Programación c++ Guía, Apuntes de Tecnologías de la Información y la Comunicación

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PROGRAMACIÓN 2

C++

INSTITUTO DE COMPUTACIÓN

INFORMATICA

Nombre: __________________________________

Grado: _____________________________________

C++

C++ es un lenguaje de programación diseñado en 1979 por Bjarne Stroustrup. La intención de su creación fue extender al lenguaje de programación C mecanismos que permiten la manipulación de objetos. En ese sentido, desde el punto de vista de los lenguajes orientados a objetos, el C++ es un lenguaje híbrido. Posteriormente se añadieron facilidades de programación genérica, que se sumaron a los paradigmas de programación estructurada y programación orientada a objetos. Por esto se suele decir que el C++ es un lenguaje de programación multiparadigma. Actualmente existe un estándar, denominado ISO C++, al que se han adherido la mayoría de los fabricantes de compiladores más modernos. Existen también algunos intérpretes, tales como ROOT. El nombre "C++" fue propuesto por Rick Mascitti en el año 1983, cuando el lenguaje fue utilizado por primera vez fuera de un laboratorio científico. Antes se había usado el nombre "C con clases". En C++, la expresión "C++" significa "incremento de C" y se refiere a que C++ es una extensión de C.

Características

➢ Su sintaxis es heredada del lenguaje C. ➢ Programa orientado a objetos (POO). ➢ Permite la agrupación de instrucciones. ➢ Lenguaje muy didáctico, con este lenguaje puedes aprender muchos otros lenguajes con gran facilidad. ➢ Es portátil y tiene un gran número de compiladores en diferentes plataformas y sistemas operativos. ➢ Permite la separación de un programa en módulos que admiten compilación independiente. ➢ Es un lenguaje de alto nivel.

Abrir C++

Buscar el icono del programa en el escritorio, dar doble clic en el icono, sino aparece buscarlo en la siguiente ruta, inicio→todos los programas→C++.

Interfaz de C++

C++ posee una interfaz muy amigable al usuario, la mayoría de las herramientas está a la vista, posee una barra de herramientas horizontal que contiene las siguientes opciones, File, Edit, Search, view, proyect, Execute, Tools,AStyle, Windows y Help

Queda solo comentar que el símbolo << se conoce como operador de inserción, y grosso modo está enviando a cout lo que queremos mostrar por pantalla para que lo pinte, en este caso la cadena "Hola mundo". El mismo operador << se puede usar varias veces en la misma sentencia, de forma que gracias a esta característica podremos concatenar el objeto endl al final, cuyo resultado será imprimir un retorno de línea.

Librerías

¿Qué son exactamente las librerías?

En C++, se conoce como librerías (o bibliotecas) a cierto tipo de archivos que podemos importar o incluir en nuestro programa. Estos archivos contienen las especificaciones de diferentes funcionalidades ya construidas y utilizables que podremos agregar a nuestro programa, como por ejemplo leer del teclado o mostrar algo por pantalla entre muchas otras más. Al poder incluir estas librerías con definiciones de diferentes funcionalidades podremos ahorrarnos gran cantidad de cosas, imaginemos por ejemplo que cada vez que necesitemos leer por teclado, debamos entonces crear una función que lo haga (algo realmente complejo), al poder contar con las librerías en C++, podremos hacer uso de una gran variedad de funciones que nos facilitarán la vida y aumentarán el modularidad de nuestros códigos. Las librerías no son únicamente archivos externos creados por otros, también es posible crear nuestras propias librerías y utilizarlas en nuestros programas. Las librerías pueden tener varias extensiones diferentes, las más comunes son: .lib, .bpl, .a, .dll, .h y algunas más ya no tan comunes. En conclusión: Las librearías son archivos (no siempre externos) que nos permiten llevar a cabo diferentes tareas sin necesidad de preocuparnos por cómo se hacen sino simplemente entender cómo usarlas. Las librearías en C++ permiten hacer nuestros programas más modulares y reutilizables, facilitando además crear programas con funcionalidades bastante complejas en unas pocas líneas de código.

Librerías en lenguaje C++

Las librerías o archivos de cabecera en lenguaje C++, son los que contienen o almacenan funciones que realizan operaciones y cálculos de uso frecuente y son parte de cada compilador. El programador debe invocar todos aquellos archivos o bibliotecas que necesite. A continuación, algunas librerías más comunes en el lenguaje C. #include<stdio.h>: contiene los prototipos de las funciones, macros, y tipos para manipular datos de entrada y salida.

Archivos que utiliza la librería <stdio.h>

clearerr fclose feof ferror fflush fgetc fgetpos fgets fopen formato fprintf fputc fputs fread freopen fscanf fseek fsetpos ftell fwrite getc getchar gets perror printf putc putchar puts remove rename rewind scanf setbuf setybuf sprintf sscanf tmpfile tmpnam ungetc vfprintf vprintf vsprintf #include<stdlib.h>: contiene tipos, macros y funciones para la conversión numérica, generación de números aleatorios, búsquedas y ordenación, gestión de memoria y tareas similares.

Archivos que utiliza la librería < stdlib.h >

abort abs atexit atof atoi atol bsearch abort calloc div exit free getenv labs ldiv calloc malloc mblen mbstowcs mbtowc qsort rand Realloc malloc srand strtod strtol strtoul system wctomb srand En la librería #include<stdlib.h>, existe la función system(“color f1”) que se utiliza mucho para cambiar el color de fondo y el de color de la fuente

Colores de fondo y fuente que utiliza la librería <stdlib.h>

Colores de fondo Colores de fuente 0 negro a verde claro 1 azul b aguamarina claro 2 verde c rojo claro 3 aguamarina d purpura claro 4 rojo e amarillo claro 5 purpura f blanco brillante 6 amarillo 7 blanco 8 gris 9 azul claro Con la función system(“pause”) se utiliza para pausar un programa una vez esté corriendo y reemplaza a la función getch() de la librería #include<conio.h>. Ambas hacen lo mismo y se colocan la final antes de cerrar el programa principal.

7 #include<conio.h>: contiene los prototipos de las funciones, macros, y constantes para preparar y manipular la consola en modo texto en el entorno de MS-DOS®.

Archivos que utiliza la librería < conio.h >

cgets clreol clrscr cprintf cputs cscanf delline getche getpass gettext gettextinfo gotoxy highvideo inport insline getch lowvideo movetext normvideo outport putch puttext setcursortype textattr textbackground textcolor textmode ungetch

Sintaxis para declarar Librerías en C++

La declaración de librerías, tanto en C como en C++, se debe hacer al principio de todo nuestro código, antes de la declaración de cualquier función o línea de código, debemos indicarle al compilador que librerías usar, para el saber qué términos estarán correctos en la escritura de nuestro código y cuáles no. La sintaxis es la siguiente: #include <nombre de la librería> o alternativamente #include "nombre de la librería". Cualquiera de las 2 formas es válido en C++ (no estoy seguro si en C sea válido), ten en cuenta que siempre el nombre de la librería debe ir entre " y " o entre < y >. En tu código puedes declarar todas las librerías que quieras, aunque en realidad no tienen sentido declarar una librería que no vas a usar en tu programa, sin embargo, no existe límite para esto.

declarar una librería en C++?

Veamos a continuación como se haría la declaración de unas cuantas librerías conocidas, recuerda que se pueden declarar todas las librerías necesarias y siempre debe hacerse al comienzo del código fuente #include #include #include <math.h> #include <conio.h> using namespace std;

8 Con esto debió quedar claro, como declarar librerías C++ al interior de un código fuente. Lo único adicional, es la línea que dice using namespace std; esta línea nos ayuda a declarar un espacio de nombre que evita tener que usarlo cada que accedemos a alguna función especifica de una librería. Teniendo este namespace declarado podemos llamar por ejemplo el comando cout >>, que pertenece a la librería iostream, sin embargo sin este namespace sería std::cout

, imagina tener que hacer esto cada vez que uses algún comando o función de las librerías, sería bastante tedioso.

Acerca del namespace std

Todas las librerías estándar de C++ contienen una declaración del espacio de nombre std, es decir que todas las librerías que hacen parte del estándar de C++ colocan entidades dentro de este espacio de nombre. Por esta razón cuando declaramos el uso del espacio de nombre std por medio de "using namespace std;", podemos evitar estar escribiendo std::cout o std::cin, etc en nuestro código. El espacio de nombre std como tal no es una librería sino simplemente un namespace, por esta razón no reemplaza la declaración de las librerías del código, simplemente facilita la escritura de éste al momento de usar las entidades de las librerías estándar. Sin embargo si vamos a hacer uso de una o varias librerías estándar de C++ es recomendable que declaremos el namespace std, para no tener que estar constantemente escribiendo cosas similares a las que puse hace unas líneas como std::cin o similares, dado que únicamente se puede acceder a la entidades de las librerías estándar por medio del espacio nombre std.

Imprimir en pantalla

La instrucción cout sirve para mostrar en pantalla o imprimir información en pantalla. Ejemplo. cout << ("Texto a imprimir ");

Capturar datos

La instrucción cin sirve para capturar datos del teclado

. cin << dato;

10 Cuando se llegue a ella, el programa reservará espacio de memoria según el tipo de variable para poder escribir y leer valores. Por lo tanto, la fórmula general es: <;> Es lo que llamamos una declaración de variable. En C y C++ todas las variables se deben declarar antes de su uso. Si no, se producirá un error de compilación. A continuación se muestra un programa completo que funciona: solo declara variables de tipos distintos: int main() { char caracter; short valor; int numero; long numeroMasLargo; float numeroRealFloat; double numeroRealDoble; // fin return 0; }

Retardos

system (stdlib)

system() es una función del lenguaje de programación C incluida en su biblioteca estándar, dentro de la cabecera <stdlib.h>. Sirve para ejecutar subprocesos o comandos del sistema operativo. «system» permite ejecutar a su vez otras funciones como: «cls», «dir» o «pause». Por ejemplo, al escribir system ("pause") se está incorporando una pausa en el programa, es decir, que se espera a que el usuario presione alguna tecla para continuar con la ejecución del mismo. La siguiente línea de código no se ejecutará hasta que el usuario presione una tecla. A continuación, se muestra un ejemplo sencillo de programa en C en el que se incluye la función system ("pause"):

11 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <windows.h> int main(void) { printf("Hola, mundo.\n"); system("pause"); return 0; }

Sleep();

Esta función permite generar un retardo en un tiempo determinado

Ejemplo

#include #include #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include <windows.h> using namespace std; int main() { cout << "generando" << endl; Sleep(10000); //tiempo en milisegundos cout << "retardos" << endl; return 0; }

Limpiar pantalla

Para limpiar la pantalla usaremos la función system("cls"); que nos permite borrar todos los datos mostrados en pantalla.

13 int resultado = 0; cout << "Cuanto es 39+50? "; cin >> resultado; if(resultado == 39+50) { cout << "Respuesta Correcta. Felicitaciones!\n"; } system("PAUSE"); }

condicionales if-else,

Los condicionales if-else, son una estructura de control, que nos permiten tomar cierta decisión al interior de nuestro algoritmo, es decir, nos permiten determinar qué acciones tomar dada o no cierta condición, por ejemplo, determinar si la contraseña ingresada por el usuario es válida o no y de acuerdo a esto darle acceso al sistema o mostrar un mensaje de error. En resumen, un condicional if-else es una estructura que nos posibilita definir las acciones que se deben llevar a cabo si se cumple cierta condición y también determinar las acciones que se deben ejecutar en caso de que no se cumpla. ¿Cómo funciona un Condicional If-Else? Para comprender mejor cómo funciona el condicional if-else, una muy buena forma es partiendo de un ejemplo. Imaginemos que, en nuestro programa, deseamos implementar un sistema de logeo de usuario, comprobando si la información suministrada coincide con unos los valores correctos y en este caso mostrar un mensaje de bienvenida, y en caso de que no, se mostrará un mensaje de error. Como podemos imaginar, es entonces necesario hacer que nuestro algoritmo, tome una decisión, de acuerdo a los valores ingresados por el usuario, y definir los dos casos posibles en caso de fallo o en caso de que no. Es para esto que sirve el condicional if-else, nos permite definir una condición que se debe cumplir y de acuerdo a su cumplimiento o no tomar una acción correspondiente. Espero haber sido claro, si no, no te preocupes, pues veremos ya mismo algunos ejemplos para entender todo mejor.

14 Sintaxis del Condicional If-Else en C++: La sintaxis de un condicional if-else, es en principio similar a la del condicional if, pero adicionando una nueva "estructura" que es el else, el cual indica la acción o conjunto de acciones a llevar a cabo, en caso de que la condición del if no se cumpla. Cabe resaltar que el else siempre se pone inmediatamente después del if, en caso de ser necesario, el else es incapaz de funcionar por sí solo, siempre debe ir acompañado por un if. Veamos entonces como es la sintaxis de este: if(condición a evaluar) { //código si cumple } else { //código sino cumple }

Condicional Switch

¿Qué es Condicional Switch? Los condicionales Switch, son una estructura de control condicional, que permite definir múltiples casos que puede llegar a cumplir una variable cualquiera, y qué acción tomar en cualquiera de estas situaciones, incluso es posible determinar qué acción llevar a cabo en caso de no cumplir ninguna de las condiciones dadas. ¿Cómo funciona el Switch? La mejor forma de entender el funcionamiento de algo, es viendo un ejemplo de esto, de este modo, me parece que para comprender de forma adecuada como funciona un condicional Switch, es bueno hacerlo poniendo un ejemplo. Imaginemos entonces que nuestro programa consta de un menú de opciones digamos 3 opciones, cada una representada con un número correspondiente, es decir la opción uno corresponde al número 1, la dos al 2 y así sucesivamente, queremos entonces que de acuerdo a un número ingresado por el usuario ejecutemos una acción correspondiente y en caso de que no corresponda a ninguna de las posibles opciones, mostrar un mensaje de error cualquiera. De este modo, podemos identificar 3 casos distintos para nuestro switch o en otras palabras, hemos identificado tres condiciones posibles que puede llegar a cumplir

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Ciclos o bucles

For

Los ciclos for son lo que se conoce como estructuras de control de flujo cíclicas o simplemente estructuras cíclicas, estos ciclos, como su nombre lo sugiere, nos permiten ejecutar una o varias líneas de código de forma iterativa, conociendo un valor especifico inicial y otro valor final, además nos permiten determinar el tamaño del paso entre cada "giro" o iteración del ciclo. En resumen, un ciclo for es una estructura de control iterativa, que nos permite ejecutar de manera repetitiva un bloque de instrucciones, conociendo previamente un valor de inicio, un tamaño de paso y un valor final para el ciclo. ¿Cómo funciona un Ciclo For? Para comprender mejor el funcionamiento del ciclo for, pongamos un ejemplo, supongamos que queremos mostrar los números pares entre el 50 y el 100, si imaginamos un poco como seria esto, podremos darnos cuenta que nuestro ciclo deberá mostrar una serie de números como la siguiente: 50 52 54 56 58 60 ... 96 98 100. Como podemos verificar, tenemos entonces los componentes necesarios para nuestro ciclo for, tenemos un valor inicial que sería el 50, tenemos también un valor final que sería el 100 y tenemos un tamaño de paso que es 2 (los números pares). Estamos ahora en capacidad de determinar los componentes esenciales para un ciclo for. Vamos a ver ahora como es la sintaxis de un ciclo for en C++, así estaremos listos para usarlos en nuestros programas de ahora en adelante Sintaxis del Ciclo For en C++: La sintaxis de un ciclo for es simple en C++, en realidad en la mayoría de los lenguajes de alto nivel es incluso muy similar, de hecho, con tan solo tener bien claros los 3 componentes del ciclo for (inicio, final y tamaño de paso) tenemos prácticamente todo hecho for(int i = valor inicial; i <= valor final; i = i + paso) { // código a repetir }

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While

Los ciclos while son también una estructura cíclica, que nos permite ejecutar una o varias líneas de código de manera repetitiva sin necesidad de tener un valor inicial e incluso a veces sin siquiera conocer cuando se va a dar el valor final que esperamos, los ciclos while, no dependen directamente de valores numéricos, sino de valores booleanos, es decir su ejecución depende del valor de verdad de una condición dada, verdadera o falso, nada más. De este modo los ciclos while, son mucho más efectivos para condiciones indeterminadas, que no conocemos cuando se van a dar a diferencia de los ciclos for, con los cuales se debe tener claro un principio, un final y un tamaño de paso. ¿Cómo funciona un Ciclo While? Para comprender mejor el funcionamiento del ciclo while, pongamos un buen ejemplo, imaginemos que, por algún motivo, queremos pedirle a un usuario una serie de números cualquiera y que solo dejaremos de hacerlo cuando el usuario ingrese un número mayor a 100. Como vemos, aquí no podríamos utilizar un ciclo for, pues no tenemos ni idea de cuándo al usuario se le va a ocurrir ingresar un número mayor que 100, es algo indeterminado para nosotros, sin embargo, el ciclo while nos permite ejecutar una acción de forma infinita hasta que se cumpla alguna condición específica, en nuestro caso sería que el numero ingresado sea mayor a 100. De modo que, si el usuario nos ingresa de manera sucesiva los siguientes números 1,50,99, 49, 21, 30, 100 ..., nuestro programa no finalizara, pues ninguno de estos números es mayor que 100, sin embargo si nos ingresara el número 300, el programa finalizaría inmediatamente. Vamos a ver ahora como es la sintaxis de un ciclo while en C++, así estaremos listos para usarlos en nuestros programas de ahora en adelante cada vez que lo necesitemos Sintaxis del Ciclo While en C++: La sintaxis de un ciclo while es incluso más simple y "legible" que la del ciclo for en C++, pues simplemente requerimos tener clara una condición de parada. En realidad, en la mayoría de los lenguajes de alto nivel la manera de escribir un ciclo while (la sintaxis) es incluso muy similar, así que con tan solo tener bien clara una condición de finalización para el ciclo tendremos prácticamente todo hecho. while(condición de finalización) //por ejemplo número == 100 { // código a repetir }