PROGRAMACION C++: 2014

sábado, 24 de mayo de 2014

Estudiantes del Técnico en Informática

ISAE Universidad

caracteristicas del Lenguaje C++

Algunas de sus características son

es un lenguaje con una interfaz y una gramática así como unas directrices que permiten el desarrollo de una programación con un cierto carácter “anárquico”, lo que nos da lugar a un modelo de programación más personal, siendo una de sus principales señas de identidad su carácter flexible.
es un lenguaje generalizado, que busca dar solución a problemas de todo tipo; es decir, dar al usuario una cierta capacidad para crear cualquier tipo de programa.
es un lenguaje orientado a objetos, lo cual significa que pueden diseñarse y codificarse programas con módulo (funciones) de procedimientos y pueden definirse y realizarse creaciones de objetos a partir de una declaración (instancias).
se caracteriza por el uso de variables, localizaciones de almacenamientos que contienen unos valores de datos, poseyendo cada variable un tipo, que es quien define el formato y el comportamiento de la variable (son tipos de datos: bool, char, wchar_t, int, float y ouble). Su tamaño dependerá del tipo.
Se utilizan clases que forman uno de los aspectos más característicos del lenguaje, facilitándose con ellas la creación de tipos de datos definidos por el usuario juntamente con funciones o métodos para tratar con ellos.

Proceso de desarrollo de un programa en C++

Si se desea escribir un programa en C++ se debe ejecutar como mínimo los siguientes pasos:

1. Escribir con un editor de texto plano un programa sintácticamente válido o usar un entorno de desarrollo (IDE) apropiado para tal fin.

2.Compilar el programa y asegurarse de que no han habido errores de compilación.

3.Ejecutar el programa y comprobar que no hay errores de ejecución

Este último paso es el más costoso, por que en programas grandes, averiguar si hay o no un fallo prácticamente puede ser una tarea totémica.

Como ejemplo, si se desea escribir un archivo con el nombre hola.cpp y en él escribir un programa con emacs, por ejemplo, que es un programa de edición de textos, se puede, en Linux, ejecutar el siguiente comando:

$emacs hola.cpp &

Para otros sistemas operativos u otros entornos de desarrollo, no necesariamente se sigue este paso.

Comentarios

Cuando se escriben programas es muy útil agregar comentarios que ayuden a explicar lo que realiza un programa. En C++ se pueden utilizar tres tipos de comentarios: al estilo C, al estilo C++ y usando preprocesador.

Los comentarios al estilo C se caracterizan por lo siguiente: comenzar el "bloque" de comentarios con /* y terminar dicho "bloque" de comentarios con */

Ej:

/* 
 
Este es un comentario al estilo C.
Todo lo escrito dentro de las etiquetas de apertura y cierre es un comentario.
A estos comentarios se le llaman multilinea, logicamente
por el hecho de permitir varias lineas de comentarios.
 
 */

Si se usan este tipo de etiquetas de comentarios, hay que tener cuidado con el cierre (*/), por que el compilador puede tomar todo el texto como comentario, o cerrar antes de lo deseado.

Usando el estilo de código de C++ sólo pueden ocupar una línea como en el siguiente código:

// Este es un comentario al estilo C++

Una buena práctica de programación es pensar que se programa a sabiendas de que otro programador, tal vez el lector mismo en un futuro, tenga que "desencriptar" qué quiso hacer ahí y por qué.

Otra posible forma de comentar código es usando el preprocesador. Esto se detallará más adelante en profundidad, por ahora la parte útil del preprocesador que interesa es la siguiente:

 #if 0
 Comentarios sobre el programa /parte del programa.
 Pueden ocupar múltiples líneas.
 
 Más complicado de visualizar que los comentarios C/C++
 #endif

Este tipo de comentarios se usan rara vez. Generalmente son difíciles de localizar, incluso para programadores experimentados que trabajan en papel, y son fáciles de distinguir en casi cualquier IDE. Es recomendable indicar que se tratan de comentarios, o directamente no usarlos, salvo si son grandes cantidades de comentarios. Se verá más adelante que también puede tener otros usos.

Sintaxis

Sintaxis es la forma correcta en que se deben escribir las instrucciones para el computador en un lenguaje de programación específico. C++ hereda la sintaxis de C estándar, es decir, la mayoría de programas escritos para el C estándar pueden ser compilados en C++.

El punto y coma

El punto y coma es uno de los simbólos más usados en C, C++; y se usa con el fin de indicar el final de una línea de instrucción. El punto y coma es de uso obligatorio.

ejemplo
´´´´´´

clrscr(); //Limpiar pantalla, funciona solo con la librería conio de Borland C++
x = a + b;
 
string IP = "127.0.0.1"; // Variable IP tipo string
cout << IP << endl; // Devuelve 127.0.0.1
 
char Saludo[5] = "Hola"; // Variable Saludo tipo char
cout << Saludo[0] << endl; // Igual a H
cout << Saludo[1] << endl; // Igual a o
cout << Saludo[2] << endl; // Igual a l
cout << Saludo[3] << endl; // Igual a a

El punto y coma se usa también para separar contadores, condicionales e incrementadores dentro de un sentencia for

ejemplo

for (i=0; i < 10; i++) cout << i;

Espacios y tabuladores

Usar caracteres extras de espaciado o tabuladores ( caracteres tab ) es un mecanismo que nos permite ordenar de manera más clara el código del programa que estemos escribiendo, sin embargo, el uso de estos es opcional ya que el compilador ignora la presencia de los mismos. Por ejemplo, el segundo de los ejemplos anteriores se podría escribir como:

for (int i=0; i < 10; i++) { cout << i * x; x++; }

y el compilador no pondría ningún reparo.

Tipos primitivos

En un lenguaje de programación es indispensable poder almacenar información, para esto en C++ están disponibles los siguientes tipos que permiten almacenar información numérica de tipo entero o real:

Nombre	Descripción	Tamaño*	Rango de valores*
char	Carácter o entero pequeño	1byte	con signo: -128 to 127 sin signo: 0 a 255
short int (short)	Entero corto	2bytes	con signo: -32768 a 32767 sin signo: 0 a 65535
int	Entero	4bytes	con signo: -2147483648 a 2147483647 sin signo: 0 a 4294967295
long int (long)	Entero largo	4bytes	con signo: -2147483648 a 2147483647 sin signo: 0 a 4294967295
bool	Valor booleano. Puede tomar dos valores: verdadero o falso	1byte	true o false
float	Número de punto flotante	4bytes	3.4e +/- 38 (7 digitos)
double	De punto flotante de doble precisión	8bytes	1.7e +/- 308 (15 digitos)
long double	Long de punto flotante de doble precisión	8bytes	1.7e +/- 308 (15 digitos)

Los valores dependen de la arquitectura utilizada. Los mostrados son los que generalmente se encuentran en una máquina típica de arquitectura 32 bits.

El modificador long

El modificador long le indica al compilador que el tipo debe utilizar más bits que los normalmente utilizados por ejemplo si tenemos en una maquina de 32 bits como un Pentium de Intel, normalmente de un int ocupara 32 bits, pero si al declararlo un entero le antecedemos long el entero ocupa 64 bits, el siguiente código muestra como utilizar este modificador:

  int corto;      // Entero de 32 bits 
  long int largo; // Entero de 64 bits

El Modificador short

Similar al anterior, pero indica que se deben utilizar menos bits. Por ejemplo, en un computador de 32 bits, un short int ocupa 16 bits.

El Modificador unsigned

El modificador unsigned es utilizado únicamente con los enteros, su utilización permite utilizar en los enteros únicamente la parte positiva.

            int a; // Almacena valores entre -32768 y 32767

unsigned int a; // Almacena valores entre 0 y 65535

Variables y constantes

Una variable, como su nombre lo indica, es un determinado objeto cuyo valor puede cambiar durante el proceso de una tarea específica. Contrario a una variable, una constante es un determinado objeto cuyo valor no puede ser alterado durante el proceso de una tarea específica. En C, C++ para declarar variables no existe una palabra especial, es decir, las variables se declarán escribiendo el tipo seguido de uno o más identificadores o nombres de variables. Por otro lado, para declarar constantes existe la palabra reservadaconst, así como la directiva #define. A continuación se muestran ejemplos de declaración de variables y constantes.

Variables	Constantes	Constantes
int a;	const int a = 100;	#define a 100
float b;	const float b = 100;	#define b 100

Notas:

A diferencia de las constantes declaradas con la palabra const los símbolos definidos con#define no ocupan espacio en la memoria del código ejecutable resultante.

El tipo de la variable o constante puede ser cualquiera de los listados en Tipos primitivos, o bien de un tipo definido por el usuario.

Las constantes son usadas a menudo con un doble propósito, el primero es con el fin de hacer más legible el código del programa, es decir, si se tiene (por ejemplo) la constante numerica 3.1416 y esta representa al número pi, entonces podemos hacer declaraciones tales como:

#define pi 3.1416

En este caso podremos usar la palabra pi en cualquier parte del
programa y el compilador se encargará de cambiar dicho simbolo por 3.1416.

o bien,

const pi = 3.1416;

En este otro caso podremos usar la palabra pi en cualquier parte del programa y el compilador se encargará de cambiar 
dicho símbolo por una referencia a la constante pi guardada en la memoria.

Programación en C++: Mi primer programa

En este artículo vamos a realizar nuestro primer programa en c++, realmente es un programa muy básico pero siempre es bueno hacer pruebas y ver resultados. Los conceptos de programación se asumen al realizar muchas prácticas, por mucho que se estudien conceptos teóricos hasta que no se practican el cerebro no los asume como asentados. Al practicar los conocimientos teóricos el cerebro los capta y los retiene para siempre. Hoy vas a comprobar un primer programa que va a asentar los conocimientos adquiridos de "La estructura general de un programa en c++".

También este artículo te va a mostrar los archivos que el compilador o entorno de trabajo devc++ te va a mostrar como pudimos ver en el artículo " Archivos generados al compilar un programa c++"

Para comenzar nuestro primer programa, abre devc++ y en el menú archivo elige la opción código fuente. Te saldrá un archivo .cpp en blanco donde comenzaremos a escribir y a programar. Te voy a mostrar el código que vamos a utilizar para este primer programa. El programa es el famoso hola mundo que lo que hace es mostrarte por pantalla el mensaje “hola mundo”.

Aquí tienes el código que tienes que escribir. Como ves somos fieles a la estructura general de un programa en c++ (en este caso sólo nos hace falta la declaración de librerías básicas y el programa principal con varias instrucciones o sentencias). Hemos usado las librerías básicas, <iostream> es la que nos permite usar la función cout que nos permite sacar mensajes por pantalla y también hemos usado la <conio.h> que nos permite usar la función getch() que nos mantiene la pantalla de resultado. El using namespace std es una llamada a las funciones std de la librería iostream, sólo a las funciones syd (son las que incluye el cout) esta sentencia siempre deberemos de ponerla en nuestros primeros programas.

Para que realmente obtengas los conceptos realiza los siguientes pasos y prueba los resultados que te van a salir:

Copia el código, guárdalo y ejecútalo con el devc++ con el menú ejecutar–>compilar y ejecutar. Al hacer esto el compilador comprobará que el programa esta bien escrito sintácticamente y si no tiene errores lo ejecutará. Comprueba el resultado del programa.

Ahora quita la función getch() del código y ejecútalo de nuevo. ¿Qué ha sucedido?. Comprobarás para que utilizó esta función.

Mira la carpeta donde has guardado el archivo y observa que archivos se han generado.

Realiza estos pasos y tendrás tu primer programa en c++ comprendido 100% y habrás dado un gran paso para el comienzo de tu aprendizaje en c++.

EJEMPLOS PARA DESARROLLAR PROGRAMAS

Si se desea escribir un programa en C++ se debe ejecutar como mínimo los siguientes pasos:

Escribir con un editor de texto plano un programa sintácticamente válido o usar un entorno de desarrollo (IDE) apropiado para tal fin
Compilar el programa y asegurarse de que no han habido errores de compilación
Ejecutar el programa y comprobar que no hay errores de ejecución

Este último paso es el más costoso, por que en programas grandes, averiguar si hay o no un fallo prácticamente puede ser una tarea totémica.

Para otros sistemas operativos u otros entornos de desarrollo, no necesariamente se sigue este paso.

A continuación se escribe el siguiente código en C++:
Ejemplo

// Aquí generalmente se suele indicar qué se quiere con el programa a hacer // Programa que muestra 'Hola mundo' por pantalla y finaliza // Aquí se sitúan todas las bibliotecas que se vayan a usar con #include, // que se verá posteriormente // Las bibliotecas del sistema son las siguientes #include <iostream> // Función main // Recibe: void // Devuelve: int // Función principal, encargada de mostrar "Hola Mundo",por pantalla int main(void) { // Este tipo de líneas de código que comienzan por '//' son comentarios // El compilador los omite, y sirven para ayudar a otros programadores o // a uno mismo en caso de volver a revisar el código // Es una práctica sana poner comentarios donde se necesiten, std::cout << "Hola Mundo" << std::endl; // Mostrar por std::cout el mensaje Hola Mundo y comienza una nueva línea return 0; // se devuelve un 0. //que en este caso quiere decir que la salida se ha efectuado con éxito.
Mediante simple inspección, el código parece enorme, pero el compilador lo único que leerá para la creación del programa es lo siguiente:
Ejemplo


 #include <iostream>
 int main(void){ std::cout << "Hola Mundo" << std::endl; return 0; }

Como se puede observar, este código y el original no difieren en mucho salvo en los saltos de línea y que los comentarios, de los que se detallan posteriormente, están omitidos y tan sólo ha quedado "el esqueleto" del código legible para el compilador. Para el compilador, todo lo demás, sobra.

O este otro, que es, en parte, como el lenguaje C, en su versión C99, es:
Ejemplo


 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 int main(void)
 {
    printf( "Hola Mundo\n" );
    return EXIT_SUCCESS; 
// 'EXIT_SUCCESS' es una definición que está dentro de 'stdlib.h'
// tambien funciona return 0
 }

Nota: si se usa Windows, el código es el mismo, pero debemos agregar un metodo mas para que el programa se mantenga abierto y no se cierre la consola, cosa que en linux, no es necesaria por que la consola ya esta abierta (al mandar a ejecutar).

Para esto podemos usar cin.get() que nos permitira leer del teclado, por lo que el programa no finalizara, hasta que el usuario pulse enter.

Ejemplo


 #include <iostream>
 int main(void)
 {
    std::cout << "Hola Mundo" << std::endl;
    std::cin.get();
    //con 'std::cin.get();' lo que se hace es esperar hasta que el usuario pulse enter.
    return 0;
 }

Los pasos siguientes son para una compilación en Linux o sistema operativo Unix. En Windows tampoco es aplicable.

Con ctrl-x ctrl-s se guarda el archivo. Ahora para generar el ejecutable del programa se compila con g++ de la siguiente forma:

$ g++ hola.cpp -o hola

Para poder ver los resultados del programa en acción, se ejecuta el programa de la siguiente forma:

$./hola

Y a continuación se debe mostrar algo como lo siguiente:

Hola Mundo

Comentarios

Los comentarios al estilo C se caracterizan por lo siguiente: comenzar el "bloque" de comentarios con /* y terminar dicho "bloque" de comentarios con */

Ejemplo:


/* 


Este es un comentario al estilo C.
Todo lo escrito dentro de las etiquetas de apertura y cierre es un comentario.
A estos comentarios se le llaman multilinea, lógicamente por el hecho de permitir varias líneas de comentarios.
 
 */

Si se usan este tipo de etiquetas de comentarios, hay que tener cuidado con el cierre (*/), por que el compilador puede tomar todo el texto como comentario, o cerrar antes de lo deseado.

Usando el estilo de código de C++ sólo pueden ocupar una línea como en el siguiente código:


// Este es un comentario al estilo C++

Una buena práctica de programación es pensar que se programa a sabiendas de que otro programador, tal vez el lector mismo en un futuro, tenga que "desencriptar" qué quiso hacer ahí y por qué.

Otra posible forma de comentar código es usando el preprocesador. Esto se detallará más adelante en profundidad, por ahora la parte útil del preprocesador que interesa es la siguiente:


 #if 0
 Comentarios sobre el programa /parte del programa.
 Pueden ocupar múltiples líneas.
 
 Más complicado de visualizar que los comentarios C/C++
 #endif

Utilización de la consola o terminal

En los ejemplos anteriores se utilizaron 'std::cout'. 'std::cout' es un "objeto" que permite escribir en la consola (la terminal en Linux/Unix/MacOSX), solo se puede utilizar gracias a que se ha incluido definiciones de su uso con la línea de código '#include <iostream>'.


std::cout << ALGO;

Donde ALGO puede ser lo que sea que 'std::cout' sea capaz de mostrar por consola. Más adelante se trata más sobre el en detalle y aclarando posibles dudas que ahora puedan surgir. También se utilizó 'std::endl', esto permite que el texto se escriba en una nueva línea.

Un ejemplo más completo sobre la escritura en consola es el siguiente. Ha de tenerse en cuenta que se han eliminado algunos comentarios superfluos del primer programa debido a que ahora se está tratando con más detalle acerca del uso de imprimir texto en la consola:
Ejemplo


 // Programa que muestra diversos textos por consola
 
 // Las librerías del sistema usadas son las siguientes
 #include <iostream>
 
 // Función: main
 // Recibe: void
 // Devuelve: int
 // Es la función principal encargada de mostrar por consola diferentes textos
 int main(void)
 {
   // Ejemplo con una única línea, se muestra el uso de std::cout y std::endl
   std::cout << "Bienvenido. Soy un programa. Estoy en una linea de codigo." << std::endl;
 
   // Ejemplo con una única línea de código que se puede fraccionar mediante el uso de '<<'
   std::cout << "Ahora " 
   << "estoy fraccionado en el codigo, pero en la consola me muestro como una unica frase." 
   << std::endl;
 
   // Uso de un código largo, que cuesta leer para un programador, y que se ejecutará sin problemas.
   // *** No se recomienda hacer líneas de esta manera, esta forma de programar no es apropiada ***
   std::cout << "Un gran texto puede ocupar muchas lineas." 
   << std::endl 
   << "Pero eso no frena al programador a que todo se pueda poner en una unica linea de codigo y que" 
   << std::endl 
   << "el programa, al ejecutarse, lo situe como el programador quiso" 
   << std::endl;
 
   return 0; // Y se termina con éxito.
 }

Se reta a compilar este código y a observar sus resultados. En este momento el lector está capacitado para escribir programas que impriman por pantalla el mensaje que se quiera.

Atención: Se hace hincapié en la posibilidad de que las palabras acentuadas no se puedan mostrar en la consola. Depende completamente del compilador el que se pueda ver lo siguiente:


 std::cout << "programación";

Con algunos compiladores, verá 'programación', pero con otros puede ver incluso 'programación'.