 2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 1 Capítulo 6: Clases y Abstracción de Datos Índice del capítulo 6.1 Introducción 6.2 Estructuras 6.3 Clases.

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1  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 1 Capítulo 6: Clases y Abstracción de Datos Índice del capítulo 6.1 Introducción 6.2 Estructuras 6.3 Clases 6.4 Ámbito de Clase y Acceso a Miembros de Clase 6.5 Separación de Interfaz e Implementación 6.6 Funciones de Acceso y de Utilidad 6.7 Inicialización de Objetos y Uso de Argumentos Predeterminados mediante Constructores 6.8 Uso de Funciones Set y Get 6.9 Asignación Predeterminada a Nivel de Miembro

2  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 2 6.1 Introducción Programación orientada a objetos (POO) –Encapsula los datos (atributos) y las funciones (comportamiento) en paquetes llamados clases Ocultamiento de información –Los objetos de una clase se comunican a través de interfaces bien definidas, pero –los detalles de implementación están ocultos dentro de las propias clases CLASES: Tipos definidos por el usuario (o tipos definidos por el programador) –Datos (datos miembro) –Funciones (funciones miembro o métodos) –Instancia de una clase: objeto

3  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 3 6.2 Estructuras Estructuras –Tipos de datos agregados que se construyen empleando elementos de otros tipos struct Time { int hora; //0-23 int minuto; //0-59 int segundo; //0-59 }; Nombres de los miembros de la estructura: –En la misma struct : deben tener nombres únicos –En diferentes struct s: pueden compartir nombre La definición de struct debe finalizar en ; Etiqueta de la estructura Miembros de la estructura

4  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 4 6.2 Estructuras Estructuras autorreferenciadas: –Una estructura no puede ser una instancia de sí misma, pero –el miembro de una estructura puede ser un puntero a una instancia de la misma estructura (estructura autorreferenciada) Usado para listas enlazadas, colas, pilas y árboles La definición de struct –Crea un nuevo tipo de datos que se utiliza para declarar variables –Las variables estructura se declaran como las variables de otros tipos –Ejemplos: Time timeObjeto; Time timeArray[ 10 ]; Time *timePtr; Time &timeRef = timeObjeto;

5  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 5 6.2 Estructuras Operadores de acceso a miembros de estructura: –Operador punto (. ) accede a un miembro de estructura o clase a través del nombre de variable del objeto. –Operador flecha ( -> ) accede a un miembro de estructura o clase por medio de un puntero al objeto –Imprimo miembro hora de timeObjeto : cout << timeObjeto.hora; O timePtr = &timeObjeto; cout hora; –timePtr->hora es lo mismo que (*timePtr).hora Los paréntesis son obligatorios, pues * tiene menor precedencia que.

6  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 6 6.2 Estructuras Por defecto: las estructuras se pasan como una llamada por valor –Pasar la estructura por referencia: Evita la sobrecarga de la copia de la estructura Estructuras estilo C –No hay “interfaz” con la estructura Si la implementación cambia, todos los programas que usan esa estructura deben modificarse. Esto es porque el programador manipula directamente el tipo de datos. –No se pueden imprimir como una unidad Hay que imprimir y dar formato a sus miembros uno a la vez –No se pueden comparar en su totalidad Deben compararse miembro a miembro

7  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 7 1 // Fig. 6.1: fig06_01.cpp 2 // Crea una estructura, da valores a sus miembros, y la imprime. 3 #include 4 5 using std::cout; 6 using std::endl; 7 8 #include 9 10 using std::setfill; 11 using std::setw; 12 13 // definición de estructura 14 struct Time { 15 int hora; // 0-23 (formato 24-horas) 16 int minuto; // 0-59 17 int segundo; // 0-59 18 19 }; // fin de la estructura Time 20 21 void imprimeUniversal( const Time & ); // prototipo 22 void imprimeEstandar( const Time & ); // prototipo 23 Define el tipo estructura Time con 3 miembros enteros. Pasa referencias a objetos constantes tipo Time para eliminar la sobrecarga de la copia. fig06_01.cpp (1 de 3)

8  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 8 24 int main() 25 { 26 Time horaCena; // variable del nuevo tipo Time 27 28 horaCena.hora = 18; 29 horaCena.minuto = 30; 30 horaCena.segundo = 0; 31 32 cout << "La cena tendrá lugar a las "; 33 imprimeUniversal( horaCena ); 34 cout << " hora universal,\nque son las "; 35 imprimeEstandar( horaCena ); 36 cout << " hora estándar.\n"; 37 38 horaCena.hora = 29; // valor de hora no válido 39 horaCena.minuto = 73; // valor de minuto no válido 40 41 cout << "\nHora con valores incorrectos: "; 42 imprimeUniversal( horaCena ); 43 cout << endl; 44 45 return 0; 46 47 } // fin de main 48 Usa operador punto para inicializar los miembros de la estructura. El acceso directo a los datos permite la asignación de valores incorrectos. fig06_01.cpp (2 de 3)

9  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 9 49 // imprime la hora en formato universal 50 void imprimeUniversal( const Time &t ) 51 { 52 cout << setfill( '0' ) << setw( 2 ) << t.hora << ":" 53 << setw( 2 ) << t.minuto << ":" 54 << setw( 2 ) << t.segundo; 55 56 } // fin de la función imprimeUniversal 57 58 // imprime la hora en formato estándar 59 void imprimeEstandar( const Time &t ) 60 { 61 cout << ( ( t.hora == 0 || t.hora == 12 ) ? 62 12 : t.hora % 12 ) << ":" << setfill( '0' ) 63 << setw( 2 ) << t.minuto << ":" 64 << setw( 2 ) << t.segundo 65 << ( t.hora < 12 ? " AM" : " PM" ); 66 67 } // fin de función imprimeEstandar La cena tendrá lugar a las 18:30:00 hora universal, que son las 6:30:00 PM hora estándar. Hora con valores incorrectos: 29:73:00 Manipulador de flujo con parámetros setfill. Operador punto para acceder a los datos miembro. fig06_01.cpp (3 de 3) fig06_01.cpp salida

10  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 10 6.3 Clases Permiten que el programador modele objetos con: –Atributos (datos miembro) –Comportamientos (funciones miembro) Se definen mediante la palabra clave class Funciones miembro –Llamadas métodos en algunos lenguajes –Se invocan en respuesta a mensajes enviados a un objeto.

11  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 11 6.3 Clases Especificadores de acceso a miembros –public: Accesible por cualquier función del programa que manipule un objeto de la clase Propósito: interfaz public de la clase –private: Modo de acceso por defecto para los miembros de la clase Accesible sólo para las funciones miembro de la clase Acceso controlado por las funciones de acceso (métodos de acceso) –Función get (lee datos private) –Función set (modifica datos private)

12  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 12 6.3 Clases Función constructor de la clase: –Función miembro especial que: Inicializa los datos miembros de un objeto de clase Tiene el mismo nombre que la clase –No devuelve ningún valor –Se invoca automáticamente cuando se crea un objeto de tal clase Función destructor de la clase: –Mismo nombre que la clase, pero precedido con tilde ( ~ ) –No recibe argumentos ni devuelve ningún valor –Realiza “tareas de terminación” antes de que el sistema recupere la memoria del objeto, para que ésta pueda ser reutilizada y contenga objetos nuevos. –Si no existe destructor explícito, el compilador crea uno “vacío”

13  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 13 6.3 Clases Constructores y destructores –Llamados implícitamente por el compilador Orden de llamadas a estas funciones –Depende del orden en que la ejecución entre y salga del ámbito en que se instancian los objetos –Por lo general, las llamadas a destructores se efectúan en el orden inverso a las llamadas a constructores

14  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 14 1 class Time { 2 3 public: 4 Time(); 5 void setTime( int, int, int ); 6 void imprimeUniversal(); 7 void imprimeEstandar(); 8 9 private: 10 int hora; // 0 - 23 (formato reloj en 24-horas) 11 int minuto; // 0 - 59 12 int segundo; // 0 - 59 13 14 }; // fin de la clase Time La definición de clase comienza con la palabra clave class. El cuerpo de la clase comienza con llave izquierda. El cuerpo de la clase finaliza con llave derecha. La definición finaliza con punto y coma. Prototipos de funciones para funciones miembro public.Datos miembro private accesibles sólo por funciones miembro. Constructor: mismo nombre que clase, Time, y no tipo de devolución. Líneas 3 y 9: Especificadores public y private de acceso a miembros de la clase.

15  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 15 6.3 Clases Objetos de una clase –Después de la definición de la clase, el nombre de la clase se vuelve un nuevo especificador de tipo –C++ es un lenguaje extensible, pues el programador puede ir creando, según vaya necesitando, nuevos tipos de clase. Se puede usar como especificador de tipo para objetos, arrays, punteros y referencias –Ejemplo: Time ocaso; // objeto de tipo Time Time arrayDeHoras[ 5 ]; // array de objetos Time Time *punteroAHora; // puntero a objeto Time Time &horaCena = ocaso; // referencia a objeto Time El nombre de la clase se vuelve un nuevo especificador de tipo.

16  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 16 6.3 Clases Funciones miembro definidas fuera de la clase –Operador binario de resolución de ámbito ( :: ) “Enlaza” nombre de miembro con nombre de clase Identifica unívocamente las funciones de una clase en particular Clases diferentes pueden tener funciones miembro con el mismo nombre –Formato para definir funciones miembro ValorDevuelto NombreClase::NombreFuncionMiembro( ){ … } –No cambia si la función es public o private Funciones miembro definidas dentro de la clase –No necesitan operador de resolución de ámbito ni nombre de clase –El compilador las trata como funciones inline Fuera de la clase, se podrían tratar como funciones inline añadiendo explícitamente la palabra clave inline

17  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 17 1 // Fig. 6.3: fig06_03.cpp 2 // Clase Time. 3 #include 4 5 using std::cout; 6 using std::endl; 7 8 #include 9 10 using std::setfill; 11 using std::setw; 12 13 // Definición del tipo abstracto de datos (TAD) Time 14 class Time { 15 16 public: 17 Time(); // constructor 18 void setTime( int, int, int ); // fija hora, minuto, segundo 19 void imprimeUniversal(); // imprime hora en formato universal 20 void imprimeEstandar(); // imprime hora en formato estándar 21 22 private: 23 int hora; // 0 - 23 (formato de reloj de 24-horas) 24 int minuto; // 0 - 59 25 int segundo; // 0 - 59 26 27 }; // fin de clase Time 28 Define clase Time. fig06_03.cpp (1 de 3)

18  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 18 29 // El constructor Time inicializa cada dato miembro a cero y 30 // asegura que todos los objetos Time comiencen en un estado consistente 31 Time::Time() 32 { 33 hora = minuto = segundo = 0; 34 } // fin del constructor Time 35 36 // escribe nuevo valor de Time usando hora universal, 37 // valida los datos y pone valores incorrectos a cero 38 void Time::setTime( int h, int m, int s ) 39 { 40 hora = ( h >= 0 && h < 24 ) ? h : 0; 41 minuto = ( m >= 0 && m < 60 ) ? m : 0; 42 segundo = ( s >= 0 && s < 60 ) ? s : 0; 43 } // fin de la función setTime 44 45 // imprime hora en formato universal 46 void Time::imprimeUniversal() 47 { 48 cout << setfill( '0' ) << setw( 2 ) << hora << ":" 49 << setw( 2 ) << minuto << ":" << setw( 2 ) << segundo; 50 } // fin de función imprimeUniversal 51 52 // imprime hora en formato estándar 53 void Time::imprimeEstandar() 54 { 55 cout << ( ( hora == 0 || hora == 12 ) ? 12 : hora % 12 ) 56 << ":" << setfill( '0' ) << setw( 2 ) << minuto 57 << ":" << setw( 2 ) << segundo << ( hora < 12 ? " AM" : " PM" ); 58 } // fin de función imprimeEstandar 59 El constructor inicializa los datos miembros private a 0. Función miembro public comprueba la validez de los valores de los parámetros antes de fijar los datos miembro private. No argumentos (“conoce” implícitamente que el propósito es imprimir funciones miembro); la llamada a la función miembro es así más concisa. fig06_03.cpp (2 de 3)

19  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 19 60 int main() 61 { 62 Time t; // instancia objeto t de la clase Time 63 64 // imprime valores iniciales del objeto Time t 65 cout << "La hora universal inicial es "; 66 t.imprimeUniversal(); // 00:00:00 67 cout << "\nLa hora estándar inicial es "; 68 t.imprimeEstandar(); // 12:00:00 AM 69 70 t.setTime( 13, 27, 6 ); // cambia la hora 71 // imprime los nuevos valores del objeto Time t 72 cout << "\n\nLa hora universal después de setTime es "; 73 t.imprimeUniversal(); // 13:27:06 74 cout << "\nLa hora estándar después de setTime es "; 75 t.imprimeEstandar(); // 1:27:06 PM 76 77 t.setTime( 99, 99, 99 ); // intenta escribir hora no válida 78 // imprime los valores de t después de especificar valores no válidos 79 cout << "\n\nDespués de intentar dar valores no válidos:" 80 << "\nHora universal: "; 81 t.imprimeUniversal(); // 00:00:00 82 cout << "\nHora estándar: "; 83 t.imprimeEstandar(); // 12:00:00 AM 84 cout << endl; 85 return 0; 86 } Invoca funciones miembro public para imprimir la hora. Da valores a los datos miembro usando función miembro public. Intenta dar valores no válidos a los datos miembro usando función miembro public. Declara variable t como un objeto de la clase Time. Los datos miembro se fijan a 0 después de intentar darles valores no válidos. fig06_03.cpp (3 de 3)

20  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 20 La hora universal inicial es 00:00:00 La hora estándar inicial es 12:00:00 AM La hora universal después de escribeHora es 13:27:06 La hora estándar después de escribeHora es 1:27:06 PM Después de intentar dar valores no válidos: Hora universal: 00:00:00 Hora estándar: 12:00:00 AM fig06_03.cpp salida

21  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 21 6.4 Ámbito de Clase y Acceso a los Miembros de una Clase Ámbito de clase –Datos miembro, funciones miembro –Dentro del ámbito de clase Los datos miembro de una clase: –son accesibles de forma inmediata por todas las funciones miembro de esa clase –pueden ser referenciados por su nombre –Fuera del ámbito de clase Los miembros se referencian a través de uno de los controladores de un objeto: –un nombre de objeto, una referencia a objeto o un puntero a objeto Ámbito de fichero – Funciones no miembro

22  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 22 6.4 Ámbito de Clase y Acceso a los Miembros de una Clase Ámbito de función –Variables definidas en la función miembro –Sólo conocidas por esa función –Si variables con mismo nombre que variable con ámbito de clase: Se “oculta” la variable con ámbito de clase –Pero se puede acceder a ella usando el operador de resolución de ámbito ( :: ) NombreClase::nombreVariableClase –Las variables se destruyen al finalizar la ejecución de la función

23  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 23 6.4 Ámbito de Clase y Acceso a los Miembros de una Clase Operadores para acceder a los miembros de una clase –Los mismos que para las estructuras –Operador punto de selección de miembros (. ) Se combina con: –objeto, referencia a objeto para acceder a los miembros del objeto –Operador flecha de selección de miembros ( -> ) Se combina con: –Puntero a objeto para acceder a los miembros del objeto

24  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 24 1 // Fig. 6.4: fig06_04.cpp 2 // Demostración de los operadores de acceso a miembros de clase. y -> 3 // 4 // PRECAUCIÓN: EN LOS EJEMPLOS POSTERIORES EVITAREMOS LOS DATOS PÚBLICOS 5 #include 6 7 using std::cout; 8 using std::endl; 9 10 // definición de clase Cuenta 11 class Cuenta { 12 public: 13 int x; 14 void imprime() 15 { 16 cout << x << endl; 17 } 18 }; // fin de clase Cuenta 19 El dato miembro x es public para ilustrar los operadores de acceso a los miembros de una clase; pero normalmente los datos miembro son private. fig06_04.cpp (1 de 2)

25  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 25 20 int main() 21 { 22 Cuenta contador; // crea objeto contador 23 Cuenta *contadorPtr = &contador; // crea puntero a contador 24 Cuenta &contadorRef = contador; // crea referencia a contador 25 26 cout << "Asigna 1 a x y lo imprime usando el nombre del objeto: "; 27 contador.x = 1; // asigna 1 al dato miembro x 28 contador.imprime(); // llama a la función miembro imprime 29 30 cout << "Asigna 2 a x y lo imprime usando una referencia: "; 31 contadorRef.x = 2; // asigna 2 al dato miembro x 32 contadorRef.imprime(); // llama a la función miembro imprime 33 34 cout << "Asigna 3 a x y lo imprime usando un puntero: "; 35 contadorPtr->x = 3; // asigna 3 al dato miembro x 36 contadorPtr->imprime(); // llama a la función miembro imprime 37 38 return 0; 39 40 } Asigna 1 a x y lo imprime usando el nombre del objeto: 1 Asigna 2 a x y lo imprime usando una referencia: 2 Asigna 3 a x y lo imprime usando un puntero: 3 Usa operador punto de selección de miembro para el objeto contador. Usa operador punto de selección de miembro para la referencia a objeto contadorRef. Usa operador flecha de selección de miembro para el puntero a objeto contadorPtr. fig06_04.cpp (2 de 2) fig06_04.cpp salida

26  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 26 6.5 Separación de Interfaz e Implementación Separación de interfaz e implementación en distintos ficheros –Ventaja: Hace más fácil la modificación de programas: Los cambios en la implementación de una clase no afectan al programa que las usa, siempre que no cambie la interfaz. –Desventaja: Archivos de encabezado –Contienen alguna parte de la implementación Funciones miembro inline –Sugerencias sobre otras partes de la implementación Miembros private

27  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 27 6.5 Separación de Interfaz e Implementación Ficheros de encabezado –Definiciones de clases y prototipos de funciones –Se incluye en todos los archivos que utilicen la clase #include –Extensión de fichero.h Ficheros con código fuente –Definición de funciones miembro –Convención: Códigos fuente con mismo nombre base –Se compila y se enlaza con el archivo que contiene el programa principal

28  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 28 1 // Fig. 6.5: time1.h 2 // Declaración de la clase Time. 3 // Las funciones miembro están definidas en time1.cpp 4 5 // Previene múltiples inclusiones del fichero de encabezado 6 #ifndef TIME1_H 7 #define TIME1_H 8 9 // Definición del tipo abstracto de datos Time 10 class Time { 11 12 public: 13 Time(); // constructor 14 void setTime( int, int, int ); // fija hora, minuto, segundo 15 void printUniversal(); // imprime hora en formato universal 16 void printStandard(); // imprime hora en formato estándar 17 18 private: 19 int hora; // 0 - 23 (formato de reloj de 24-horas) 20 int minuto; // 0 - 59 21 int segundo; // 0 - 59 22 23 }; // fin de la clase Time 24 25 #endif El código entre las directivas #ifndef y #endif no se incluye si el nombre TIME1_H ya está definido. “Si no está definido” La directiva del procesador define el nombre TIME1_H. Convención de nombre: nombre de fichero de encabezado con subrayado sustituyendo al punto. time1.h

29  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 29 time1.cpp (1 de 2) 1 // Fig. 6.6: time1.cpp 2 // Definición de funciones miembro para la clase Time. 3 #include 4 #include 5 using std::cout; 6 using std::setfill; 7 using std::setw; 8 // incluye definición de clase Time en time1.h 9 #include "time1.h" 10 11 // El constructor Time inicializa cada dato miembro a cero. 12 // Asegura que todos los objetos Time se inicien en estado consistente. 13 Time::Time() 14 { 15 hora = minuto = segundo = 0; 16 } // fin de constructor Time 17 18 // Escribe nuevo valor de Time usando hora universal. Comprueba la 19 // validez de los datos. Fija los datos no válidos a cero. 20 void Time::setTime( int h, int m, int s ) 21 { 22 hora = ( h >= 0 && h < 24 ) ? h : 0; 23 minuto = ( m >= 0 && m < 60 ) ? m : 0; 24 segundo = ( s >= 0 && s < 60 ) ? s : 0; 25 } // fin de función setTime 26 Incluye el fichero de encabezado time1.h. Nombre del fichero de encabezado entre comillas; ponerlo entre ángulos causa que el preprocesador asuma que el encabezado es parte de la Biblioteca Estándar de C++.

30  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 30 time1.cpp (2 de 2) 27 // imprime Time en formato universal 28 void Time::imprimeUniversal() 29 { 30 cout << setfill( '0' ) << setw( 2 ) << hora << ":" 31 << setw( 2 ) << minuto << ":" 32 << setw( 2 ) << segundo; 33 } // fin de la función imprimeUniversal 34 35 // imprime Time en formato estándar 36 void Time::imprimeEstandar() 37 { 38 cout << ( ( hora == 0 || hora == 12 ) ? 12 : hora % 12 ) 39 << ":" << setfill( '0' ) << setw( 2 ) << minuto 40 << ":" << setw( 2 ) << segundo 41 << ( hora < 12 ? " AM" : " PM" ); 42 } // fin de función imprimeEstandar

31  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 31 fig06_07.cpp (1 de 2) 1 // Fig. 6.7: fig06_07.cpp 2 // Programa para comprobar la clase Time. 3 // NOTA: Este fichero debe compilarse con time1.cpp. 4 #include 5 using std::cout; 6 using std::endl; 7 // incluye definición de clase Time en time1.h 8 #include "time1.h" 9 10 int main() 11 { 12 Time t; // instancia el objeto t de la clase Time 13 14 // imprime valores iniciales del objeto Time t 15 cout << "La hora universal inicial es "; 16 t.imprimeUniversal(); // 00:00:00 17 cout << "\nLa hora estándar inicial es "; 18 t.imprimeEstandar(); // 12:00:00 AM 19 20 t.setTime( 13, 27, 6 ); // cambio la hora 21 // imprimo los nuevos valores del objeto Time t 22 cout << "\n\nLa hora universal después de setTime es "; 23 t.imprimeUniversal(); // 13:27:06 24 cout << "\nLa hora estándar después de setTime es "; 25 t.imprimeEstandar(); // 1:27:06 PM 26 Incluye fichero de encabezado time1.h para asegurar una correcta creación/manipulación y determinar el tamaño del objeto de la clase Time.

32  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 32 fig06_07.cpp (2 de 2) fig06_07.cpp salida 27 t.setTime( 99, 99, 99 ); // intenta valores no válidos 28 29 // imprimo valores de t después de especificar valores no válidos 30 cout << "\n\nDespués de intentar establecer valores no válidos:" 31 << "\nHora universal: "; 32 t.imprimeUniversal(); // 00:00:00 33 cout << "\nHora estándar: "; 34 t.imprimeStandard(); // 12:00:00 AM 35 cout << endl; 36 37 return 0; 38 } La hora universal inicial es 00:00:00 La hora estándar inicial es 12:00:00 AM La hora universal después de setTime es 13:27:06 La hora estándar después de setTime es 1:27:06 PM Después de intentar establecer valores no válidos: Hora universal: 00:00:00 Hora estándar: 12:00:00 AM Compilación: co fig06_07 time1 g++ -o fig06_07.exe fig06_07.cpp time1.cpp

33  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 33 6.6 Funciones de acceso y de utilidades Funciones de acceso –public –Leen/visualizan datos –Funciones de predicado Chequean condiciones verdadera/falsa Funciones de utilidades (funciones de ayuda) –private –Dan apoyo a la operación de las funciones miembro public de la clase –No están hechas para que los clientes de una clase las utilicen directamente

34  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 34 salesp.h 1 // Fig. 6.9: salesp.h 2 // Definición de clase SalesPerson. 3 // Funciones miembro definidas en salesp.cpp. 4 #ifndef SALESP_H 5 #define SALESP_H 6 7 class SalesPerson { 8 9 public: 10 SalesPerson(); // constructor 11 void getSalesFromUser(); // obtiene ventas del teclado 12 void setSales( int, double ); // fija ventas de un mes 13 void printAnnualSales(); // suma e imprime ventas 14 15 private: 16 double totalAnnualSales(); // función de utilidad 17 double sales[ 12 ]; // ventas de 12 meses 18 19 }; // fin de la clase SalesPerson 20 21 #endif Función de acceso set realiza validación de datos. Función de utilidad private.

35  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 35 salesp.cpp (1 de 2) 1 // Fig. 6.10: salesp.cpp 2 // Funciones miembro de la clase SalesPerson. 3 #include 4 #include 5 using std::cout; 6 using std::cin; 7 using std::endl; 8 using std::fixed; 9 using std::setprecision; 10 // incluye la definición de la clase SalesPerson en salesp.h 11 #include "salesp.h" 12 13 // inicializa elementos del array de ventas sales a 0.0 14 SalesPerson::SalesPerson() 15 { 16 for ( int i = 0; i < 12; i++ ) 17 sales[ i ] = 0.0; 18 } // fin del constructor SalesPerson 19 20 // Obtiene 12 cifras de ventas del usuario por teclado 21 void SalesPerson::getSalesFromUser() 22 { 23 double salesFigure; 24 for ( int i = 1; i <= 12; i++ ) { 25 cout << "Introduzca las ventas del mes " << i << ": "; 26 cin >> salesFigure; 27 setSales( i, salesFigure ); 28 } // fin de for 29 } // fin de función getSalesFromUser 30

36  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 36 salesp.cpp (2 de 2) 31 // Función para fijar una de las 12 cifras de ventas mensuales; la función 32 // resta 1 del valor del mes para obtener un índice correcto en array sales 33 void SalesPerson::setSales( int mes, double cantidad ) 34 { 35 // comprueba mes y cantidad con valores correctos 36 if ( mes >= 1 && mes 0 ) 37 sales[ mes - 1 ] = cantidad; // ajuste para índices 0-11 38 else // mes o ventas no válidas 39 cout << "Mes o cifra de ventas no válidos" << endl; 40 } // fin de función setSales 41 42 // imprime el total de las ventas del año (con ayuda de función de utilidad) 43 void SalesPerson::printAnnualSales() 44 { 45 cout << setprecision( 2 ) << setiosflags(ios::fixed) 46 << "\nEl total anual de ventas es: $" 47 << totalAnnualSales() << endl; // llamo a función de utilidad 48 } // fin de función printAnnualSales 49 50 // Función de utilidad private para calcular el total de ventas 51 double SalesPerson::totalAnnualSales() 52 { 53 double total = 0.0; // inicializa total 54 for ( int i = 0; i < 12; i++ ) // suma ventas de 12 meses 55 total += sales[ i ]; 69 return total; 71 } // fin de función totalAnnualSales Función de acceso set realiza chequeo de validez. Función de utilidad private para ayudar a la función printAnnualSales ; encapsula la lógica de manipulación del array sales.

37  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 37 fig06_11.cpp fig06_11.cpp salida 1 // Fig. 6.11: fig06_11.cpp 2 // Demostración de la función utilidad. 3 // Compila este programa con salesp.cpp 4 // incluye la definición de la clase SalesPerson de salesp.h 5 #include "salesp.h" 6 7 int main() 8 { 9 SalesPerson s; // crea un objeto SalesPerson s 10 s.getSalesFromUser(); // código secuencial simple; no 11 s.printAnnualSales(); // estructuras de control en main 12 return 0; 13 } Introduzca las ventas del mes 1: 5314.76 Introduzca las ventas del mes 2: 4292.38 Introduzca las ventas del mes 3: 4589.83 Introduzca las ventas del mes 4: 5534.03 Introduzca las ventas del mes 5: 4376.34 Introduzca las ventas del mes 6: 5698.45 Introduzca las ventas del mes 7: 4439.22 Introduzca las ventas del mes 8: 5893.57 Introduzca las ventas del mes 9: 4909.67 Introduzca las ventas del mes 10: 5123.45 Introduzca las ventas del mes 11: 4024.97 Introduzca las ventas del mes 12: 5923.92 El total anual de ventas es: $60120.59 Secuencia simple de llamadas a funciones miembro; lógica encapsulada en funciones miembro.

38  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 38 6.7 Inicialización de Objetos y Uso de Argumentos Predeterminados Inicialización de datos miembro: –Pasando los valores iniciales como argumentos al constructor Entre paréntesis a la derecha del nombre del objeto y antes del punto y coma NombreClase NombreObjeto( valor1,valor2,…); –O pueden establecerse sus valores más adelante, después de la creación del objeto. Argumentos predeterminados (valores por defecto) –Constructor predeterminado Constructor que tenga valores predeterminados para todos sus argumentos (o que explícitamente no requiera argumentos) Puede ser llamado sin argumentos Sólo puede haber un constructor predeterminado por clase

39  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 39 time2.h 1 // Fig. 6.12: time2.h 2 // Declaración de la clase Time. 3 // Funciones miembro definidas en time2.cpp. 4 5 // previene múltiples inclusiones del fichero de encabezado 6 #ifndef TIME2_H 7 #define TIME2_H 8 9 // Definición de tipo abstracto de datos Time 10 class Time { 11 12 public: 13 Time( int = 0, int = 0, int = 0);// constructor predeterminado 14 void setTime( int, int, int ); // fija hora, minuto, segundo 15 void imprimeUniversal(); // imprime hora en formato universal 16 void imprimeEstandar(); // imprime hora en formato estándar 17 18 private: 19 int hora; // 0 - 23 (formato de reloj de 24 horas) 20 int minuto; // 0 - 59 21 int segundo; // 0 - 59 22 23 }; // fin de la clase Time 24 25 #endif Constructor predeterminado que especifica todos los argumentos.

40  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 40 time2.cpp (1 de 2) 1 // Fig. 6.13: time2.cpp 2 // Definición de funciones miembro para la clase Time. 3 #include 4 #include 5 using std::cout; 6 using std::setfill; 7 using std::setw; 8 // incluye definición de clase Time en time2.h 9 #include "time2.h" 10 11 // Constructor Time inicializa cada dato miembro a cero; 12 // asegura que todos los objeto Time comienzan en un estado consistente 13 Time::Time( int hr, int min, int seg ) 14 { 15 setTime( hr, min, seg ); // valida y fija hora 16 } // fin del constructor Time 17 18 // fija un nuevo valor de Time usando hora universal, realiza chequeo de 19 // validez sobre los valores de los datos y fija valores no válidos a cero 20 void Time::setTime( int h, int m, int s ) 21 { 22 hora = ( h >= 0 && h < 24 ) ? h : 0; 23 minuto = ( m >= 0 && m < 60 ) ? m : 0; 24 segundo = ( s >= 0 && s < 60 ) ? s : 0; 25 } // fin de la función setTime 26 El constructor llama a setTime para validar los valores pasados (o predeterminados).

41  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 41 time2.cpp (2 de 2) 27 // imprime Time en formato universal 28 void Time::imprimeUniversal() 29 { 30 cout << setfill( '0' ) << setw( 2 ) << hora << ":" 31 << setw( 2 ) << minuto << ":" 32 << setw( 2 ) << segundo; 33 } // fin de función imprimeUniversal 34 35 // imprime Time en formato estándar 36 void Time::imprimeEstandar() 37 { 38 cout << ( ( hora == 0 || hora == 12 ) ? 12 : hora % 12 ) 39 << ":" << setfill( '0' ) << setw( 2 ) << minuto 40 << ":" << setw( 2 ) << segundo 41 << ( hora < 12 ? " AM" : " PM" ); 42 } // fin de función imprimeEstandar

42  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 42 fig06_14.cpp (1 de 2) 1 // Fig. 6.14: fig06_14.cpp 2 // Demostración de un constructor predeterminado para la clase Time. 3 #include 4 using std::cout; 5 using std::endl; 6 // incluye definición de la clase Time de time2.h 7 #include "time2.h" 8 9 int main() 10 { 11 Time t1; // todos los argumentos por defecto 12 Time t2( 2 ); // minuto y segundo por defecto 13 Time t3( 21, 34 ); // segundo por defecto 14 Time t4( 12, 25, 42 ); // especificamos todos los valores 15 Time t5( 27, 74, 99 ); // especificamos todos los valores incorrectos 16 17 cout << "Construido con:\n\n" 18 << "Todos los argumentos predeterminados:\n "; 19 t1.imprimeUniversal(); // 00:00:00 20 cout << "\n "; 21 t1.imprimeEstandar(); // 12:00:00 AM 22 Inicialización de objetos Time usando argumentos predeterminados. Inicialización de objeto Time con valores no válidos; el chequeo de su validez fijarán los valores a 0.

43  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 43 fig06_14.cpp (2 de 2) 23 cout << "\n\nSe especifica hora; minutos y segundos predeterminados:\n "; 24 t2.imprimeUniversal(); // 02:00:00 25 cout << "\n "; 26 t2.imprimeEstandar(); // 2:00:00 AM 27 28 cout << "\n\nSe especifican hora y minutos; segundos predeterminados:\n "; 29 t3.imprimeUniversal(); // 21:34:00 30 cout << "\n "; 31 t3.imprimeEstandar(); // 9:34:00 PM 32 33 cout << "\n\nSe especifican hora, minutos y segundos:\n "; 34 t4.imprimeUniversal(); // 12:25:42 35 cout << "\n "; 36 t4.imprimeEstandar(); // 12:25:42 PM 37 38 cout << "\n\nSe especifican todos a valores no válidos:\n "; 39 t5.imprimeUniversal(); // 00:00:00 40 cout << "\n "; 41 t5.imprimeEstandar(); // 12:00:00 AM 42 cout << endl; 43 44 return 0; 45 } // fin de main t5 construido con argumentos no válidos; sus valores si fijan a 0.

44  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 44 fig06_14.cpp salida Construido con: Todos los argumentos predeterminados: 00:00:00 12:00:00 AM Se especifica hora; minutos y segundos predeterminados: 02:00:00 2:00:00 AM Se especifican hora y minutos; segundos predeterminados: 21:34:00 9:34:00 PM Se especifican hora, minutos y segundos: 12:25:42 12:25:42 PM Se especifican todos a valores no válidos: 00:00:00 12:00:00 AM

45  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 45 6.8 Uso de Funciones Set y Get Funciones Set –Realizan comprobación de validez de los datos antes de modificar los datos private –Notifican al cliente de la clase si se intenta asignar valores no válidos a un dato miembro. Lo indican devolviendo algún valor con ese significado Funciones Get –Funciones “de consulta” –Controla el formato de los datos devueltos

46  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 46 time3.h 1 // Fig. 6.18: time3.h 2 // Declaración de clase Time. 3 // Funciones miembro definidas en time3.cpp 4 // previene múltiples inclusiones del fichero de cabecera 5 #ifndef TIME3_H 6 #define TIME3_H 7 8 class Time { 9 public: 10 Time( int = 0, int = 0, int = 0 ); // constructor predeterminado 11 // funciones set 12 void setTime( int, int, int ); // fija hora, minuto, segundo 13 void setHora( int ); // fija hora 14 void setMinuto( int ); // fija minuto 15 void setSegundo( int ); // fija segundo 16 // funciones get 17 int getHora(); // devuelve hora 18 int getMinuto(); // devuelve minuto 19 int getSegundo(); // devuelve segundo 20 void imprimeUniversal(); // imprime hora en formato universal 21 void imprimeEstandar(); // imprime hora en formato estándar 22 private: 23 int hora; // 0 - 23 (formato de reloj de 24 horas) 24 int minuto; // 0 - 59 25 int segundo; // 0 - 59 26 }; // end clas Time 27 #endif Funciones set.Funciones get.

47  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 47 time3.cpp (1 de 3) 1 // Fig. 6.19: time3.cpp 2 // Definición de funciones miembro para clase Time. 3 #include 4 #include 5 using std::cout; 6 using std::setfill; 7 using std::setw; 8 // incluye definición de clase Time en time3.h 9 #include "time3.h" 10 11 // Función constructur para inicializar datos private; 12 // llama a la función miembro setTime para fijar las variables; 13 // los valores predeterminados son 0 (ver definición de clase) 14 Time::Time( int hr, int min, int seg ) 15 { 16 setTime( hr, min, seg ); 17 } // fin de constructor Time 18 19 // fija valores de hora, minuto y segundo 20 void Time::setTime( int h, int m, int s ) 21 { 22 setHora( h ); 23 setMinuto( m ); 24 setSegundo( s ); 25 } // fin de función setTime 26 Llama a funciones set para realizar la comprobación de validez.

48  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 48 time3.cpp (2 de 3) 27 // fija el valor de hora 28 void Time::setHora( int h ) 29 { 30 hora = ( h >= 0 && h < 24 ) ? h : 0; 31 } // fin de función setHora 32 33 // fija el valor de minuto 34 void Time::setMinuto( int m ) 35 { 36 minuto = ( m >= 0 && m < 60 ) ? m : 0; 37 } // fin de función setMinuto 38 39 // fija el valor de segundo 40 void Time::setSegundo( int s ) 41 { 42 segundo = ( s >= 0 && s < 60 ) ? s : 0; 43 } // fin de función setSegundo 44 45 // devuelve el valor de hora 46 int Time::getHora() 47 { 48 return hora; 49 } // fin de función getHora 50 51 // devuelve el valor de minuto 52 int Time::getMinuto() 53 { 54 return minuto; 55 } // fin de función getMinuto 56 Funciones set realizan comprobación de validez antes de modificar los datos. Funciones get permiten al cliente leer datos.

49  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 49 time3.cpp (3 de 3) 57 // devuelve el valor de segundo 58 int Time::getSegundo() 59 { 60 return segundo; 61 } // fin de función getSegundo 62 63 // imprime Time en formato universal 64 void Time::imprimeUniversal() 65 { 66 cout << setfill( '0' ) << setw( 2 ) << hora << ":" 67 << setw( 2 ) << minuto << ":" 68 << setw( 2 ) << segundo; 69 } // fin de función imprimeUniversal 70 71 // imrpime Time en formato estándar 72 void Time::imrprimeEstandar() 73 { 74 cout << ( ( hora == 0 || hora == 12 ) ? 12 : hora % 12 ) 75 << ":" << setfill( '0' ) << setw( 2 ) << minuto 76 << ":" << setw( 2 ) << segundo 77 << ( hora < 12 ? " AM" : " PM" ); 78 } // fin de función imprimeEstandar Función get permite al cliente leer datos.

50  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 50 fig06_20.cpp (1 de 3) 1 // Fig. 6.20: fig06_20.cpp 2 // Demostración de las funciones set y get de la clase Time 3 #include 4 5 using std::cout; 6 using std::endl; 7 8 // incluye definición de clase Time de time3.h 9 #include "time3.h" 10 11 void incrementaMinutos( Time &, const int ); // prototipo 12 13 int main() 14 { 15 Time t; // crea objeto Time 16 17 // fija la hora usando funciones set individuales 18 t.setHora( 17 ); // fija hora a valor válido 19 t.setMinuto( 34 ); // fija minuto a valor válido 20 t.setSegundo( 25 ); // fija segundo a valor válido 21 Invoca funciones set para fijar valores válidos.

51  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 51 fig06_20.cpp (2 de 3) 22 // usa funciones get para obtener hora, minuto y segundo 23 cout << "Resultado de fijar valores válidos:\n" 24 << " Hora: " << t.getHora() 25 << " Minuto: " << t.getMinuto() 26 << " Segundo: " << t.getSegundo(); 27 28 // fija la hora usando funciones set individuales 29 t.setHora( 234 ); // hora no válida fijada a 0 30 t.setMinuto( 43 ); // fijo minuto a valor válido 31 t.setSegundo( 6373 ); // segundo no válido fijado a 0 32 33 // imprimo hora, minuto y segundo después de fijar 34 // valores no válidos para hora y segundo 35 cout << "\n\nResultado de intentar fijar hora y segundo no válidos:\n" 36 << " Hora: " << t.getHora() 37 << " Minuto: " << t.getMinuto() 38 << " Segundo: " << t.getSegundo() << "\n\n"; 39 40 t.setTime( 11, 58, 0 ); // fijo hora 41 incrementaMinutos( t, 3 ); // incrementalos minutos de t en 3 42 43 return 0; 44 45 } // fin de main 46 Intento de fijar valores no válidos usando funciones set. Valores no válidos implican fijar datos miembro a 0. Modifico datos miembro usando función setTime.

52  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 52 fig06_20.cpp (3 de 3) fig06_20.cpp salida 47 // suma un número específico de minutos a un objeto Time 48 void incrementaMinutos( Time &tt, const int cont ) 49 { 50 cout << "Incrementando minuto " << cont << " veces:\n"; 51 cout << "Hora inicial: "; 52 tt.imprimeEstandar(); 53 54 for ( int i = 0; i < cont; i++ ) { 55 tt.setMinuto( ( tt.getMinuto() + 1 ) % 60 ); 57 if ( tt.getMinuto() == 0 ) 58 tt.setHora( ( tt.getHora() + 1 ) % 24); 60 cout << "\nminuto + 1: "; 61 tt.imprimeEstandar(); 63 } // fin del for 65 cout << endl; 67 } // fin de la función incrementaMinutos Usa funciones get para leer datos y funciones set para modificarlos. Resultado de fijar valores válidos: Hora: 17 Minuto: 34 Segundo: 25 Resultado de intentar fijar hora y segundo no válidos: Hora: 0 Minuto: 43 Segundo: 0 Incrementando minuto 3 veces: Hora inicial: 11:58:00 AM minuto + 1: 11:59:00 AM minuto + 1: 12:00:00 PM minuto + 1: 12:01:00 PM Intentar fijar datos miembros a valores no válidos implica un mensaje de error y que los datos miembro se fijen a 0.

53  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. 53 6.9 Asignación por copia predeterminada a nivel de miembro Asignación de objetos –Operador de asignación ( = ) Puede asignar un objeto a otro objeto del mismo tipo Por defecto: asignación a nivel de miembro –Cada miembro del objeto a la derecha de la asignación se copia en el mismo miembro del objeto a la izquierda Paso y devolución de objetos –Los objetos se pueden pasar como argumentos de función –Los objetos pueden ser devueltos por funciones –Por defecto: llamada-por-valor Se pasa o devuelve una copia del objeto

54  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 54 fig06_24.cpp (1 de 2) 1 // Fig. 6.24: fig06_24.cpp 2 // Demostración de asignación entre objetos de una clase 3 // usando asignación predeterminada a nivel de miembro. 4 #include 5 using std::cout; 6 using std::endl; 7 8 // definición de clase Fecha 9 class Fecha { 10 public: 11 Fecha( int = 1, int = 1, int = 1990 ); // constructor predeterminado 12 void imprime(); 13 private: 14 int mes; 15 int dia; 16 int anho; 17 }; // fin de clase Fecha 18 19 // Constructor Fecha sin comprobación de rango 20 Fecha::Fecha( int m, int d, int a ) 21 { 22 mes = m; 23 dia = d; 24 anho = a; 25 } // fin de constructor Fecha 26

55  2003 Prentice Hall, Inc. All rights reserved. Outline 55 fig06_24.cpp (2 de 2) fig06_24.cpp salida 27 // imprime Fecha en formato dd-mm-aaaa 28 void Fecha::imprime() 29 { 30 cout << dia << '-' << mes << '-' << anho; 31 } // fin de función imprime 32 33 int main() 34 { 35 Fecha fecha1( 7, 4, 2002 ); 36 Fecha fecha2; // fecha2 predeterminada a 1/1/1990 37 44 cout << “fecha1 = "; 45 fecha1.imprime(); 46 cout << "\nfecha2 = "; 47 fecha2.imprime(); 48 49 fecha2 = fecha1; // asignación predeterminada a nivel de miembro 51 cout << "\n\nDespués de copia predeterminada a nivel de miembro, fecha2 = "; 52 fecha2.imprime(); 53 cout << endl; 54 55 return 0; 57 } // fin de main fecha1 = 4-7-2002 fecha2 = 1-1-1990 Después de copia predeterminada a nivel de miembro, fecha2 = 4-7-2002 La asignación predeterminada a nivel de miembro asigna de forma individual cada miembro de fecha1 a cada miembro de fecha2.