El lenguaje C++
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El lenguaje C++
Isidro González Caballero(Universidad de Oviedo)
Técnicas de Comp. en Física
Santander, 13/12/20102
Clases
class MiClase {
public: MiClase(...); //Constructor ~MiClase(); //Destructor
//Metodos int metodo1(...); //ejemplo
protected: //Data members int dato1; //ejemplo float dato2; //ejemplo
};
MiClase es el nombre de la clase
Visibilidad:• public: Visible para cualquier
otra clase• protected: Visible solo para
subclases• private: Visible solo para la
propia clase
Datos: Definen el estado de los objetos de esta clase
Clases
class MiClase {
public: MiClase(...); //Constructor ~MiClase(); //Destructor
//Metodos int metodo1(...); //ejemplo
protected: //Data members int dato1; //ejemplo float dato2; //ejemplo
};
Constructor:• Puede haber varios• Puede tomar argumentos• Es la función que se ejecuta
cuando se crea un objeto
Destructor:• Solo puede haber uno• No toma argumentos• Es lo último que se ejecuta
cuando se destruye un objeto
Métodos: Definen el comportamiento de una clase
Objetos de una clase
Los objetos de una clase se declaran:– Como cualquier variable si hay constructor que no
toma argumentos– Pasándole los parámetros del constructor a la
variable como si fuera una función
Los métodos se acceden usando el operador punto (.) (o flecha, ->, para punteros)
class MiClase {public: MiClase(int a=0); bool foo() {return true;}};
MiClase miobj; //== miobj(0)MiClase miobj3(3);
miobj.foo(); //true
class Complex {public:
Complex(double re, double im); ~Complex();
double getRe() const; double getIm() const; double getModulo() const; …void setRe(double re); void setIm(double im);
protected: //Data members double Real; //parte real double imaginario; //parte imaginaria};
Ejemplo: Clase complejo
Parte pública: Accesible a todo el mundo
Nombre de la clase
Parte protegida:• Accesible a las
subclases• Suele contener los
atributos
No olvidéis el punto y coma
class Complex {public:
Complex(double re, double im); ~Complex();
double getRe() const; double getIm() const; double getModulo() const; …void setRe(double re); void setIm(double im);
protected: //Data members double Real; //parte real double imaginario; //parte imaginaria};
Destructor
Ejemplo: Clase complejo
Get methods: Permiten averiguar información sobre el objeto
Constructor
Set methods: Permiten modificar el estado del objeto
Atributo: Parte real
Atributo: Parte imaginaria
class Complex {public:
Complex(double re, double im); ~Complex();
double getRe() const; double getIm() const; double getModulo() const; …void setRe(double re); void setIm(double im);
protected: //Data members double Real; //parte real double imaginario; //parte imaginaria};
Para recuperar la parte imaginaria: acceso directo a los data members
Ejemplo: Clase complejo
Const methods: Sólo pueden utilizarse con objetos constantes
Para modificar la parte real
Para recuperar el módulo: hay que calcularlo a partir de los atributos (oculto a los usuarios de la clase)
Para modificar la parte imaginaria
Ejemplo: Clase complejo
tar xvfz complejo1.tar.gz La clase Complex está…
– …declarada en el fichero Complex.hh
– … implementada en el fichero Complex.cc
Vemos como crear objetos de la clase Complex en el fichero main.cc
– Usamos una función para “imprimir”
los objetos de la clase Complex:void PrintComplex(const Complex&);
Compilamos con compila.csh
Argumento por referencia constante:
• Nos ahorramos una copia de memoria
• Nos aseguramos que la variable no se modifica
Sobrecarga de operadores
Permite redefinir cómo actúan los operadores sobre los objetos de nuestras clases
Se suelen definir dentro de la propia clase– Salvo casos específicos (operadores << y >>)– Hay que tener cuidado con cuestiones como la
conmutatividad Son funciones o métodos como cualquier otro con
nombres un poco especiales La expresión:
objA + objBse transforma en:
objA.operator+(objB)o se transforma en:
operator+(objA, objB)
Ejemplo 2: Complex avanzado
unzip complejo2.zip Observar:
– Constructor con valores por defecto– Sobrecarga de operadores en la clase– Sobrecarga del operador <<
Complex.hh contiene la declaración y Complex.cc contiene la implementación
main.cc contiene un ejemplo de utilización– No usamos ninguna función para imprimir el
complejo… usamos el operador!
Ejercicios propuestos
Sobrecargar el operador / y el operador -= Obligatorio: Sobrecargar el operardor lógico de
igualdad:– Complex == Complex
a==b; //Igual que lo de abajo
a.operator==(b); //(a==b)->t/f
Opcional: Redefinir el operador de entrada >> Obligatorio: Implementar una clase “vector en
el plano”
Constructor: Algo más
Al construir un objeto de una clase se reserva el espacio para sus data members– Con sus valores por defecto (si los tienen)
A continuación le asignamos valores…– … luego estamos haciendo 2 asignaciones– … lo cual no es muy eficiente
Se soluciona con la siguiente notación (ejemplo Complex):
Complex::Complex(double r, double i): Re(r), Im(i) {//…}
Punteros (¿qué son?)
Almacenan direcciones de memoria Se utilizan en general para
– Gestionar dinámicamente (en tiempo de ejecución en lugar de en tiempo de compilación) memoria
Arrays de dimensión variable
– Pasar argumentos por referencia a los métodos (aunque no es necesario)
– Inclusión de objetos por referencia. Una misma copia de un objeto puede estar en varios
objetos Si se modifica en uno de ellos se modifica en todos.
– Cadenas de caracteres Los arrays son equivalentes a punteros
Punteros (utilización)
Se declaran con un asterisco (‘*’) después del tipo Cuando no apuntan a ningún sitio su valor es 0
– Ojo: No es su valor por defecto. ¡Se debe inicializarlos! Se accede al objeto al que apuntan poniendo un ‘*’
delante del nombre del puntero Se accede a la posición de memoria de un objeto
poniendo ‘&’ delante de su nombre El acceso a los métodos del objeto apuntado por un
puntero se hace con el operador ‘->’ Cadenas de caracteres:
– Son de tipo char*– Se inicializan con una cadena entre comillas– Su dimensión es el número de caracteres + 1 (\0, terminación
de cadena)
Punteros (ejemplos)
int *intptr; //Declaracion de un punteroint* intptr2; //Idem
double pi = 3.1415;double *piptr = π //piptr apunta a pi//Las dos lineas siguientes imprimen lo mismocout << “El valor de pi es “ << pi << endl;cout << “El valor de pi es “ << *piptr << endl;
double otro = *piptr; //otro toma el valor de pi (no dir)otro = 6.28; //pi sigue valiendo lo mismo y piptr tambienpiptr = &otro; //piptr ahora apunta a otrocout << “El valor de pi es “ << *piptr << endl; //6.28
int miarray[] = {1, 2, 3}; //Inicializaciónint uno = *miarray; //uno == 1
Gestión dinámica de memoria
Utilizamos los operadores new (para crear nuevo espacio) y delete (para liberar el espacio creado)– En general por cada new que pongamos tendremos
un delete en algún sitio Soportan la posibilidad de crear arrays
– Tipo* variable = new Tipo[dimension];– A partir de este momento se puede usar la sintaxis
de arrays– delete[] variable; Muy importantes los
corchetes Si no se usan solo se libera el espacio del primer elemento
Gestión dinámica de memoria (ejemplo)
Miclase* miclasePtr = 0; //Con inicializaciónmiclasePtr = new Miclase(…) //Creamos un nuevo objeto MiclasemiclasePtr->AlgunMetodo(…); //Acceso a AlgunMetodo()delete miclasePtr; //Liberamos la memoria de miclasePtr
int nelems;…double nums[nelems]; //ERROR: dim desconocida al compilardouble* nums = new double[nelems]; //Reservamos memoriafor (unsigned int i = 0; i < nelems; i++) nums[i] = i*10;//Esto imprime ‘El cuarto elemento vale: 30’cout << “El cuarto elemento vale: “ << nums[3] << endl;
delete[] nums; //Liberando la memoria
Ejemplo: realvector
unzip realvector1.zip Definimos una clase RealVector:
– Array cuya dimensión puede decidirse en tiempo de ejecución
– Reserva/borra memoria al crearse/destruirse– Acceso y modificación con el operador [ ]– Mismo operador const y no const
… correr y ver los problemas…– Borramos 2 veces lo mismo…– …operador de asignación por defecto