Expresiones, variables y tipos. Funciones y paso de. Facultad de Ingeniería. Universidad del Valle

Transcripción

1 , y. y paso de. carlos.andres.delgado@correounivalle.edu.co Facultad de Ingeniería. Universidad del Valle Agosto de 2016

2 Contenido

3 Los lenguajes de, cuentan con expresiones para facilitar el trabajo a los programadores abreviando operaciones rgas en un sólo paso, a esto se le conoce como azúcar sintáctico, por ejemplo: int numero = 5 ; int r e s u l t a d o = 3 ; r e s u l t a d o = numero + r e s u l t a d o ; cout << r e s u l t a d o << endl ; r e s u l t a d o = 3 ; r e s u l t a d o += numero ; cout << r e s u l t a d o << endl ; En este caso se han abreviado operación de suma. Este método aplica a cualquier operación matemática.

4 También es posible definir que se realiza primero, si se muestra el valor o se realiza operación. Un caso de esto son los operadores incremento o decremento. ++i // Pre - Incremento i++ // Incremento i // Pre - decremento i // Decremento Si los operadores que aparecen antes de s, primero se aplica operación y luego se produce el valor actual de variable. En el caso contrario, primero se produce el resultado y luego se muestra variable.

5 Implemente: int numeroa = 0 ; cout << numeroa++ << endl ; cout << numeroa << endl ; int numerob = 0 ; cout << ++numerob << endl ; cout << numerob << endl ; Que diferencia observa?.

6 Contenido

7 Variables Una variable es un espacio de memoria administrado por un programa. En los lenguajes de consta de dos partes: 1 Identificador: El cual es un nombre simbólico 2 Valor: Información contenida en variable.

8 Tipos Los de datos son forma de indicarle a máquina cómo almacenar información. Es de anotar que máquina sólo almacena 0 y 1, por lo que es necesario organizar esta información para su procesamiento. Un tipo de dato permite: 1 Especificar los bits que se requiere un tipo de dato 2 Especificar el significado del tipo de dato. Es un número? Una cadena? Una lista?.

9 Lenguajes y Debido a que los lenguajes de presentan sus particuridades, estos se han csificado en: 1 Dinámicamente y estáticamente tipados 2 Fuerte y débilmente tipados

10 Lenguajes y 1 Estáticamente tipado: En estos lenguajes es obligatorio especificar el tipo de cada variable. En otras pabras el tipo de s se define en creación del programa. Ejemplo Java, C# y C++ 2 Dinámicamente tipado: En estos lenguajes es el contenido el que determina el tipo de variable. Es decir, el tipo de variable se determina durante ejecución. Ejemplo Python

11 Lenguajes y 1 Fuertemente tipado: En estos lenguajes de el tipo de variable no puede cambiar durante ejecución. Ejemplo Java, C# y C++. 2 Débilmente tipado: El tipo de variable puede cambiar durante ejecución. Ejemplo PHP y Python

12 Tipos en C++ Para el caso de los números enteros se utilizan los siguientes de datos: Tipo Tamaño bits Mínimo Máximo Bool char int

13 Tipos en C++ Para el caso de los números en punto flotante (o reales) se utilizan los siguientes de datos: Tipo Tamaño bits Mínimo Máximo float 32 1,175x ,4x10 38 double 64 ±2,22x ±1,79x10 308

14 Especificadores en C++ Los especificadores en C++, permiten modificar los valores máximo y mínimo de los de datos. Los especificador son: 1 De signo: unsigned, para sólo trabajar números enteros 2 De tamaño de representación en bits: Para reducir o aumentar el número de bits en representación binaria.

15 Paso char c 1: ; Genere un programa con s siguientes unsigned char cu ; int i ; unsigned int i u ; short int i s ; unsigned short int i s u ; long int i l ; unsigned long int i l u ; float f ; double d ; long double l d ;

16 Paso cout << 2: Defina " char = estas " << salidas sizeof ( con c ) <<endl cout ; cout << " unsigned char = " << sizeof ( cu ) <<endl ; cout << " int = " << sizeof ( i ) <<endl ; cout << " unsigned int = " << sizeof ( i u ) <<endl ; cout << " short = " << sizeof ( i s ) <<endl ; cout << " unsigned short = " << sizeof ( i s u ) <<endl ; cout << " long = " << sizeof ( i l ) <<endl ; cout << " unsigned long = " << sizeof ( i l u ) <<endl ; cout << " float = " << sizeof ( f ) <<endl ; cout << " double = " << sizeof ( d ) <<endl ; cout << " long double = " << sizeof ( l d ) <<endl ; Que observa?. El comando sizeof permite conocer el tamaño que ocupa en memoria una variable, su salida está dada en bytes. 1 byte = 8 bits.

17 Miremos capacidad que nos proporcionan estos modificadores. Tipo Tamaño bits Mínimo Máximo unsigned int short int usigned short int long int unsigned long int long double 128 ±3,4x ±1,1x

18 Apuntes sobre Cuando se trabaja en cualquier lenguaje de, se debe tener cuidado en elección del tipo de datos. Existen dos problemas potenciales que deben considerarse: 1 Imprecisión: El tipo de dato no puede representar todos los números en un rango o el resultado de una operación no es el esperado. 2 Desbordamiento: El valor asignado a una variable no puede ser representado

19 Imprecisión Este problema se presenta en s representaciones de números reales, los cuales son float y double. Pruebe lo siguiente: // Por defecto cout muestra 4 cifras, aumentamos a 20 cout. p r e c i s i o n ( 2 0 ) ; float a= ; cout << a << endl ; double b= ; cout << b << endl ; Que observa?

20 Imprecisión Este problema se presenta en s representaciones de números reales, los cuales son float y double. Pruebe lo siguiente: // Por defecto cout muestra 4 cifras, aumentamos a 20 cout. p r e c i s i o n ( 2 0 ) ; float s a l a r i o F l o a t = ; for ( int i =0; i <16; i ++){ s a l a r i o F l o a t +=0.001; } cout<<s a l a r i o F l o a t <<endl ; double s a l a r i o D o u b l e = ; for ( int i =0; i <16; i ++){ s a l a r i o D o u b l e +=0.001; } cout<<s a l a r i o D o u b l e <<endl ; Que observa?

21 Imprecisión Debido a que los datos en punto flotante pueden representar más números pequeños que números grandes, también se tienen impresiones en grandes cifras. cout. p r e c i s i o n ( 2 0 ) ; float d a t o F l o a t = ; cout<<d a t o F l o a t <<endl ; cout<<++d a t o F l o a t <<endl ; double datodouble = ; cout<<datodouble<<endl ; cout<<++datodouble<<endl ; Que observa?

22 Imprecisión Debido a que double contiene una mayor cantidad de bits (64) para representación, se recomienda en lo posible usarlo en lugar de float.

23 Desbordamiento Este problema ocurre cuando se intenta representar un valor numérico más grande que el tipo de dato puede manejar. Este problema se presenta en s operaciones que se realice. Pruebe: int a = ; int b = ; cout << " Variable negativa a " << a << endl ; cout << " Variable positiva b " << ++b << endl ; Que observa?

24 Transformaciones de En algunas ocasiones algunas funciones retornan un tipo de dato dado y requerimos tratar información en otro tipo casting. Pruebe: int v a r i a b l e = 9 9 ; cout << v a r i a b l e << endl ; cout << ( char ) v a r i a b l e << endl ; Que observa?

25 Transformaciones de Otro ejemplo: double v a r i a b l e = ; cout << v a r i a b l e << endl ; cout << ( int ) v a r i a b l e << endl ; Que observa?

26 Texto Las cadenas de texto se representan utilizando el tipo char. Este tipo de dato va entre -128 y 127, para un total de 128 posibles valores (entre 0 y 128). Código ASCII Existe un estándar internacional conocido como código ASCII, el cual asocia un número entre 0 y 255 a un carácter.

27 Código ASCII

28 Transformaciones de Realice siguiente prueba: char l e t r a = ; cout << l e t r a << endl ; char o t r a L e t r a = f ; cout << ( int ) o t r a L e t r a << endl ; Que observa?

29 Arreglos Los arreglos en C++ son equivalentes a s listas que se vieron en fundamentos de. Existen dos de arreglos: 1 Arreglos estáticos: Estos tienen un tamaño definido en el código. 2 Arreglos dinámicos: El tamaño de estos arreglos se define en ejecución. Estos los trabajaremos en segunda parte del curso ya que necesitamos para entenderlos.

30 Arreglos Para definir un arreglo estático se debe especificar: <t i p o > <nombre> [ Tamaño ] ; Dimensiones El arreglo que hemos visto anteriormente, es unidimensional, también si lo deseamos podemos definir más dimensiones <t i p o > <nombre> [ Tamaño d i m e n s i ón 1 ] [ Tamaño d i m e n s i ón 2 ]... [ Tamaño d i m e n s i ón n ] ;

31 Arreglos Pruebe el siguiente ejemplo int c u a d r a d o s [ ] ; for ( int i =0; i <100; i ++){ c u a d r a d o s [ i ] = i i ; } for ( int i =0; i <100; i ++){ cout << c u a d r a d o s [ i ] << endl ; } Que observa?. Recuerde que los elementos de un arreglo se indexan desde 0 hasta n 1, donde n es el tamaño del arreglo.

32 Arreglos Pruebe el siguiente ejemplo int m a t r i z [ 1 0 ] [ 1 5 ] ; for ( int i =0; i <10; i ++){ for ( int j =0; j <15; j ++){ m a t r i z [ i ] [ j ] = i+j ; } } for ( int i =0; i <10; i ++){ for ( int j =0; j <15; j ++){ cout << m a t r i z [ i ] [ j ] << " " ; } cout << endl ; } Que observa?

33 Arreglos Los arreglos estáticos se pueden definir directamente también así: int p r i m o s [ ] = { 1, 2, 3, 5, 7, 1 1, 1 3, 1 7, 2 3 } ; cout << p r i m o s [ 2 ] << endl ; int m a t r i z L [ ] [ 4 ] = { { 1, 2, 3, 4 }, { 2, 4, 6, 8 }, { 3, 6, 9, 1 2 } } ; cout << m a t r i z L [ 1 ] [ 2 ] << endl ; int matriz3d [ ] [ 4 ] [ 4 ] = { { { 1, 2, 3, 4 }, { 2, 4, 6, 8 }, { 3, 6, 9, 1 2 } }, { { 1, 2, 3, 4 }, { 2, 4, 6, 8 }, { 3, 6, 9, 1 2 } } } ; cout << matriz3d [ 1 ] [ 2 ] [ 1 ] << endl ; En el caso de los arreglos multidimensionales, es necesario especificar el tamaño de dimensiones, excepto primera. Que observa?

34 Arreglos Desarrolle programas: 1 Tiene definidos dos arreglos: que tiene los datos (10,15,22,35,63) y otro (21,11,22,13,26). Debe retornar dos arreglos, el primero contiene suma uno a uno de cada uno de los elementos del arreglo, el segundo sólo contiene los el elemento mayor comparado uno a uno. 2 Cree e imprima un arreglo bidimensional de 10 fis por 20 columnas. Este arreglo contiene en su primera fi los números desde 1 hasta 20, en fi 2 son estos mismos pero cada uno multiplicado por 2 y así sucesivamente en décima fi donde cada uno se multiplica por 10

35 Cadenas de texto Las cadenas de texto son un caso especial de arreglos con el tipo char. En este caso sólo se decra el número de caracteres se cree va a tener el texto. char t e x t o [100]= " Soy un peque ~no pervertido " ; cout << t e x t o << endl ; Pruebe este otro caso char o t r o T e x t o [10]= " Soy un peque ~no pervertido " ; cout << o t r o T e x t o << endl ; Que observa?

36 Cadenas de texto También en s cadenas de texto podemos incluir caracteres especiales para mejorar presentación del texto, pruebe lo siguiente: char t e x t o [100]= " Soy un peque ~no\ npervertido " ; cout << t e x t o << endl ; Pruebe este otro caso char o t r o T e x t o [100]= " Soy un peque ~no\ tpervertido " ; cout << o t r o T e x t o << endl ; Que observa?

37 Variables especiales Un caso especial se son s constantes, es decir que no pueden cambiar durante ejecución. En C++ se utiliza pabra const para decrars const double PI = ; double r a d i o = 2 ; double a r e a = PI r a d i o r a d i o ; cout << a r e a << endl ; Que observa?

38 Contenido

39 Una función es una estructura que permite realizar una tarea especifica y retornar un valor. Las funciones pueden tomar que modifiquen su funcionamiento. Las funciones son de gran utilidad en ya que permiten descomponer grandes tareas complejas en tareas más pequeñas.

40 La estructura de s funciones en C++ es: <t i p o > [ c l a s e : : ] <nombre> ( <par á metros> ) { c u e r p o ; } [cse::] lo trataremos cuando veamos :)

41 El tipo de una función es cualquier tipo válido para C++ y también puede ser un objeto. Existe un tipo especial lmado void que indica que no hay retorno. Construya el siguiente programa: void suma ( int a, int b ) { cout << a+b << endl ; } int sumaretorno ( int a, int b ) { return a+b ; } int main ( ) { int x = 4 ; int y = 6 ; suma ( x, y ) ; int s a l i d a = sumaretorno ( x +4, x+5) ; cout << s a l i d a << endl ; return 0 ; }

42 Ejercicio Diseñe una calcudora, que funcione de siguiente forma: 1 Solicite al usuario un número para indicar operación: 1 1 para multiplicación 2 2 para división 3 3 para suma 4 4 para resta 2 Solicite dos números para realizar operación 3 Muestre el resultado Para esto implemente s funciones suma, resta, multiplicación y división.

43 Ejercicio Hay varias cosas que debemos solucionar: 1 Solicitar un número al usuario para saber que operación realizar 2 Después, solicitar dos números al usuario 3 Luego, realizar operación 4 Finalmente, se debe validar con pruebas si su programa funciona

44 Construya el siguiente programa: int main ( ) { cuadrado ( 2 2 ) ; } int cuadrado ( int a ) { return a a ; } Que observa?

45 Algunos lenguajes como C++ requieren que s funciones sean definidas antes de ser lmadas. Esto puede representar un problema ya que pueden existir lmados cruzados, por ejemplo función A lma a B y viceversa. Solución Cada lenguaje de tiene su propia solución a este problema, en nuestro lenguaje basta con definir función (sin cuerpo) al inicio del programa.

46 Para solucionar el problema anterior, intente: int cuadrado ( int a ) ; int main ( ) { cout << cuadrado ( 2 2 ) << endl ; int e n t r a d a ; cout << " Ingrese un nú mero " << endl ; c i n >> e n t r a d a ; cout << cuadrado ( e n t r a d a ) << endl ; } int cuadrado ( int a ) { return a a ; } Que observa?

47 Ahora, vamos a observar más de cerca como se envían a s funciones. Existen dos casos: 1 Por valor: Enviamos el valor de variable en ese momento a función, este es procesado y se emite una respuesta. Es lo que hemos venido haciendo hasta ahora 2 Por referencia: Enviamos una referencia de variable (su localización) y se procesa. Es lo nuevo :)

48 Referencia Una referencia es ubicación de una variable en memoria. Esto nos va servir para trabajar únicamente con ubicación de variable y no su valor, lo que nos permite utiliza memoria de forma más eficiente, al evitar estar creando cada vez que se hace un lmado de función.

49 En C++ se utiliza el operador & antes del nombre de variable para hacer paso por referencia, observe: int f u n c i o n ( int &a, int &b ) { // Lo que hace el có digo }

50 Pruebe el siguiente código int v a r i a b l e = 3 ; cout << v a r i a b l e << endl ; cout << &v a r i a b l e << endl ; Que observa?

51 Pruebe el siguiente código de paso de por valor int f u n c i o n V a l ( int a, int b ) { a = 2 ( b+a ) ; b = 2 ( b a ) ; return a b ; } int main ( ) { int entradaa ; int entradab ; c i n >> entradaa ; c i n >> entradab ; cout << f u n c i o n V a l ( entradaa, entradab ) << endl ; cout << entradaa << endl ; cout << entradab << endl ; } Que observa?

52 Pruebe el siguiente código de paso de por referencia int f u n c i o n R e f ( int &a, int &b ) { a = 2 ( b+a ) ; b = 2 ( b a ) ; return a b ; } int main ( ) { int entradaa ; int entradab ; c i n >> entradaa ; c i n >> entradab ; cout << f u n c i o n R e f ( entradaa, entradab ) << endl ; cout << entradaa << endl ; cout << entradab << endl ; } Que observa?

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54 Las regs de alcance de s indican en que lugar de su programa una variable es válida, cuando es construida y destruida. Este es un paso elemental en el manejo de memoria de los programas. De acuerdo al alcance de, este puede ser estático o dinámico (dependiendo del lenguaje) 1 Dinámico: Lo defino el lenguaje de, es eficiente pero complejo de manejar. Ya que este se determina en ejecución. 2 Estático: Es el que vamos a trabajar, el programador lo define.

55 Alcance El alcance de s está limitado a estructura donde se ha definido: int f u n c i o n ( int a, int b ) { // a y b sólo existen dentro de esta funci ón if ( a <10 ) { int aux = 3 ; // Acá existe a, b y aux, aux sólo existe dentro del if } } for ( int i =0, int j =0; i <10; i ++){ // i y j sólo existen en este for for ( int k=3; k <7; k+=2){ // Aqu í existen i, j y k } }

56 Alcance En el alcance estático se manejan dos de alcance: 1 Alcance local: Es el que estamos manejando, s sólo son visibles dentro de sus estructuras, es el que hemos venido manejando 2 Alcance global: La variable es visible en todo el programa.

57 Alcance global Para que una variable sea visible en todo el programa, somente basta con decrar en el inicio del mismo: #i n c l u d e <i o s t r e a m > using namespace s t d ; int v a r i a b l e A = 0 ; int v a r i a b l e B = 0 ; //...

58 Alcance global Sin embargo, esta es una pésima práctica de. Trate de no programar con globales debido a: 1 Cualquiera puede modificar variable Y si su código es muy extenso? Y si modifica sin querer su variable global pensando que es otra? 2 Las funciones pueden recibir y retornar datos. Si necesita modificar una variable de una función a otra use paso por referencia

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61 Muchachos, ahora somos capaces de hacer cosas un tanto más complejas :): Asuman estos retos: 1 Diseñar un programa, que recolecte s edades y nombres de 10 personas. Usando arreglos imprima para cada persona el mensaje <Nombre> tiene <Edad> años. Para los datos de texto utilice string 2 Haga un programa para una tienda de mascotas que: 1 Tenga almacenado el código (numérico) y el precio de 10 productos (use dos arreglos) 2 Pida al usuario el código y cantidad de ese producto que desea comprar 3 Si el producto existe, le indica al usuario el dinero que debe cancer

62 Preguntas?