El lenguaje C++ Isidro González Caballero (Universidad de Oviedo) Técnicas de Comp. en Física Santander, 13/12/2010 2.

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1 El lenguaje C++ Isidro González Caballero (Universidad de Oviedo) Técnicas de Comp. en Física Santander, 13/12/2010 2

2 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

3 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

4 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

5 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

6 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

7 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

8 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

9 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 >) – Hay que tener cuidado con cuestiones como la conmutatividad Son funciones o métodos como cualquier otro con nombres un poco especiales La expresión: objA + objB se transforma en: objA.operator+(objB) o se transforma en: operator+(objA, objB)

10 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!

11 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”

12 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) {//…}

13 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

14 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)

15 Punteros (ejemplos) int *intptr; //Declaracion de un puntero int* intptr2; //Idem double pi = 3.1415; double *piptr = π //piptr apunta a pi //Las dos lineas siguientes imprimen lo mismo cout << “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 tambien piptr = &otro; //piptr ahora apunta a otro cout << “El valor de pi es “ << *piptr << endl; //6.28 int miarray[] = {1, 2, 3}; //Inicialización int uno = *miarray; //uno == 1

16 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

17 Gestión dinámica de memoria (ejemplo) Miclase* miclasePtr = 0; //Con inicialización miclasePtr = new Miclase(…) //Creamos un nuevo objeto Miclase miclasePtr->AlgunMetodo(…); //Acceso a AlgunMetodo() delete miclasePtr; //Liberamos la memoria de miclasePtr int nelems; … double nums[nelems]; //ERROR: dim desconocida al compilar double* nums = new double[nelems]; //Reservamos memoria for (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

18 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