PROGRAMA DEL PROYECTO FINAL
https://youtu.be/MNBS9QhxUdk
domingo, 10 de enero de 2016
sábado, 9 de enero de 2016
Plantillas de clases
Es posible comprender qué es una pilla (una estructura de
datos en la que insertamos elementos en un orden y los recuperamos en el orden
último en salir, primero en entrar) independientemente del tipo de elementos
que se coloquen en ella. Pero cuando en realidad se trata de crear la instancia
de una pila, debemos especificar un tipo de dato. Esto crea una maravillosa
oportunidad para la reutilización del software. Necesitamos los medios para
describir la noción de una pila de manera genérica y crear las instancias a
partir de las clases, que son versiones específicas de esta clase genérica. En
C++, esta capacidad la proporcionan las pla
Polimorfismo
Se denomina polimorfismo a la capacidad que tienen los
objetos ded una clase de responder al mismo mensaje o evento en función de los
parámetros utilizados durante su innovación. Un objeto polimórfico es una
entidad que puede contener valores de diferentes tipos durante la ejecución del
programa.
Nos permite escribir programas que procesen objetos de
clases que formen parte de la misma jerarquía de clases, como si todos fueran
objetos de la clase base de la jerarquía.
El polimorfismo trabaja con los manejos de las referencias
de clases base, pero no con los de nombres.
Niveles de herencia
Dependiendo del número de clases y de cómo se relacionan la
herencia puede ser simple, múltiple y de niveles múltiples
Herencia Simple
Cuando sólo se tiene una clase base de la cual se hereda la
clase derivada, la herencia simple no excluye la posibilidad de que una misma
clase se pueda derivar más una clase derivada.
Herencia múltiple
En el tipo de herencia múltiple se usan dos o más clases
base para derivar una clase. Es decir, la clase derivada comparte los atributos
y métodos de más de una clase.
Herencia de niveles
múltiples
La herencia de niveles múltiples se presenta cuando una
clase derivada se usa como base para definir otra clase derivada.
Herencia: Clases base y clases derivadas
A menudo un objeto de
una clase en realidad también “es un” objeto de otra clase. Ciertamente un
rectángulo es un cuadrilátero. Así, se puede decir que la clase Rectángulo
hereda de la clase Cuadrilátero. En este contexto, a la clase cuadrilátero se
le llama clase base y a la clase Rectángulo se le llama clase derivada. Un
rectángulo es un tipo de cuadrilátero, pero es incorrecto decir que un
cuadrilátero es un rectángulo.
Por lo general, la herencia produce clases derivadas con más
características que sus clases base, de modo que los términos superclases y
subclases pueden ser confusos; evitaremos estos términos . Los objetos de
clases derivadas pueden considerarse como objetos de sus propias clases base; esto
implica que existen más objetos asociados con las clases base y menos objetos
asociados con las clases derivadas, así que es razonable llamar las clases base
“superclases” y a las clases derivadas “subclases”.
La herencia forma estructuras jerárquicas en forma de
árboles. Una clase base existe en una relación jerarquíca con sus clase
derivadas. Una clase ciertamente puede existir por sí misma, pero cuando se
utiliza la clase con el mecanismo de herencia que la clase se convierte en una
clase base que suministra los atributos y el comportamiento para otras clases,
o en una clase derivada que hereda los atributos y comportamientos.
Con la clase herencia pública, los miembros públicos y
protegidos de la clase base se heredan como miembros públicos y privados, respectivamente. Recuerde que los miembros
privados de una clase baso no están accesibles desde las clases derivadas de
dicha clase. Observe que las funciones amigas no se heredan.
Es posible tratar a los objetos de clases base y a los
objetos de clase derivadas de manera similar; es similitud se expresa en los
atributos y en el comportamiento de la clase. Los objetos de cualquier clase
derivada mediante herencia pública de una clase base común pueden tratarse como objetos de la clase base.
Sobrecarga de los operadores de inserción y de extracción de flujo.
C++ es capaz de introducir y desplegar los tipos de datos
integrados a través de los operadores de inserción << y de
extracción>> de flujo. Estos operadores están sobrecargados (en la
biblioteca de clases provista con los compiladores de C++) para procesar cada
tipo de dato integrado, incluso cadenas, apuntadores y char* de estilo C. Los
operadores de inserción y de extracción de flujo también pueden sobrecargarse
para introducir y desplegar tipos de dato definidos por el usuario.
Ejemplo de sobrecarga
de inserción y extracción de flujo.
Fundamentos de la
sobrecarga de operadores
La programación en C++ es sensible a los tipos y a los
procesos que se enfocan en ellos. Los programadores pueden utilizar tipos
integrados y pueden definir nuevos tipos. Los tipos integrados pueden utilizarse
con la rica colección de operadores de C++. Los operadores proporcionan a los
programadores una notación concisa para expresar manipulaciones a objetos de
tipos integrados.
Los programadores también pueden utilizar operadores con
tipos definidos por el usuario. Aunque C++ no permite la creación de nuevos
operadores, sí permite que la mayoría de los operadores existentes se sobrecarguen para que cuando se utilicen con
objetos clase, los operadores tengan un significado apropiado para los nuevos
tipos.
La sobrecarga de operadores contribuye a la extensibilidad
de C++, uno de los atributos más atractivos del lenguaje.
Utilice la sobre de operadores, cuando ésta haga que los programas sean más
claros que si utilizara llamadas explícitas a funciones para realizar las
mismas operaciones.
Aunque la sobrecarga de operadores puede sonar como una
capacidad exótica, la mayoría de los programadores con frecuencia utilizan
implícitamente operadores sobrecargados. Los operadores se sobrecargan
escribiendo una definición de función
(con un encabezado y un cuerpo) como normalmente lo haría, con la excepción de
que el nombre de la función ahora se convierte en la palabra reservada operator, seguida por el símbolo del
operador que se está sobrecargado. Por ejemplo, el nombre de la función operator+ se utilizaría para sobrecargar el operador
suma (+).
Para utilizar un operador sobre clases de objetos, ese
operador debe sobrecargarse (existen dos excepciones) El operador de asignación
(=) puede utilizarse con todas las clases, sin una sobrecarga explícita. El
comportamiento predeterminad del operador de asignación predeterminada de
miembros es peligrosa para las clases. Pronto veremos que dicha asignación
predeterminada de miembros es peligrosa para las clases con miembros
apuntadores; explícitamente sobrecargaremos el operador de asignación para
dichas clases. El operador de dirección (&) también puede utilizarse con
objetos de cualquier clase sin tener que sobrecargarlos; éste simplemente
devuelve la dirección del objeto en memoria. El operador de dirección también
puede sobrecargarse.
La sobrecarga es más adecuada para clases matemáticas. Éstas
con frecuencia requieren de un conjunto completo de operadores sobrecargados,
para garantizar la consistencia con la forma en que se manejan realmente esas
clases matemáticas.
El propósito de la sobrecarga de operadores es proporcionar
las mismas expresiones concisas para tipos definidos por el usuario, que C++
proporciona en su rica colección de operadores para tipos integraos, Sin
embargo, la soobrecarga de operadores no es automática; el programador debe
escribir funciones para la sobrecarga de operedadores, de tal modo que
realicen operaciones deseadas. Algunas veces, estas funciones se realizan
mejor con funciones miembro; en
ocasiones, son mejores como funciones friend
y en otras, pueden hacerse con funciones no miembro y no friend.
Es posible abusar en extremo de la sobrecarga, como el caso
del operador +, para realizar operaciones de tipo sustracción, o como en el
caso del operador /, para realizar operaciones de tipo multiplicación. Tales
usos de la sobrecarga hacen que un programa se extremadamente difícil de
entender.
Al menos un argumento de una función operador debe ser un
objeto de clase o una referencia a un objeto de clase. Esto evita que los
programadores modifiquen la forma en que los operadores funcionan con tipos
integrados.
Sobrecargar un operador de asignación y un operador de suma
para permitir instrucciones como: objeto2 = objeto2 + objeto 1; no
implica que el operador += también
se sobrecargue para permitir funciones como: objeto 2 += objeto1; Tal comportamiento puede lograrse
sobrecargando explícitamente el operador += para esa clase.
Ejemplo de sobrecarga de operadores
Funciones y Clases Amigas
Una función friend (amiga) de una clase se define fuera del
alcance de la clase, pero tiene derechos de acceso a los miembros privados de
la clase. Una función o una clase completa puede declararse como función friend
de otra clase.
Al utilizar funciones amigas podemos aumentar el
rendimiento. Los objetos de la clase iteradora se utilizan para seleccionar
sucesivamente elementos o realizar una operación con elementos de un objeto de
una clase contenedora. Los objetos de la clase contenedora son capaces de
almacenar elementos. Con frecuencia, el uso de amigas es apropiado cuando las
funciones miembro no pueden utilizarse para ciertas operaciones.
Para declarar una función como amiga de una clase, anteceda
la palabra reservada friend al
prototipo de la función en la definición de la clase. Para declarar la ClaseDos
como amiga de la ClaseUno, coloque una declaración de la forma: friend
class ClaseDos; en la definición de ClaseUno.
Aunque los prototipos para las funciones amigas aparecen en
la definición de la clase, las amigas no son funciones miembro. Los conceptos private, protected, y public de acceso
a miembros no son relevantes para las declaraciones de amistad, de modo que
este tipo de declaraciones pueden colocarse en cualquier parte de la definición
de la clase.
Inmediatamente después del encabezado del clase coloque las
declaraciones de amistad, y no las
anteceda con algún especificador de acceso a miembros.
La amistad se gana, no se toma, es decir, para
que la clase B sea una amiga de la clase A, la clase A debe declarar de manera
explícita que la clase B en una amiga. Además, la amistad no es mi simétrica ni
transitiva, si la clase A es amiga de la clase B, y la clase B es amiga de la
clase C, no se puede inferir que la clase B es amiga de la clase A, que la
clase es amiga de la clase B o que la clase A es amiga de la clase C. 
Invocación de constructores y destructores
Los constructores y los destructores son llamados
automáticamente. El orden en el que ocurren estas llamadas a función depende
del orden en el que la ejecución introduce y rebasa el alcance en el que estos
objetos se crean. Por lo general, las llamadas a un destructor se hacen en
orden inverso de las llamadas a un constructor. Sin embargo, las clases de
almacenamiento de los objetos pueden alterar el orden en el que se llama a los
destructores.
Los constructores son llamados por objetos definidos con
alcance global, antes de que cualquier otra función (incluso main) en este
archivo comience su ejecución (aunque el orden de la ejecución de constructores
de objetos globales entre archivos no está garantizado). Los destructores
correspondientes son llamados cuando termina el main o cuando se llama a la
función exit. Los destructores no son llamados por objetos globales, si el
programa termina con una llamada a una función exit o abort.
Se llama al constructor de un objeto local automático cuando
la ejecución alcanza el punto en donde se definen los objetos. Los destructores
correspondientes se llaman cuando los objetos e salen de alcance (es decir
cuando se abandona el bloque en el que se definieron). Los constructores y los
destructores de objetos automáticos se llaman cada vez que los objetos entran o
salen de alcance. Los destructores de objetos automáticos no se llaman si el
programa termina con una llamada a las funciones exit o abort.
Se llama al constructor para un objeto local estático solamente
una vez cuando la ejecución alcanza por primera vez el punto donde el objeto
está definido. Los destructores correspondientes se llaman cuando termina main
cuando se llama a la función exit. No se llama a los destructores para objetos
estáticos, si el programa termina con una llamada a una función abort.
Ejemplo de constructores por omisión
Ejemplo de constructor con parámetros
Destructores
Un destructor es otro tipo de función miembro especial de
una clase. El nombre del destructor de una clase es un carácter (~) seguido por
el nombre de la clase. Esta convención es intuitivamente atractiva, ya que el
operador tilde es el operador de complemento a niel de bits y en cierto
sentido, el destructor es el complemento del constructor.
Al destructor de una clase se le llama cuando se destruye un
objeto. Esto ocurre cuando por ejemplo un objeto automático se destruye si la
ejecución del programa rebasa el alcance en el que ese objeto fue creado. El
destructor mismo no destruye realmente al objeto, éste realiza la limpieza
final antes de que el sistema se lo pida a la memoria del objeto, para que ésta pueda reutilizarse para almacenar nuevos
objetos. Un destructor no recibe parámetros y no devuelve valor alguno. Una
clase solamente puede tener un destructor, la sobrecarga de destructores no
está permitida.
Inicialización de los objetos de una clase
Cuando se crea un objeto de una clase, sus miembros pueden
inicializarse mediante una función constructor de dicha clase. Un constructor
es una función miembro especial que tiene el mismo nombre que la clase y no
devuelve ningún tipo de dato. El programador proporciona el constructor, el
cual se invoca cada vez que se crea un objeto de dicha clase (se crea la
instancia). Los constructores pueden sobrecargarse para producir distintas
maneras de inicializar a los objetos de una clase. Los datos miembro pueden
inicializarse dentro del constructor de una clase, o sus valores pueden
establecerse posteriormente después de la creación del objeto. Se debe
proporcionar un constructor para
asegurarse que cada objeto se inicialice
de manera apropiada con valores significativos. En especial los datos miembro
apuntadores deben inicializarse con un valor legítimo del apuntador.
Funciones de acceso y funciones de utilidad
No todas las funciones miembro necesitan ser públicas para
servir como parte de la interfaz de una clase. Algunas funciones miembro
permanecen como privadas y sirven como funciones
de utilidad para otras funciones de la clase.
Las funciones miembro tienen a caer en ciertas categorías
diferentes: funciones que leen y devuelven el valor de datos miembros privados
: funciones que establecen el valor de los datos; funciones que implementan los
servicios de la clase; y funciones que realizan distintas tareas mecánicas para
la clases, tales como la inicialización de los objetos de una clase, la
conversión entre clases y tipos predefinidos o entre clases u otras clases, y
la manipulación de memoria para los objetos de la clase.
Operador unario de resolución de alcance
C++ proporciona el operador
unario de resolución de alcance (::) para proporcionar acceso a una
variable global cuando ésta ha sido oculta para una variable local con el mismo
nombre, en un alcance local. Sin embargo, el operador unario de resolución de
alcance no puede utilizarse para acceder a una variable local del mismo nombre
en un bloque externo. Tal y como en C, se puede acceder directamente a una variable
global sin el operador unario de resolución de alcance, si el nombre de la
variable global no es el mismo que el de la variable local en alcance.
Estructuras uniones y la palabra reservada class
Los programadores en
C++ se concentran en crear sus propios tipos definidos por el
programador llamados clases. A las clases también se les
denomina tipos definidos por el programador. Cada clase contiene datos, así
como un conjunto de funciones que manipulan estos datos. A los datos que
componen una clase se les llama datos
miembro. A las funciones que componen una clase se les llama funciones
miembro o métodos. Así como una instancia de un tipo de dato
predefinido tal como int se le llama
variable, a una instancia de un tipo
de dato definido por el usuario (es decir a instancia de una clase) se le llama
objeto. El foco de atención en C++ se
centra en las clases, en lugar de las funciones. Las clases en C++ son la
evolución natural de la idea de C con
respecto a struct, recordando que
struct es una colección de variables (datos) relacionadas mientras que una
clase contiene tanto variables (datos miembro) como las funciones que manipulan
dichos daros (funciones miembro).
Las clases permiten al programador modelar objetos que
tienen atributos (representados como datos miembro) y compartimientos u
operaciones (representado como funciones miembro). En C++, los tipos que
contienen datos miembro y funciones miembro se definen mediante la palabra
reservada class.
Algunas veces, en otros lenguajes de programación orientada
a objetos, las funciones miembro se es denomina métodos y se invocan en respuesta a los mensajes que se envían al
objeto. Un mensaje corresponde a una llamada a una función miembro enviada de
un objeto a otro, o enviada desde una función hacia un objeto. Una vez que se
define un clase, el nombre de la clase se vuelve un nombre tipo , lo cual puede
utilizarse para declarar objetos de dicha clase. El cuerpo de la definición de
la clase está delimitado con las llaves izquierda y derecha { y }. La definición de la clase termina con
un punto y coma.
Las etiquetas public y
private se llaman especificadores de
acceso a miembros. Cualquier fato o función miembro declarada después del
especificados public (y antes del
siguiente especificador de acceso a miembro) es accesible desde cualquier parte
del programa en la que el objeto se encuentre al alcance. Cualquier dato o
función miembro que se declara después del especificador de acceso a miembros private (y hasta el siguiente
especificador de acceso a miembros ) sólo es accesible a funciones miembro de
la clase. Los especificadores de acceso a miembros terminan siempre con dos
puntos (:), y pueden aparecer varias veces y en cualquier orden dentro de la
definición de la clase.
A continuación se muestra una ejemplificación de lo ya
mencionado así como su explicación.
La definición de la clase contiene prototipo para las
siguientes cuatro funciones miembro después del especificador de acceso a
miembros public: Hora, estableceHora, imprimeMilitar e imprimeEstándar . Éstas son las
funciones miembro public de la clase
(también conocidas como servicios públicos, comportamientos públicos o interfaz
de la clase). Estas funciones serpan utilizadas por los clientes .Los datos
meimbro de la clase permite el envío de los servicios que la clase propociona a
sus clientes, a través de sus funciones miembro. Estos servicios permiten al
código cliente interactuar con un objeto de dicha clase.
La función miembro que tiene el mismo nombre que la clase se le denomina función
constructor de la clase. Un constructor es una función miembro especial que
inicializa los datos miembro de un objeto de la clas. A un constructor de la
clase se le invoca cuando el programa crea un objeto de dicha clase. Es común
tener varios contructores para un clase; esto se lleva a cabo a través de la
sobrecarga de funciones. Así mismo no es posible especificar ningún tipo de
retorno para el constructor.
Los tres miembros enteros aparecen después del especificador
de acceso a miembros private. Esto indica que los datso
miembro de la de la clase son accesibles sólo para las funciones miembro de la
clase. Por lo tanto, solamente se puede acceder a los datos miembro de la clase
Hora mediante las cuatro funciones,
cuyos prototipos aparecen en la definicipon de la clase,Por lo general, los
datos miembro se listan en la parte privada de la clase, y las funciones
miembro se listan en la poción publica. Es posible tener funciones miembro private y dato public.
Una vez que se deifne la clase, es posible utilizarla como
un tipo dentro delas declaraciones de objetos, arreglos y apuntadores, de la
siguiente manera:
Hora atardecer, //objeto de tipo Hora
arregloDeHoras [ 5 ] //arreglo de objetos de tipo Hora
*apuntadorAHora,
//apuntador a un objeto de tipo Hora
&hora
Cenar =atardecer //referencia a un
objeto de tipo Hora
El nombre de la clase se convierte en un especificador de tipo. Puede
haber tantos objetos de una clase, como variables de tipo int. El programador puede crear nuevos de clases, como sea necesario.
Ésta es una de las razones por las que C++ es un lenguaje extensible.
Por lo general, las funciones miembro son más pequeñas que las que se
encuentran en programas no orientados a objetos, debido a que los datos
almacenados en los datos miembro se validan por medio del constructor, o por
medio de las funciones miembro que almacenan los nuevos datos. Debido a que los
datos ya se encuentran en el objeto las llamadas las funciones miembro a menudo
se hacen sin argumentos, o al menos tienen menos argumentos que las típicas
llamadas a funciones en lenguaje
Constructor
Método de la clase que nos permite inicializar los atributos
de la misma característica:
·
Tiene el mismo nombre de la clase
·
Se escriben generalmente en la sección pública
de la clase
·
Asegura que los objetos al crearse se inicialice
con valores válidos
·
No se hereda
·
No tiene valor de retorno
·
Se manda llamar automáticamente cuando se crea
el objeto de la clase.
Tipos de constructor
·
Constructor
por omisión: Aquel que no tiene
parámetros
·
Constructos
con parámetros: Aquel que tiene una lista de parámetros.
Niveles de Seguridad
Privada (private): Generalmente
se utiliza para definir los atributos de la clase y en casos muy especiales
algunos métodos de la clase. Los métodos definidos en esta sección sólo pueden
acceder miembros de la misma clase, esto garantiza la protección de los
atributos y los métodos.
Protegida
(protected): En esta sección se definen los atributos y métodos que
comparten una clase base a una clase derivada. Los miembros definidos en esta
sección pueden ser accedidos solamente por miembros de la misma clase y sus
clases derivada.
Pública (public): En
esta sección se definen los miembros y atributos que estarán disponibles para
todas las clases sean o no derivadas.
Características de la programación.
Abstracción:
Determina lo más relevante que identifica a un concepto a un objeto.
Atributo: Características
genéricas o relevantes del objeto.
Método: Las
acciones que modifican o actualizan el estatus del objeto
Encapsulamiento:
Proteger todos los atributos y métodos dentro de una clase
Herencia: Estructura
jerárquica donde se puede determinar (a través de una clase padre o clase base)
heredar métodos y atributos a una clase hija o derivada.
Polimorfismo: Método
que puede tener múltiples resultados, múltiples formas y dependerá del objeto
que la invoque.
Clase: Estructura
o patrón a través del cual se van a construir objetos, lo constituyen dos
elementos, los métodos y los atributos.
Objeto: Identidad que tiene características propias.
El papel de clases y objetos en análisis y diseño.
Lo primero el diseñador tiene que identificar las clases
y objetos del problema y trabajar juntos para lograr los comportamientos
deseados. El interés del principal desarrollo debes estar en la vista externa.
Se han desarrollado distintas metodologías para el diseño y
programación logrando fiabilidad, rendimiento, adaptabilidad, compresibilidad.
El diseño de software orientada a objetos elabora el
software como un modelo muy próximo a la forma en que pensamos e interactuamos
en el mundo real.
Relaciones entre clases y objetos
No se debe confundir clases y objetos de la misma clase: una
auto rojo y un auto azul no son objetos de clases diferentes sino objetos
de la misma clase con atributos diferentes.
Son conceptos separaos pero en íntima relación.
Mientras que un objeto es una entidad concreta, existe en el
tiempo y en el espacio una clase sólo representa una abstracción. Una clase es
un conjunto de objetos que comparten una estructura común y un comportamiento
común.
Conceptos Fundamentales de la programación orientada a objetos
La orientación de los objetos es una natural forma de pensar
acerca del mundo real y descubrir programas de computadora. La programación
orientada a objetos toma como modelo a los objetos reales para elaborar su
contraparte en software. Toma ventaja en la relaciones entre clases en donde
objetos de cierta clase, tales como una
clase de vehículos tienen atributos y operaciones similares.
La programación orientada a objetos encapsula datos
(atributos) y funciones (operaciones) en paquetes llamados “objetos”. En C y
otros lenguajes de programación por procedimientos, la programación tiende ser orientada a objetos.
En C la unidad de
programación es la función. En C++ la unidad de programación es a clase, que
contienen funciones que implementan el comportamiento y datos que implementan los atributos de la clase.
La orientación a objetos puede describirse como un conjunto de disciplinas de ingeniería que
desarrollan y modernizan software así como la facilidad de construir sistemas
complejos a partir de componentes.
La orientación a objetos trata de cumplir las necesidades de
los usuarios finales así como productos software y estas tareas se realizan
mediante la modificación del mundo real.
El soporte fundamental es el modelo objeto y los cinco
elementos o propiedades de este modelo son: Abstracción, Encapsulamiento, Modularidad, Jerarquía, Polimorfismo.
Abstracción: Es
la propiedad que permite representar las características esenciales de un
objeto sin preocuparse de la restantes, se centra en la vista externa.
Encapsulamiento: O
encapsulación permite asegurar que el contenido de la información de un objeto
esté oculta al mundo exterior.
Modularidad: Permite
subdividir una aplicación en partes más pequeñas llamadas “módulos” cada una de
las cuales deben ser tan independientes
como sean posibles pero que al final tienen conexiones.
Jerarquía: Permite
una ordenación de las abstracciones.
Polimorfismo: Indica
literalmente la posibilidad de que una entidad tome muchas formas.
Suscribirse a:
Entradas (Atom)