enviar_fact() Empleado -id -horas_extra -tel +leer_empleado() +visualizar_empleado() +enviar _sal(); Proveedor -cod_vendedor -saldo -fax -tel -descuento +leer_provedor() +visualizar_provedor() +pagar_fact() Paciente_empleado Java.... C++ Figura c) Java

69 Concepto de modularidad

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71 Programa Persona_empleado

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74 Ejemplo 1

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77 Ejercicio 1

78 Ejercicio 2

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80 3.4 Relaciones entre clases

81 3.5 Clases y métodos genéricos

82 Métodos inline Como cualquier otra función en C++, las funciones miembro pueden ser inline. Hay dos formas para hacer que una función miembro sea inline.

83 La declaración de una función en línea es una solicitud al compilador. Si el compilador considera que la función es demasiado complicada, bien por su tamaño o por contar con una estructura compleja, la tratará como si fuera una función ordinaria. Estas funciones alcanzan su mayor funcionalidad y sentido cuando se trata de funciones muy cortas. Sólo se puede utilizar una función en línea en el archivo en que está definida. La razón es que el compilador necesita la definición completa de la función para poder insertar el cuerpo de la misma siempre que se llame. Por este motivo si se utiliza un fichero cabecera para declarar una clase, y dicha clase contiene funciones miembro inline, éstas deben definirse en el mismo archivo cabecera.

84 Ejemplo de función inline

85 Funciones miembro que retornan una referencia. En ocasiones se pueden ver clases en C++ que declaran funciones miembro que retornan referencias a miembros dato privados, por lo que los están convirtiendo en públicos. Esto se considera una mala técnica de programación porque viola el encapsulamiento

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87 Objetos y funciones miembro constantes De la misma manera que se utiliza la palabra reservada const cuando se declara una variable, se puede usar para la declaración de un objeto. Tal declaración significa que el objeto es una constante y ninguno de los datos miembro podrá ser modificado. Por ejemplo: const Fecha nacimiento(9, 7, 1971); La declaración anterior significa que los atributos del objeto nacimiento de la clase Fecha no pueden ser modificados.

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89 Atributos estáticos Miembros estáticos Cada vez que se define un objeto a partir de una clase concreta los elementos de datos se duplican. Es decir, los atributos de diferentes instancias de objetos de la misma clase son independientes y ocupan posiciones diferentes de memoria. Si se desea que todos los objetos instanciados de una clase compartan una sola copia de un atributo, se puede definir el atributo como static. Esto se puede utilizar como una forma de comunicación entre los objetos. Se puede declarar private, y sólo podrán acceder a él las funciones miembro, o public con lo que será accesible al resto del programa. Un ejemplo de un miembro estático privado puede ser: class Cuenta { char nombre[50]; float total; static float incremento; public: Cuenta (); void Interes() { total += incremento*total;} };

90 En el ejemplo anterior sólo existe una copia de incremento, y es accesible por todas las instancias de la clase Cuenta. Cada vez que se llame al método Interes por cualquier objeto de la clase Cuenta, se empleará el mismo valor de incremento, compartido por todas las instancias. La siguiente figura ilustra este ejemplo suponiendo que se han definido tres objetos. Se observa como incremento es un miembro común a los tres objetos. Por ejemplo, si incremento fuera un miembro público, se podría acceder a él de la siguiente manera: // Si incremento fuera público void main () { Cuenta::incremento= ; }

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92 Métodos estáticos Si se tienen funciones miembro que sólo acceden a datos miembro estáticos de una clase, se pueden declarar éstas como static también. Como ejemplo se va a modificar la clase cuenta que se introdujo en el apartado anterior. class Cuenta { char nombre[50]; float total; static float incremento; public: Cuenta (); void Interes() { total += incremento*total;} static void ActualizaIncremento( float valor) {incremento=valor;} }; Las funciones miembro estáticas se llaman con la misma sintaxis que se usa para acceder a los datos miembro estáticos, es decir es utilizando directamente el nombre de la clase: void main (void) { Cuenta micuenta; Cuenta::ActualizaIncremento (0.016); micuenta.actualizaincremento (0.016); }

93 Una función miembro, estática o no, puede manejar variables globales. En el siguiente ejemplo se muestra el manejo desde una función miembro estática.

94 Matrices de objetos Se pueden declarar matrices de objetos de la misma manera que se declaran de cualquier otro tipo de datos.

95 Ejemplo: Hormiga colonia[10] = { Hormiga(4,1), Hormiga(6,1) }; Sólo se han iniciado explícitamente los elementos 0 y 1 de colonia. Para el resto se habrá utilizado el constructor por defecto para la clase Hormiga Si la clase tiene un constructor con un solo parámetro, se puede especificar el argumento como valor inicial de un elemento. Se pueden mezclar diferentes estilos de iniciación.

96 Object Array (1)

97 Object Array(2)

98 Introducción a las plantillas Los tipos genéricos o parametrizados, también llamados plantillas, permiten construir una familia de clases relacionadas, diferenciándose entre sí en el tipo de los datos que manipulan; esto es, son un mecanismo de C++ que. permite que un tipo pueda ser utilizado como parámetro en la definición de una clase En lugar de desarrollar, por ejemplo, una clase PilaEnt para enteros y otra PilaLong para enteros largos, podemos desarrollar una clase genérica o plantilla, Pila, que sirva para esos y otros casos, en el fichero Stack.h:

99 La palabra clave template C++ utiliza una palabra clave específica template para declarar y definir funciones y clases genéricas. En estos casos actúa como un especificador de tipo y va unido al par de ángulos < > que delimitan los argumentos de la plantilla: template void fun(t& ref); // función genérica template class C {/*...*/}; // clase genérica

100 Funciones genéricas Int min(int a, int b) { return(a<b)?a:b } Double x=26.4, y 26.1 Cout <<min(x,y)<<endl; Solución: #define min(a,b)(((a)<(b))?(a):(b))

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103 Para ilustrarlo veremos la clase mvector. Los objetos mvector son matrices cuyos elementos son objetos de la clase Vector; que a su vez representan vectores de un espacio de dos dimensiones.

104 Definición de una clase genérica La definición de una clase genérica tiene el siguiente aspecto: template class nombreclase {... }; Una clase genérica puede tener una declaración adelantada (forward) para ser declarada después:

105 Observe que aparte del cambio de la declaración, se han sustituido las ocurrencias de Vector (un tipo concreto) por el parámetro T. Observe también la definición de mostrar() que se realiza off-line con la sintaxis de una función genérica. Recordemos que en estas expresiones, el especificador class puede ser sustituido por typename, de forma que la primera línea puede ser sustituida por:

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110 Ejercicio o practica

111 Los compiladores necesitan que la plantilla completa -declaración de la clase y definiciones de los métodos- se encuentre en un único fichero.h -sin.cpp-. La definición de la clase va precedida de la especificación de plantilla: template<class Tipo> class Stack {... } La implementación de una función miembro fuera de la clase debe ir precedida de la especificación de plantilla y el nombre de la función debe ir cualificado con el nombre genérico de la clase -el nombre seguido del tipo genérico entre ángulos-: template<class Tipo> void Stack<Tipo>::push(Tipo dato) {... } Una vez creada la clase genérica, podemos crear un ejemplar concreto indicando entre ángulos el tipo particular que se desea que utilice la clase: Stack<int> pila1; Stack<long int> pila2; Stack<Persona> pila3;

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113 Las plantillas también pueden tener definidos parámetros que no sean tipos, sino valores. Por ejemplo, para crear una clase Lista genérica puede ser necesario indicar el tamaño deseado. También en la definición de dicha lista genérica se pueden indicar valores por defecto. Así, nuestro fichero Lista.h sería:

114 Métodos genéricos Hemos señalado que, por su propia naturaleza, los métodos de clases genéricas son a su vez (implícitamente) funciones genéricas con los mismos parámetros que la clase, pero pueden ser además funciones genéricas explícitas (que dependan de parámetros distintos de la plantilla a que pertenecen):

115 Según es usual, la definición del miembro genérico puede efectuarse de dos formas, inline u off-line:

116 Trabajo de clase Crear e implementar un programa que cree un arreglo de 3 objetos (complejos) y realice las operaciones suma y resta

117 super super 1. Invoca a un método de la superclase 2. Invoca a un constructor de la superclase Solo puede aparecer como primera sentencia de otro constructor

118 El Objeto this Permite acceder al objeto actual cuyo comportamiento se está definiendo. Es un apuntador a una clase usado dentro de cualquier método de dicha clase

119 Caso 1 de this

120 Caso 2 de this

121 Bibliografía _libroC%2B%2B2013.pdf