Cursosindustriales. Curso de C / C++ Por Deimos_hack

Transcripción

1

2 MÓDULO 1. OPERADORES, PUNTEROS Y REFERENCIAS LÓGICAS Cualquier lenguaje informático es capaz de realizar operaciones matemáticas, pues un ordenador, es por así decirlo una calculadora un tanto cara. La capacidad de realizar cálculos complejos y sencillos de un lenguaje de programación, no se programó a la ligera, sino que cuando se diseña una máquina, se utilizan componentes electrónicos que trabajan con diferentes estados eléctricos. Este hecho condiciona que el conjunto de una máquina funciona mediante estados lógicos de sus componentes, lo cual se interpreta como operaciones de alto nivel y bajo nivel, a lo que, nosotros interpretamos como ceros y unos. Cualquier sistema basado en un sistema de comunicación binario, utiliza las matemáticas, y estas es un idioma universal. Por lo tanto se puede traslucir que una puerta lógica que polariza la entrada de un circuito de RAM, se pueda imprimir en pantalla utilizando un comando específico; y al contrario, utilizando un comando ya preestablecido, podemos hacer que un dispositivo, actúe de otra forma, asignando estados a los dispositivos electrónicos, y para esto último, necesitas tratar el estado binario de los mismos. Ahí radica la necesidad de entender el concepto de los operadores, pues cualquier lenguaje, tiene integrados operadores para que puedas realizar operaciones lógicas a la hora de compilar el proyecto, y que tu futuro programa pueda realizar la acción adecuada. Los operadores, principalmente se utilizan con variables y constantes.

3 TIPOS DE OPERADORES Los lenguajes C/C++ poseen un gran números de operadores. En este apartado se describen cada uno de ellos agrupados en varios grupos relacionados: Operadores Aritméticos: Al igual que estudias en la vida real, los operadores aritméticos son los más empleados en las operaciones matemáticas, como por ejemplo, la suma (+), la resta (-), la multiplicación (*), la división (/), o el resto (%), por mencionar los más usados. Tipo Operador Uso + Suma a + b - Resta a - b * Multiplicación a * b / División a / b % Resto a % b Imagina en un programa que asignas un valor a una variable X, e Y, y quieres obtener una constante con el valor de la suma de las variables. En el código, dentro de la parte adecuada deberías de realizar la operación de la manera siguiente: X + Y = C; Siendo C, la constante que previamente, recuerda el capítulo anterior, has debido de crear. A partir de ahora cuando utilices la constante C, está valdrá la suma de X e Y. Estos son los principales operadores aritméticos, pero existen otros, pues matemáticas no es solo hacer operaciones básicas; también son operaciones fracciones, números irracionales, matrices, ecuaciones...lo cual se obtienen mediante comandos especiales en C que iremos viendo poco a poco.

4 Operadores de Asignación: Aunque no parezca un operador, el signo igual (=) sirve para dar asignar una operación previa a una variable o constante. Al igual que en matemáticas, primero se resuelve la operación a la izquierda de la expresión y después se asigna con el término de la derecha, al igual que se muestra en la siguiente expresión: X + Y = C; En la expresión anterior, "" más "Y" es igual a "C", lo que quiere decir que las variables X e Y, se sumarán y se creará otra variable C, con un valor sumatoria de X e Y. También se puede dar la expresión: C= X + Y; Con lo que C valdría al valor de sumar X más Y, lo cual es lo mismo, ya que "el orden de los factores no altera el resultado". En matemáticas, este hecho no implica mayor misterio, pero en programación hay que saber un detalle muy importante: En la expresión, por ejemplo: C = ; C es la variable o constante en la cual se va a almacenar el valor de los términos que se van a operar. Calculándolo sabes que C es igual a 30; y una máquina llega a la misma conclusión, pero primero realiza la operación aritmética (25 + 5), y después lo asigna a la variable o constante C. Para C/C++ el signo igual (=) significa "asignación" NO IGUALDAD. Este detalle es importante, pues en el ejemplo, después de esa línea, C vale 30, pues se le asignado un nuevo valor distinto al que tuviese con anterioridad (si fuese una variable, pues las constantes mantienen un valor único). El signo igual puede asignar caracteres alfanuméricos a las variables, salvo los caracteres reservados del propio lenguaje C/C++:

5 int main char letra; letra = 'S'; // la variable letra almacena el carácter "S". letra = letra + 1; /* la variable letra almacena el carácter "T", pues se le suma un carácter al anterior. */ El lenguaje de programación C/C++ al utilizar el operador igual no concatena caracteres, sino que resuelve la operación antes de asignarla a la variable; el caso anterior, lo que ha hecho es resolverlo directamente, asignando al valor Char "letra", el siguiente carácter ASCII (porque letra = letra +1). En cualquier otro lenguaje de programación, esto puede dar lugar a error, ya que no se puede tratar una variable del tipo alfanumérico como si de otro tipo se tratase. En C/C++, el compilador, entiende que se quiere sumar una unidad al valor iniciar y asignarla al nuevo valor, por lo que el operador igual no concatena caracteres, sino que asigna el resultado de la operación. Más adelante comprobarás que esta acción es exclusiva de C/C++. La concatenación es el proceso por el cual el lenguaje une caracteres alfanuméricos sin realizar la operación. NOTA: ESTE HECHO DA LUGAR A MUCHOS ERRORES A LOS PROGRAMADORES NOVELES, YA QUE CUANDO SE ASIGNA UN TIPO A LA VARIABLE, SE DEBE DE TRATAR A ESA VARIABLE SEGÚN EL TIPO QUE SEA. También se pueden asignar los valores de las variables de la forma: X = 25; Y = 5; Ó declarandola en la misma línea y después asignarla:: int X, Y; X = 25; Y = 5; También podemos asignar el mismo valor a varias variables de la forma:

6 int main(void) int X, Y, Z; X = Y = Z = 5; En el ejemplo todas las variables del tipo Integer tienen asignadas el valor 5. Operadores de Incremento y decremento: Estos operadores se consideran una extensión del anterior operador; imagina que quieres asignar a una variable un valor 5 unidades superior al valor actual. Para ello harías que variable = variable + 5, lo cual es válido par C/C++, pero para otros lenguajes, te puede dar error. C/C++ tiene un atajo de teclado en este sentido, pues se puede conseguir esto con operadores de incremento de la forma: variable +=5; Anteponiendo el operador antes del operador de asignación, realizas la operación las veces que asignes. El ejemplo: int main(void) int X = 10; // X vale 10. X +=5; // X vale 15. Como puedes imaginar puedes poner cualquier operador y realizar cualquier asignación, eso sí, teniendo en cuenta el tipo de valor que tenga la variable.

7 Cuando lo que queremos es hacer que la variable sea un número superior o inferior al actual se utiliza un operador de incremento o decremento. En el mismo ejemplo queremos que X que vale 15, valga 16. Podríamos declarar una instrucción: X+=1; Pero C/C++ tiene un atajo de instrucción para este caso utilizando los signos ++ ó -- según aumente o disminuya: Ahora X, vale 16. Ahora X, vale una unidad menos. X++; ++X; X--; --X; Este atajo te ahora trabajo, pero hay que tener en cuenta un par de cosas: Los operadores de incremento no significa lo mismo cuando se pone delante que cuando se pone detrás de la variable. El valor de la variable X es igual de las 2 maneras, pero la forma de obtenerla no lo es; me explico: ++X; /* El operador delante se realiza primero el incremento o decremento y después se utiliza el valor de la variable */ X++; /* Se utiliza la variable y luego se realiza el incremento o decremento. */ Este detalle es importante pues a la hora de realizar asignaciones, puede cambiar el valor de las variables: int main(void) int X = 25; int Y = 5; //escribimos el operador de incremento igualando las variables: X = ++Y;

8 /* En este punto, en el término de la derecha, se realiza el incremento y luego se opera a Y, por lo que ahora Y vale 6 y como X se asigna a Y, ahora X equivale a 6 */ //escribiendo el operador de incremento después: X = Y++; /* En el término de la izquierda X se asigna al valor de Y, y como en el término de la derecha está primero la variable y luego el operador de incremento, X se asignará a un valor de 5 y no de 6 que es el valor nuevo de Y. */ Operadores de Bits: Estos operadores solo pueden operar sobre los tipos Char e Int, y requieren de otros operadores para funcionar. Son los siguientes: AND Se representa por el símbolo Ampersand (&). Literalmente significa "y" y sirve para agrupar variables: int main(void) int X = 10; int Y = 5; X & Y; /* X( ) & Y ( ) */ El resultado sería XY ( ) (11 decimal), ya que este operador concatena el valor de las variables, no asigna el resultado al convertir internamente a bit su valor. OR Representado por el símbolo ( ), compara las variables de comparación según las reglas:

9 Bit X Bit Y Resultado Así en el ejemplo anterior, resolviendo: X Y X Y = ( ) XOR Se representa por ^. Obtiene un valor según la tabla siguiente: Bit X Bit Y Resultado En el ejemplo: X ^ Y Por lo que X ^ Y = ( ), curiosamente resultado similar al anterior.

10 COMPLEMENTO A UNO. Se representa por ~. Este operador invierte los valores de bit de la variable; de la forma que si <X (10) equivale a , con el operador ~: ~X = DESPLAZAMIENTO LATERAL. Representados por los signos << y >> (desplazamiento a la izquierda y a la derecha respectivamente), mueve tantas posiciones los bits tras el operador, colocándose en el bit más significativo: int main(void) int X = 10; X = X <<1; En el momento inicial X vale 1, el cual es el número binario Con el desplazamiento lateral a la izquierda movemos una posición el número más significativo de la izquierda ( en este caso el 1) y lo movemos una posición a la izquierda quedando el número , el cual es el número decimal 20. En este ejemplo para que se entienda, he desplazado solo una unidad, pero puedes utilizar un número mayor. Operadores relacionales: Estos operadores evalúan la relación entre 2 valores. Estos valores se utilizan para hacer comparaciones ya que manejan valores de TRUE o FALSE.

11 == igual!= Distinto de > Mayor que < Menor que >= Mayor o igual que <= Menor o igual que Por ejemplo #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(int argc, char *argv[]) int X, Y; X= 5; Y =10; if (X==Y) printf("la sentencia es falsa\n"); else printf("la sentencia en incorrecta\n"); system("pause"); return 0; Lo que hace esta sentencia compara los valores de las variables X e Y; y si la expresión bolean es TRUE ( en este caso negativa porque X no es igual a Y), muestra el mensaje en pantalla adecuado. Operadores Lógicos: Estos operadores evalúan e invierten los 2 valores a tratar:

12 && AND OR! NOT Los valores AND se relacionan según la siguiente tabla: Valor X Valor Y Resultado Falso Falso Falso Falso Verdadero Falso Verdadero Falso Falso VerdaderoVerdadero Verdadero Los valores OR se relacionan según la tabla: Valor X Valor Y Resultado Falso Falso Falso Falso Verdadero Verdadero Verdadero Falso Verdadero VerdaderoVerdadero Verdadero Los valores NOT invierten el resultado de tal forma que un resultado Verdadero se convierte en Falso, y un valor Falso se convierte en Verdadero. NOTA: En C/C++ el valor 0 es Falso, y cualquiera distinto de cero es Verdadero.

13 PRIORIDAD DE LOS OPERADORES. Al igual que en las matemáticas tradicionales, para realizar operaciones complejas, se requiere un sistema para operarlas, de tal forma que primero se resuelven los corchetes [], y después los paréntesis (). En C/C++ sucede lo mismo, hay que pensar a la hora de asignar variables y tratar con operadores, deberemos de hacer uso de los corchetes y paréntesis para poder tratar bien los resultados de las variables; por ejemplo el código: int main(void) int X, Y, Z, H = 10; X + Y * Z / 2-5 % 1= H; Nos podría dar más de un dolor de cabeza a la hora de comprobar si queremos obtener un buen valor H. Si sustituimos X + Y * Z / 2-5 % 1= H; por esta otra [(X + Y) * Z] / [(2-5) % 1] = H; ahora estaremos seguros de que la variable H tendrá el valor adecuado. De todas formas, existe una prioridad en C/C++ en cuanto al uso de los operadores, siendo: Operadores de incremento Operadores de decremento Operador signo negativo Operador Producto Operador División Operador Resto Operador Suma Operador Resta

14 PUNTEROS Cuando nos referimos a punteros hacemos referencia a las variables y su ubicación. Como bien sabes, un ordenador tiene una memoria en la cual se almacenan datos. El hecho es que cada vez que declaramos una variable en nuestro programa, ésta, se almacena en una parte de la memoria RAM de la máquina. A ese lugar en el cual se almacena la variable temporalmente se le va a dar una dirección de memoria, por ejemplo X1, para que el programa pueda acceder a ella. Supón que declaramos una variable llamada "coche" del tipo Char. Esta variable se guardará en una dirección de la memoria X1. Solo hemos declarado la variable, no la hemos asignado ningún valor, por lo que en la dirección de memoria X1, se reserva todo el espacio en bits del tamaño que ocupa un tipo Char. Ahora en otra línea de nuestro programa asignamos a la variable el valor "eléctrico"; entonces en la dirección de memoria asignada a la variable "coche" (X1), se almacenará el valor "eléctrico". Si en otra línea de nuestro programa modificáramos el valor de la variable, el nuevo valor sobrescribía al valor anterior en dicha dirección de memoria X1. Queda claro, que por cada variable o constante declarada en nuestro programa, se le va a asignar una dirección de memoria RAM; así la variable "coche" tendrá una dirección de memoria X1, la variable "moto" tendrá la dirección X2, la variable "tren", la dirección X3, etc., etc. NOTA: Tengo que aclararte que la dirección de memoria la asigna la propia RAM del ordenador, y no tiene nada que ver el programa que creas, por lo que, de momento, no debes de preocuparte por ese tema. Crear Punteros Al igual que declaramos variables de distintos tipos, podemos crear variables que almacenen direcciones de memoria, es decir, podemos declarar variables punteros. Para ello, simplemente se procede igual que al declararse una variable normal, pero se incluye el signo asterisco (*), de la forma: tipo * identificador;

15 NOTA: Lo cual crea el puntero, pero no la dirección de memoria en la que se encuentra dicha puntero. Para crear la dirección de memoria debemos de asignarla a otra variable del mismo tipo, y que se realizará mediante el condicional ampersand (&) anteponiéndolo al nombre de la variable. NO TE LIES!! Mira el ejemplo: #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int main(int argc, char *argv[]) int *coche; int numero = 2; coche = &numero; printf(&numero); printf(" este simbolo es la direccion de memoria\n"); system("pause"); return 0; En este programa declaramos 2 variables una puntero "coche" y otra del tipo Integer "numero". Creo la dirección de memoria "coche" para saber dónde está la variable "numero" utilizando el ampersand antes del nombre de la variable. Por último la visualizo mediante el comando PRINTF la dirección de memoria de "numero"

16 NOTA: La máquina crea dos direcciones de memorias; una para el puntero "coche" y otra para "numero". En el programa lo que hacemos es que nos muestre la dirección de memoria de "numero". Es decir, para que lo entiendas, he creado un puntero X1, pero al declarar la variable "numero" se ha creado una dirección de memoria X2. Después he asignado el puntero X1 a la variable X2, por lo que con la opción (&numero) muestro la dirección de memoria X2 en X1. Como podrás ver, se muestra un símbolo en la ventana de comandos. Este símbolo es normal, ya que la ventana de comandos no es un editor adecuado para ver una dirección de memoria y menos utilizando el comando PRINTF, por lo que te lo representa mediante el código ASCII incluido en él y en concreto el símbolo 2 del mismo código al declarar la variable "numero" igual a 2. Es importante que veas que la dirección de memoria "coche" sea del mismo tipo que la variable que quieras averiguar su dirección de memoria. Utilizando el operador asterisco (*) y anteponiéndolo a una variable, se obtiene el contenido de esa variable en dicha dirección de memoria, pero si se pone el puntero, se obtiene el contenido de dicha variable...????... Te enteras? No te preocupes de momento mucho por esto, pues hasta a mí me cuesta entenderlo. REFERENCIAS Las referencias es el equivalente de los punteros pero exclusivamente de C++. Una referencia es un duplicado de una variable de manera que cualquier operación que se realice sobre la referencia, se aplicará a la variable referenciada. Para que el uso de la variable sea el adecuado, deben de ser asignada la referencia en el momento de declarar la variable mediante la forma: tipo &referencia = variable; Siendo la referencia y la variable, al igual que el caso anterior, del mismo tipo. Veamos un ejemplo para C++:

17 #include <cstdlib> #include <iostream> using namespace std; int main(int argc, char *argv[]) int coche; //declaro la variable int &numero = coche; //declaro la referencia numero= 5; cout << coche; //muestro en C++ el valor de "coche" system("pause"); return EXIT_SUCCESS; Al compilar y ejecutar el código se nos mostrará la ventana siguiente: Como puedes ver, en pantalla de comandos se muestra el valor que le ha referenciado la referencia "coche" a la variable numero". Este sencillo método te sirve para tratar variables sin que tengas que tratar con ellas directamente.