Formatos para prácticas de laboratorio

Transcripción

1 Fecha de efectividad: CARRERA Ing. En Mecatrónica PLAN DE ESTUDIO CLAVE ASIGNATURA NOMBRE DE LA ASIGNATURA Programación Orientada a Objetos PRÁCTICA No. 4 LABORATORIO DE NOMBRE DE LA PRÁCTICA Ingeniero en Mecatrónica DURACIÓN (HORA) Clases, objetos y funciones miembro 2 1. INTRODUCCIÓN El propósito de la orientación a objetos es desarrollar software que refleje particularmente (es decir que modele) un esquema del mundo. La idea principal de la programación orientada a objetos es que un sistema orientado a objetos es un conjunto de objetos que interactúan entre sí y que están organizados en clases. 2. OBJETIVO (COMPETENCIA) Aplicar la Programación Orientada a Objetos en el desarrollo de programas mediante el uso del lenguaje de programación C++ para modelar software de acuerdo al mundo real. 3. FUNDAMENTO La programación orientada a objetos es un importante conjunto de técnicas que se pueden utilizar para hacer el desarrollo de programas más eficiente, a la par que mejora la fiabilidad de los programas de computadora. En la programación orientada a objetos, los objetos son los elementos principales de construcción. La programación orientada a objetos modela el mundo real, cualquier cosa del mundo puede ser modelada como un objeto. Así, una circunferencia es un objeto, un automóvil es un objeto, una ventana es un objeto, un libro es un objeto e incluso un préstamo o una tarjeta de crédito son objetos. Una clase es una categoría o grupo de cosas que tienen atributos y acciones similares. Un objeto es la instancia de una clase (o categoría). Un objeto cuenta con una estructura, es decir atributos (propiedades) y acciones. Las acciones son todas las actividades que el objeto es capaz de realizar. Los atributos y acciones, en conjunto, se conocen como características o rasgos. Formuló M.S.C. Elvia Cristina Márquez Salgado Revisó M. I. Jesús Armando Cantú Cárdenas Aprobó Autorizó Dr. Maximiliano De Las Fuentes Lara Maestro Coordinador de la carrera de Ingeniería Mecatrónica Página 1 de 6 Gestión de Calidad Director de la Facultad

2 Atributo es una propiedad o característica de una clase y describe un rango de valores que la propiedad podrá contener en los objetos de la clase. Una clase podrá contener varios o ningún atributo. Por convención, si el atributo consta de una sola palabra se escribe en minúsculas; por otro lado, si el nombre contiene más de una palabra, cada palabra será unida a la anterior y comenzará con una letra mayúscula, a excepción de la primer palabra que comenzará en minúscula. Una operación (método) es algo que la clase puede realizar. El nombre de la operación se escribe en minúsculas si consta de una palabra. Si el nombre constara de más de una palabra, cada palabra será unida a la anterior y comenzará con una letra mayúscula, a excepción de la primer palabra que comenzará en minúscula. Como objetos de la clase Persona, nosotros contamos con los siguientes atributos: nombre, altura, peso, edad, etc. También realizamos las siguientes tareas: comer, dormir, leer, escribir, trabajar, hablar, etc. Si tuviéramos que crear un sistema que manejara información acerca de las personas (como una nómina o un sistema para el departamento de recursos humanos), sería muy probable que incorporáramos algunos de sus atributos y acciones en nuestro software. En el mundo de la orientación a objetos, una clase tiene otro propósito además de la categorización. Es una plantilla para fabricar objetos. En un sistema los objetos trabajan en conjunto. Esto se logra mediante el envío de mensajes entre ellos. Un objeto envía a otro un mensaje para realizar una operación, y el objeto receptor ejecutará la operación. Todos los lenguajes de programación orientados a objetos proporcionan mecanismos que ayudan a implementar el modelo orientado a objetos. Estos principios o propiedades fundamentales son: abstracción, encapsulamiento, herencia y polimorfismo. La abstracción es el proceso de capturar los detalles fundamentales de un objeto mientras se suprimen o ignoran los detalles. Polimorfismo es la propiedad que permite enviar el mismo mensaje a objetos de diferentes clases, de forma que cada uno de ellos responde a ese mismo mensaje de modo distinto dependiendo de su implementación. En ocasiones una operación tiene el mismo nombre en diferentes clases. Por ejemplo, para abrir una puerta, una ventana, un periódico, un regalo o una cuenta de banco, en cada uno de estos casos, realizará una operación diferente. En la orientación a objetos cada clase sabe como realizar tal operación. Página 2 de 6

3 El encapsulamiento u ocultación de la información, es el proceso de ocultar todos los detalles de un objeto que no contribuyen a sus características esenciales. Significa que aquello que está en el interior de la clase está oculto; sólo las interfaces externas se pueden ver por otros objetos. El usuario de un objeto nunca necesitará conocer el interior de la clase. Una de las ventajas principales del encapsulamiento es que proporciona al programador libertad en la implementación de los detalles de un sistema. La única restricción que tendrá el programador es mantener la interfaz abstracta que ven los usuarios externos. Un medio de pensar en encapsulamiento es en un envoltorio que encierra al código y a los datos. Se pueden acceder desde otro código definido en el exterior del envoltorio. El acceso al código y los datos en el interior del envoltorio se controla a través de una interfaz bien definida. El interior de la clase permanece oculto; sólo las interfaces externas pueden ser vistas por otros objetos. El usuario de un objeto nunca necesita mirar en el interior de otro objeto. Los métodos públicos se pueden utilizar para proteger los datos privados. Herencia es el proceso mediante el cual un objeto adquiere las propiedades de otro objeto. Usando la herencia, un objeto sólo necesita definir aquellas cualidades que lo hace único dentro de su clase. Puede heredar atributos generales de su clase padre o clase base, también se le conoce por superclase. Es decir, el mecanismo de herencia es aquel que hace posible que un objeto sea una instancia específica de un caso más general. Las clases permiten que el programador modele objetos que tienen atributos (representados como datos miembro) y comportamientos u operaciones (representados como funciones miembro). En C++, los tipos que contienen datos miembro y funciones miembro se definen mediante la palabra clave class. En algunos lenguajes de programación orientados a objetos las funciones miembro se conocen como métodos y se invocan en respuesta a mensajes enviados a un objeto. Un mensaje corresponde a la invocación de una función miembro enviada de un objeto a otro o de una función a un objeto. Una vez que se ha definido una clase, es posible utilizar su nombre para declarar objetos de la misma. class Rectangulo public: void capturardatos(); void calculararea(); void calcularperimetro(); private: int base; int altura; ; Página 3 de 6

4 La definición de la clase Rectangulo inicia con la palabra clave class. El cuerpo de la definición de la clase se delimita mediante llaves. La definición de la clase termina con un punto y coma. La definición de la clase Rectangulo contiene los miembros enteros base y altura y las funciones miembro capturardatos, calculararea y calcularperimetro. Las etiquetas public: protected: y private: son especificadores de acceso de miembros. Cualquier dato miembro o función miembro declarado después del especificador de acceso de miembros public es accesible cuando el programa tiene acceso a un objeto de la clase Rectangulo. Cualquier dato miembro o función miembro declarado tras el especificador de acceso de miembros private es accesible sólo para las funciones miembro de la clase. Los especificadotes de acceso de miembros siempre van seguidos por dos puntos y pueden aparecer varias veces y en cualquier orden en una definición de clase. Los dos miembros enteros aparecen tras el especificador de acceso de miembros private. Esto indica que estos datos miembro de la clase sólo pueden ser accedidos por las funciones miembro de la clase. Por lo tanto, los datos miembro sólo pueden ser accedidos por las tres funciones miembro en la parte public. El nombre de la clase se vuelve un nuevo especificador de tipo. Puede haber muchos objetos de una clase, así como puede haber muchas variables de un tipo como int. En el siguiente ejemplo, el programa instancia (crea) un solo objeto de la clase Rectangulo llamado rec. Utilizando este objeto se pueden mandar llamar a las funciones miembro. El operador de ámbito (::) es el medio que tiene el compilador para identificar en donde están definidos los componentes de una clase; por tanto, su uso es necesario cuando alguno de estos componentes se utiliza fuera del ámbito de la clase. #include<conio.h> #include<iostream.h> class Rectangulo public: void capturardatos(); void calculararea(); void calcularperimetro(); private: int base; int altura; ; Página 4 de 6

5 void Rectangulo::capturarDatos() cout<< Cual es la base del rectangulo ; cin>>base; cout<< Cual es la altura del rectangulo ; cin>>altura; void Rectangulo::calcularArea() cout<< El area del rectángulo es: <<base*altura; void Rectangulo::calcularPerimetro() cout<< El perímetro del rectángulo es: <<2*base+2*altura; void main() Rectangulo rec; //declaración del objeto clrscr(); rec.capturardatos(); //el objeto manda llamar la función miembro capturardatos rec.calculararea(); rec.calcularperimetro(); getch(); Las funciones miembro generalmente son más cortas que las funciones en los programas no orientados a objetos, pues un constructor y/o las funciones miembro que almacenan nuevos datos han validado idealmente la información almacenada en los datos miembro. Debido a que los datos ya están en el objeto, con frecuencia las llamadas a la función miembro no tienen argumentos o, cuando menos, tienen una cantidad menor de argumentos que las llamadas de función típicas en los lenguajes no orientados a objetos. Por lo tanto, las llamadas, las definiciones y los prototipos de función son más cortos. 4. PROCEDIMIENTO (DESCRIPCIÓN) A) EQUIPO NECESARIO MATERIAL DE APOYO Computadora con editor turbo C++ instalado Práctica impresa Página 5 de 6

6 B) DESARROLLO DE LA PRÁCTICA Realizar los programas que indique el maestro de laboratorio. 1.- Crear una clase Círculo que contenga funciones miembro que permitan calcular el área y la circunferencia del círculo. 2.- Crear la clase Pesos que contenga funciones miembro para convertir pesos a dólares y dólares a pesos. 3.- Crear la clase Inverso que contenga funciones miembro para capturar un número entero y mostrarlo de manera inversa (1234, inverso 4321) 4.- Crear la clase Números que contenga funciones miembro para capturar dos números enteros, sumar los números, restarlos, multiplicarlos, dividirlos y obtener la raíz cuadrada de cada uno de ellos. 5.- Crear la clase Fecha que contenga una función miembro para capturar el día, mes y año y otra función miembro que indique si el año es bisiesto, tomando en cuenta que el año es bisiesto si cumple con las siguientes condiciones: si el año es divisible entre 4 pero no entre 100, o si el año es divisible entre Crear la clase Triangulo que contenga funciones miembro que permitan capturar los valores de los 3 lados de un triángulo, y que muestre un mensaje donde indique si es un triángulo equilátero, escaleno o isósceles. El triángulo equilátero es el que tiene sus 3 lados iguales, el isósceles tiene dos lados iguales y el escaleno tiene todos sus lados distintos. C) CÁLCULOS Y REPORTE Se revisarán los programas haciendo pruebas 1 o más veces. 5. RESULTADOS Y CONCLUSIONES El alumno debe obtener los resultados presentados en la práctica para los programas de ejemplo, así como explicar claramente el funcionamiento de todos los programas de la práctica. 6. ANEXOS Ninguno 7. REFERENCIAS Turbo C/C++ (Manual de Referencia), Herbert Schildt, ed. McGrawHill Cómo Programar en C++, Deitel y Deitel, ed. Pearson,Prentice Hall Página 6 de 6