color coded and logical charts and explanations of the main grammar elements´functions
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Manual de programación de microcontroladores de la familia PIC en el lenguaje de programación Basic
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Making Armor
for Aircraft Engineering and Avionics.This book covers the syllabus for the EASA PT 66 module 8 and sould be understood in it's entirety for BI and B2 technicians.
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Preparation, Dispensing and Sterilizing of Media for Cultivation of Microorganism
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Teaching Guide for k-12 programFull description
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BASIC Información general Paradigma
Imperativo
Apareció en
1964
Diseñado por
Tipo de dato
John George Kemeny; Kemeny; Thomas Eugene Kurtz dinámico
Implementaciones Múltiples Dialectos
Múltiples
Influido por
FORTRAN II, II, Algol 60
Sistema operativo Múltiples
Captura de pantalla mostrando Atari BASIC, BASIC, un temprano lenguaje BASIC para pequeños computadores En la programación de computadoras, computadoras , el BASIC, siglas de Beginner's All-purpose Symbolic
Instruction Code ode1 (Código simbólico de instrucciones de propósito general para principiantes en español), es una familia de lenguajes de programación de alto nivel. nivel. El BASIC original, el Dartmouth BASIC, BASIC, fue diseñado en 1964 por John George Kemeny y Thomas Eugene Kurtz en el Dartmouth College en New Hampshire, Hampshire, Estados Unidos, Unidos, como un medio para facilitar programar computadores computadores a estudiantes (y profesores) que no fueran de ciencias. En ese tiempo, casi todo el uso de los computadores requería codificar codificar software hecho a la medida, lo
cual era algo bastante restringido a personas con formación como científicos y matemáticos matemáticos.. BASIC originalmente fue desarrollado como como una herramienta de enseñanza. El lenguaje y sus variantes llegaron a estar ampliamente disponibles en los microcomputadores a finales de los años 1970 y en los años 1980. El BASIC sigue siendo popular hasta el día de hoy en un puñado de dialectos altamente modificados, y en nuevos lenguajes, influenciados por BASIC tales como Microsoft Visual Basic o Gambas en GNU/Linux GNU/Linux.. Por el año 2006, el 59% de los desarrolladores para la plataforma .NET usaban Visual Basic .NET como su único lenguaje. lenguaje.
2
Índice
1 Historia o
1.1 Antecedentes
o
1.2 Nacimiento y primeros años
o
1.3 Crecimiento explosivo
o
1.4 Madurez
2 El Lenguaje o
2.1 Sintaxis
o
2.2 Procedimientos y Control de Flujo
o
2.3 Tipos de Datos
3 Disponibilidad y variantes del lenguaje
4 Ejemplos de código fuente o
4.1 Ejemplo 1: ¡Hola Mundo!
o
4.2 Ejemplo 2: BASIC original no estructurado (Applesoft BASIC)
o
4.3 Ejemplo 3: Equivalente en BASIC estructurado (Quick BASIC)
5 Véase también
6 Referencias
7 Bibliografía
8 Enlaces externos
Historia Antecedentes A principios de la década de 1960 1960,, las computadoras eran sumamente caras y se utilizaban únicamente para propósitos especiales, ejecutando "una única tarea" a la vez. Sin embargo, durante el transcurso de esa década, los precios bajaron al punto que incluso algunas
pequeñas empresas ya podían costearlas. La velocidad de proceso de las máquinas se incrementó al grado que a menudo quedaban demasiado tiempo ociosas, porque no había suficientes tareas para ellas. Todo ello fue debido a la rápida evolución del hardware hardware.. Los lenguajes de programación de aquellos tiempos estaban diseñados para propósitos específicos, como las máquinas en las que eran ejecutados; por ejemplo para desarrollar aplicaciones cálculo o procesamiento procesamiento de fórmulas se diseñó el lenguaje FORTRAN FORTRAN,, en tanto que para la programación en administración o gestión de información información se desarrolló específicamente específicamente el COBOL COBOL.. A fin de incrementar el rendimiento y amortizar mejor los costos (por reducción del tiempo ocioso de la procesador procesador)), y siendo que ya la velocidad de las máquinas comenzó a permitirlo, se propuso la idea de ejecutar más de una tarea "simultáneamente", fue así que surgió el concepto de sistema de tiempo compartido, compartido, que comenzó a ganar mucha popularidad. En sistemas de ese tipo, el tiempo de procesamiento del procesador central se dividía, y a cada usuario se le otorgaba secuencial y cíclicamente una pequeña porción o "cuota" de tiempo de proceso. Las máquinas eran lo suficientemente rápidas como para provocar provocar en los usuarios la ilusión de que disponían de la funcionalidad de la máquina todo el tiempo para ellos ("seudosimultaneidad" de procesos). procesos). Esa distribución del tiempo de cómputo entre los usuarios redujo considerablemente considerablemente el costo de la computación, ya que una sola máquina podía ser compartida por numerosos usuarios.
Nacimiento y primeros años El lenguaje BASIC fue inventado en 1964 por John George Kemeny (1926-1992) y Thomas Eugene Kurtz (1928-) en el Dartmouth College. College. En años subsiguientes, mientras que otros dialectos de BASIC aparecían, el BASIC original de Kemeny y Kurtz fue conocido como Dartmouth BASIC. BASIC. BASIC fue diseñado para permitir a los estudiantes escribir programas usando terminales de un computador en tiempo compartido. compartido. Estaba pensado para reducir notablemente notablemente la complejidad de los otros lenguajes del momento, con uno diseñado específicamente para la clase de usuarios que los sistemas de tiempo compartido permitían: un usuario más sencillo, fuera del área de las ciencias de la computación, a quien no le interesaba tanto la velocidad, sólo el hecho de ser capaz de programar y usar la máquina sin demasiadas complicaciones. Los diseñadores del lenguaje también querían que permaneciera en el dominio público, lo cual contribuyó a que se diseminara rápidamente. Los ocho principios que rigeron el diseño de BASIC fueron: 1. Ser fácil de usar para los principiantes. 2. Ser un lenguaje de propósito general (no orientado). 3. Permitir a los expertos añadir características avanzadas, avanzadas, conservando simple el lenguaje para los principiantes. 4. Ser interactivo en todos los casos.
5. Proveer mensajes de error claros y amigables. 6. Responder rápido en los programas pequeños en general. 7. No requerir un conocimiento del hardware de la computadora. 8. Proteger al usuario del sistema operativo. El lenguaje fue en parte basado en FORTRAN II y parte en Algol 60, con adiciones para hacerlo apropiado en sistemas de tiempo compartido y con elementos que facilitaran la operación aritmética de matrices. BASIC fue implementado por primera vez para la mainframe GE-265, máquina que soportaba múltiples terminales. En 1968 Edsger Dijkstra publicó un carta con una famosa crítica3 en la que consideraba que los lenguajes de programación que usaban sentencias GOTO para estructurar un programa eran nocivos para la productividad del programador, y para la calidad del código resultante. En este artículo no se menciona a ningún lenguaje de programación en particular; únicamente se indica que el uso excesivo de GOTO en lenguajes de alto nivel es algo no recomendable, y proporciona las razones técnicas por las que esto es así. Pero sí se observó, desde sus inicios, una marcada tendencia de los programadores a utilizar excesivamente el GOTO en BASIC, máxime en los noveles; hecho éste que fue decreciendo con la incorporación al lenguaje de otros recursos, tales como subrutinas parametradas, y posteriormente con la aparición de técnicas de programación estructurada. Contrario a la creencia popular, BASIC inicialmente no era un lenguaje interpretado sino compilado. Casi inmediatamente después de su lanzamiento, los profesionales de computación comenzaron a alegar que BASIC era muy lento y simple. Tal argumento, hasta no hace mucho, fue un tema recurrente en la industria de las computadoras. Aun así, BASIC se extendió hacia muchas máquinas y plataformas, y se popularizó moderadamente en las minicomputadoras como las de la serie DEC PDP y la Data General Nova. En estos casos, el lenguaje era implementado como intérprete, en vez de un compilador, o alternativamente, en ambas formas de funcionamiento.
Crecimiento explosivo
Captura del microordenador Commodore PET-32 mostrando un programa en el lenguaje de programación BASIC, bajo el emulador VICE en una distribución GNU/Linux. La primera línea, titula (rem) al programa para permitir su almacenamiento, la segunda, solicita una cadena de datos (input) que una vez obtenidos, almacenará en una instrucción que el lenguaje lleva
incorporada, llamada variable alfanumérica ($). La tercera línea, establece una condición, (if) determina que si la cadena de texto almacenada no es igual (<>) al valor dado, proceda (then) a ejecutar la línea anterior, volviendo así a solicitar nuevos datos, pero en caso de ser igual, (=) continúe ejecutando la siguiente línea del programa. La cuarta línea, imprime el mensaje encomillado en pantalla (print), para terminar con la quinta línea que establece su fin. (end) Sin embargo, fue con la introducción de la Microcomputador Altair 8800 en 1975 que BASIC se extendió ampliamente. La mayoría de los lenguajes de programación eran demasiado grandes para ser albergados por las pequeñas memorias de que disponían la mayor parte de las máquinas en esa época; y con el lento almacenamiento que permitía la cinta de papel, y más tarde la cinta de audiocasete (los discos magnéticos aún no existían), y la falta de editores de texto adecuados, un lenguaje pequeño como BASIC resultaba una buena opción. Uno de los primeros en aparecer fue Tiny BASIC, una implementación simple de BASIC escrita originalmente por el Dr. Li-Chen Wang, y portada más tarde a la máquina Altair por Dennis Allison, a petición de Bob Albrecht (quien después fundó Dr. Dobb's Journal (DDJ)). El diseño de Tiny BASIC y el código fuente completo fue publicado en DDJ en 1976. En 1975 Microsoft (entonces formado por dos personas: Bill Gates y Paul Allen) lanzó el Altair BASIC. Luego comenzaron a aparecer bajo licencia versiones para otras plataformas, y millones de copias y variantes pronto estarían en uso. BASIC se convirtió en uno de los lenguajes estándar en el Apple II. Para 1979 Microsoft estaba negociando con varios vendedores de microcomputadores, incluyendo a IBM, para licenciar un intérprete de BASIC para sus computadores. Se incluyó una versión en los chips ROM de las PC IBM, para equipos sin discos; y en los que disponían, eventualmente, de unidad de diskette, el BASIC era iniciado automáticamente, si es que no se colocaba ningún diskette de arranque de sistema operativo. Las nuevas compañías intentaban seguir los pasos del éxito de Altair: IMSAI, North Star, y Apple, creando la revolución de la computadora casera. BASIC se convirtió en una característica estándar para casi todas las computadoras hogareñas; la mayoría venía con un sistema operativo básico e intérprete de BASIC, todo alojado en una ROM (algo hecho por primera vez en la Commodore PET en 1977). Pronto habría muchos millones de computadores alrededor del mundo ejecutando BASIC, un número mucho más grande que el de todos los usuarios de otros lenguajes juntos. Muchos programas, especialmente los de la Apple II e IBM PC, dependían de la presencia del intérprete de BASIC de Microsoft y no podían ejecutarse sin éste; por lo que Microsoft usó la licencia de copyright en los intérpretes de BASIC para influir en las negociaciones con los vendedores de computadores. El BASIC fue también el lenguaje preinstalado en los computadores hogareños europeos de la década de los 80 como el ZX Spectrum (Sinclair BASIC), Amstrad CPC, MSX (MSX BASIC), el Commodore 64 y 128 (Basic 2.0, Basic 7.0, Simons' Basic), los Commodore Amiga (AmigaBASIC) o la familia Atari de 8 bits (Atari BASIC) y en los computadores hogareños japoneses NEC PC8801 y NEC PC-9801 (N88-BASIC), haciendo muchas veces la función de intérprete y sistema operativo primitivo, ya que venían implementados ambos en ROM. Texas Instruments incorporó su propia versión en sus microcomputadoras, tal como la TI99/4A, y también con una versión extendida en una ROM externa o cartuchos (TI-Basic y TI Extended Basic).
Madurez
En este período se crearon versiones de BASIC nuevas y más poderosas. Microsoft vendió varias versiones de BASIC para MS-DOS/PC-DOS, incluyendo BASICA, GW-BASIC (una versión compatible con BASICA que no necesitaba la ROM de IBM), y Quick BASIC. El fabricante de Turbo Pascal, Borland, publicó Turbo BASIC 1.0 en 1985 (versiones sucesoras aún se venden bajo el nombre de PowerBASIC por otra compañía). Aparecieron varias extensiones de BASIC para computadores caseros, típicamente con capacidad para gráficos, sonido, y comandos DOS, así como facilidades para Programación estructurada. Hubo lenguajes que usaron la sintaxis de BASIC como base para otros sistemas totalmente diferentes, por ejemplo GRASS. Sin embargo a finales de la década de 1980 las computadoras nuevas eran mucho más complejas, e incluían características (como la Interfaz gráfica de usuario) que hacían a BASIC menos apropiado para programarlas. Al mismo tiempo las computadoras progresaban de ser interés para aficionados a herramientas usadas principalmente para ejecutar aplicaciones escritas por otros, y la programación en sí se fue haciendo menos importante para una creciente mayoría de usuarios. BASIC comenzó a desvanecerse, aunque numerosas versiones aún estaban disponibles. Una de las más poderosas fue el denominado Locomotive BASIC 2 diseñado para el entorno gráfico GEM. Esta nueva versión del lenguaje permitía crear aplicaciones con interfaces gráficas dotadas de ventanas, menús y diferentes tipos de gráficos estadísticos. La suerte de BASIC dio un giro nuevamente con la introducción de Visual Basic de Microsoft. Si bien este lenguaje utiliza prácticamente todas las palabras clave (sentencias, estructuras de control y funciones intrínsecas) y forma de manejo y tipo de datos que versiones BASIC anteriores (DOS); VB es abismalmente más potente y evolucionado; y se ha convertido en uno de los lenguajes más utilizados en la plataforma Windows; se estima que entre el 70 y el 80% del total de aplicaciones comerciales son programadas en VB. A partir de 2002, y con la introducción de la plataforma .NET Framework de Microsoft, Visual Basic comienza a utilizar el paradigma "orientado a objetos", aumentando la potencia del lenguaje y haciéndolo multiplataforma. Visual Basic for Applications (VBA) fue añadido a Microsoft Excel 5.0 en 1993 y al resto de la línea de productos de Microsoft Office en 1997. Windows 98 incluyó un intérprete de VBScript. La versión más reciente de Visual Basic es llamada VB.NET. Por otra parte, también existe la variante OpenOffice.org Basic menos poderosa pero similar a VBA de Microsoft.
El Lenguaje Sintaxis La sintaxis mínima de BASIC sólo necesita los comandos LET, INPUT, PRINT, IF y GOTO. Un intérprete que ejecuta programas con esta sintaxis mínima no necesita una pila. Algunas de las primeras implementaciones eran así de simples. Si se le agrega una pila, se pueden agregar también ciclos FOR anidados y el comando GOSUB. Un intérprete de BASIC con estas características necesita que el código tenga números de línea. Los números de línea fueron un aspecto muy distintivo del BASIC clásico. Sin embargo, el uso de números de línea tiene la desventaja de requerir que el programador estime cuántas líneas
ocupará la parte del programa que escribe. Este requerimiento se cumple generalmente incrementando los números de línea en un intervalo regular, como 10, pero esto lleva a problemas a la hora que el código después agregado exceda el espacio disponible entre las líneas originales. Para aliviar este problema de los primeros intérpretes de BASIC, los usuarios expertos pronto escribieron sus propios programas utilitarios para renumerar sus programas, después del ingreso inicial. Más tarde aparecieron intérpretes de BASIC que incluían un comando específico RENUMBER, el que permitía renumerar rápidamente (y las veces que se quisiera) todo el código nuevamente, con cualquier intervalo entre líneas indicado y a partir de un número entero dado; eliminando así el principal problema de la numeración de líneas obligatoria.
En los dialectos modernos de BASIC MIUN ya no es necesario incluir números de línea (aunque son permitidos), y la mayoría (o todos) han añadido control de flujo estructurado y los constructores de declaración de datos similares a los de otros lenguajes, tales como C y Pascal:
do
loop
while
until
exit
on... goto
gosub
select ... case
Casi todos los dialectos de BASIC incluyen el comando REM (remark), que posteriormente fue sustituido por el símbolo ´ (apóstrofo o comilla simple). Es un comando no ejecutable, se utiliza a los fines de incluir líneas y notas aclaratorias en el código fuente, para la mejor comprensión (y documentación) del programa. Variantes recientes como Visual Basic han introducido algunas características orientadas a objetos, y hasta herencia en la última versión. La administración de memoria es más fácil que con muchos otros lenguajes de programación procedurales por el uso de un Recolector de basura (y a costas de la velocidad de ejecución).
Procedimientos y Control de Flujo BASIC no tiene una biblioteca externa estándar como otros lenguajes como C. En cambio, el intérprete (o compilador) contiene una biblioteca incorporada de procedimientos intrínsecos. Estos procedimientos incluyen la mayoría de las herramientas que un programador necesita para aprender a programar y escribir aplicaciones sencillas, así como funciones para realizar cálculos matemáticos, manejar cadenas, entrada desde la consola, gráficos y manipulación de archivos.
Viejos dialectos de BASIC no permitían a los programadores escribir sus propios procedimientos. Los programadores en cambio debían escribir sus programas con un gran número de enunciados GOTO para hacer las derivaciones de flujo y retorno del programa. Esto podía producir un código fuente muy confuso (la mayoría de las veces era así), comúnmente conocido como Código espagueti ; el cual era sumamente difícil de mantener, mucho menos por programadores ajenos al desarrollo del software. Con la inclusión posterior de enunciados GOSUB (Go-Subroutine) se ramificaba el programa a especies de subrutinas, sin parámetros o variables locales. Ellas proveen una forma de implementar una suerte de procedimientos (realmente no lo son, sencillamente es un "salto y retorno") y estructurar más el programa, evitando bastante la utilización de la dañina sentencia GOTO. La mayoría de las versiones de BASIC más modernas, como Microsoft QuickBASIC (1985-1988) y BASIC PDS (Profesional Developmen System - 1990) añadieron soporte completo para subrutinas, funciones y programación estructurada. Esta es otra área donde BASIC difiere de muchos lenguajes de programación. Sin embargo la primitiva GOSUB se ha mantenido hasta las versiones actuales, por razones compatibilidad. BASIC, como Pascal, hace una distinción entre un procedimiento que no devuelve un valor (llamado subrutina) y un procedimiento que lo hace (llamado función). Muchos otros lenguajes (como C) no hacen esa distinción y consideran todo como una función (algunas que devuelven un valor “void ” *vacío+).
Mientras que las funciones que devuelven un valor son una adición relativamente reciente a los dialectos de BASIC, muchos de los primeros sistemas soportaban la definición de funciones matemáticas en línea, con DEF FN (“DEFine FunctioN” *DEFinir FuncióN+). El Dartmouth BASIC
original también soportaba funciones al estilo de Algol, así como subrutinas desde sus primeros tiempos.
Tipos de Datos BASIC es reconocido por tener muy buenas funciones para manipular cadenas de caracteres. Los primeros dialectos ya tenían un juego de funciones fundamentales (LEFT$, MID$, RIGHT$) para extraer y/o reemplazar subcadenas fácilmente. Como las cadenas son utilizadas en aplicaciones diarias, esta era una ventaja considerable sobre otros lenguajes al momento de su introducción. El Dartmouth BASIC original soportaba únicamente datos de tipo numérico y cadenas. No había un tipo entero. Todas las variables numéricas eran de coma flotante. Las cadenas eran de tamaño dinámico. Soportaba arreglos de ambos, números y cadenas, en una o dos dimensiones. Cada dialecto moderno de BASIC posee al menos los tipos de datos numérico y cadena. Estos tipos de datos se pueden distinguir usando un posfijo: los identificadores de cadenas terminan con $ (signo pesos, ejemplo la variable NOMBRE$), mientras que los numéricos sencillamente no llevan posfijo; a menos que se requiera indicar y forzar explícitamente qué tipo de
numérico es, por ejemplo A% es entero, A! es real simple precisión y A# es real doble precisión. En BASIC las variables no necesitan forzosamente ser declaradas antes de usarse, excepto los arreglos de más de 10 elementos; aunque versiones BASIC relativamente modernas poseen la opción (considerada buena práctica de programación) para obligar al programador a declarar toda variable antes de su uso (una directiva como OPTION EXPLICIT). La declaración de variables en BASIC se hace usando la palabra clave DIM. Muchos dialectos también soportan tipos numéricos adicionales, como enteros de 16 y 32 bits (simple y long, respectivamente), además de sus números de coma flotante. Adicionalmente algunos permiten la utilización de tipos de datos definidos por el usuario, similar a los "records" de Pascal, o las "structs" de C. Versiones modernas de BASIC (como VBA) soportan una gran variedad de tipos de datos primitivos (o intrínsecos), además de los definidos por el usuario. La mayoría de los dialectos de BASIC soporta arreglos en todos sus tipos de datos; es común también el soporte para arreglos mulidimensionales Ejemplos: DIM MatrizDeEnteros(100,100) AS INTEGER DIM VectorDeEnteros%(30) DIM ListaDeNombres(50) AS STRING DIM ListaDeCiudades$(50) Dependiendo del dialecto de BASIC y del uso del enunciado OPTION BASE, el primer índice de los arreglos que se declaren será 1, por defecto es cero. En los ejemplos anteriores, si no se declara previamente "OPTION BASE 1", el primero es un arreglo en dos dimensiones de enteros 16 bits, con índices que van desde 0 hasta 100 (matriz de 101 x 101 elementos); en tanto que el segundo es un arreglo de enteros en una sola dimensión, de 0 a 30 (vector de 31 elementos). Observar que las dos formas de declaración de enteros son equivalentes, explicitándolo o con el uso del posfijo %. Análogamente para cadenas o string de caracteres, que en este caso además son de longitud variable (dinámicas, por defecto).
Disponibilidad y variantes del lenguaje BASIC está disponible para casi todas las plataformas y sistemas operativos existentes. Una implementación gratuita que cumple con estándares y es multiplataforma es Bywater BASIC (bwBASIC). El intérprete está escrito en C y viene bajo la licencia GNU. Está diseñado para interfaz de texto o consola (no gráfica), no incluye soporte para crear i nterfaces gráficas de usuario (GUI's, Graphical User Interface). Hay un BASIC gratuito que si incluye soporte para GUI, es similar a Visual Basic y se ejecuta en Windows y GNU/Linux, es Phoenix Object BASIC.
Las versiones de intérpretes/compiladores más conocidos son la línea de productos Quick BASIC y QBASIC, éste último es sólo intérprete, ambos son de Microsoft. En la actualidad lo es el moderno Visual BASIC, que Microsoft ha tratado de mantener al menos mínimamente compatible con incluso las primeras versiones de sus BASIC (en realidad es escasamente compatible), si bien existe FreeBASIC que es un compilador libre, compatible en sintaxis con QBASIC/QuickBASIC. Otras versiones comerciales incluyen PowerBASIC de PowerBASIC, PureBasic de Fantaisie Software, así como TrueBASIC de TrueBASIC, que cumple con los últimos estándares oficiales de BASIC. (True BASIC Inc. fue fundada por los creadores originales de Dartmouth BASIC.) REALbasic es una variante disponible para Mac OS Classic, Mac OS X, Microsoft Windows y GNU/Linux, comercializada por los actuales propietarios de Rapid-Q , otra implementación inicialmente libre de BASIC actualmente abandonada. Una versión de un dialecto simple de BASIC para la parrot virtual machine, muestra cómo se implementa un intérprete de BASIC en un lenguaje similar al ensamblador. SmallBASIC es un dialecto que ejecuta en muchas plataformas (Win32, DOS, GNU/Linux y PalmOS) y viene bajo la licencia GNU (GPL). Existen muchas implementaciones de BASIC freeware o GNU, como BCX, YaBasic, HBasic, XBasic, Gambas o Just BASIC, entre otras.
Ejemplo 2: BASIC original no estructurado (Applesoft BASIC) 10 INPUT "Cuál es su nombre:"; NN$ 20 PRINT "Bienvenido al 'asterisquero' ";NN$ 25 PRINT 30 INPUT "con cuántos asteriscos inicia [Cero sale]:"; N 40 IF N<=0 THEN GOTO 200 50 AS$="" 60 FOR I=1 TO N 70 AS$=AS$+"*" 80 NEXT I 90 PRINT "AQUI ESTAN:"; AS$ 100 INPUT "Desea más asteriscos:";SN$ 110 IF SN$="" THEN GOTO 100
120 IF SN$<>"S" AND SN$<>"s" THEN GOTO 200 130 INPUT "CUANTAS VECES DESEA REPETIRLOS [Cero sale]:"; VECES 140 IF VECES<=0 THEN GOTO 200 150 FOR I=1 TO VECES 160 PRINT AS$; 170 NEXT I 180 PRINT 185 REM A repetir todo el ciclo (comentario) 190 GOTO 25 200 END
'Declara entera toda variable que comience con letras I a N 'Flag en Verdadero
INPUT "¿Cuál es su nombre"; NombreUsuario$ PRINT "Bievenido al 'asterisquero',"; NombreUsuario$ DO PRINT INPUT "¿Con cuántos asteriscos inicia [Cero sale]:"; NroAsteriscos IF NroAsteriscos<=0 THEN EXIT DO Asteriscos$ = "" FOR I=1 TO NroAsteriscos Asteriscos$=Asteriscos$ + "*" NEXT I PRINT "AQUI ESTAN: "; Asteriscos$ DO INPUT "Desea más asteriscos:";SN$ LOOP UNTIL SN$<>""
IF SN$<>"S" AND SN$<>"s" THEN EXIT DO
'Salida
INPUT "CUANTAS VECES DESEA REPETIRLOS [Cero sale]:";iVeces IF iVeces<=0 THEN EXIT DO 'Salida FOR I = 1 TO iVeces PRINT Asteriscos$; NEXT I PRINT LOOP WHILE iTrue END
Anexo:Operadores de C y C++ (Redirigido desde «Operadores «Operadores de C y C++» C++ ») Saltar a: navegación navegación,, búsqueda Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en una publicación acreditada, como revistas especializadas, monografías, prensa diaria o páginas de Internet fidedignas fidedignas.. Puedes añadirlas así o avisar al avisar al autor principal del artículo en su página de discusión pegando: {{subst:Aviso referencias|Anexo:Operadores de C y C++}} ~~~~
Esta es una lista de los operadores de los lenguajes de programación C y C++. Todos los operadores listados existen en C++. La tercera columna indica si también están presentes en en C. También hay que tener en cuenta cuenta que C no permite permite la sobrecarga de operadores.. operadores Los siguientes operadores son puntos de secuencia en ambos lenguajes (cuando no están sobrecargados): &&, ||, ?:, y , (el operador coma). C++ también incluye los operadores de conversión de tipos const_cast, static_cast, dynamic_cast y reinterpret_cast, que no están listados en la tabla por brevedad. El formato de estos operadores significa que su nivel de precedencia no es importante. La mayoría de los operadores presentes en C y C++ (con la excepción del operador coma y el operador flecha) también se encuentran disponibles en los lenguajes de programación Java Java,, Perl Perl,, C# y PHP con la la misma precedencia, precedencia, asociatividad y semántica. Con una única excepción: la asociatividad del operador ternario en PHP es de izquierda a derecha.
Índice
1 Tabla o 1.1 Operadores de comparación o 1.2 Operadores a nivel de bit o 1.3 Otros operadores o 1.4 Extensiones del lenguaje 2 Precedencia de operadores
Tabla Para los objetivos de esta tabla a, b y c representan valores válidos (literales, valores de variables o valores de retorno), nombres de objetos o lvalores según el caso.
Operadores de comparación Nombre del operador
Sintaxis
Sobrecargable Sobrecargable Incluido en
Menor que Menor o igual que Mayor que Mayor o igual que No igual que Igual que Negación lógica lógica AND lógico OR lógico
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
a < b a <= b a > b a >= b a != b a == b !a
a && b a || b
C Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
Operadores a nivel de bit Nombre del operador
Sintaxis
Desplazamiento a la izquierda Asignación con desplazamiento a la izquierda Desplazamiento a la derecha Asignación con desplazamiento a la derecha Complemento a uno AND binario Asignación con AND binario OR binario Asignación con OR binario XOR binario Asignación con XOR binario
Sobrecargable Sobrecargable
Incluido en C Sí
a << b
Sí
a <<= b
Sí
Sí
a >> b
Sí
Sí
a >>= b
Sí
Sí
~a
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí
a & b a &= b a | b a |= b a ^ b a ^= b
Otros operadores Nombre del operador Asignación básica Llamada a función Índice de Array Indirección (Desreferencia) Dirección de (Referencia) Miembro de puntero de puntero Miembro Desreferencia a miembro por puntero Desreferencia a miembro por objeto Conversión de tipo Coma
Sintaxis a = b a() a[b] *a &a
a-> b a.b a->*b a.*b (tipo) a a , b
Sobrecargable Sobrecargable Sí Sí Sí Sí Sí Sí No Sí No Sí Sí
Incluido en C Sí Sí Sí Sí Sí Sí Sí No No Sí Sí
Condicional ternario Resolución de ámbito Puntero a función miembro
Extensiones del lenguaje Nombre del operador Sintaxis Sobrecargable Incluido en C Compilador Dirección de la etiqueta && etiqueta GCC / G++ Sí No Obtener tipo
typeof a ) typeof(expr
No
Sí
GCC / G++
min y max
a b a >? b
No
No
G++
Precedencia de operadores La tabla siguiente es una lista que muestra el orden de precedencia y la asociatividad de todos los operadores del lenguaje de programación C++. Están listados de arriba a abajo por orden de precedencia descendente y con la misma descendencia en la misma celda (puede haber varias filas de operadores en la misma celda). La precedencia de los operadores no cambia por la sobrecarga. Una tabla de precedencias, aunque adecuada, no puede resolver todos los detalles. Por ejemplo, el operador ternario permite expresiones arbitrarias como operador central independientemente de la precedencia del resto de operadores. Así a ? b , c : d es interpretado como a ? (b, c) : d en vez de (a ? b), (c : d). También hay que tener en cuenta que el resultado sin paréntesis de una expresión de conversión en C no puede ser el operando de sizeof. Por eso sizeof (int) * x es interpretado como (sizeof(int)) * x y no como sizeof ((int) *x).
Operador :: ++ -() [] . -> typeid()
Descripción Asociatividad Resolución de ámbito (solo C++) Izquierda a derecha Post- incremento y decremento Llamada a función Elemento de vector Selección de elemento por referencia Selección de elemento con puntero Información de tipo en tiempo de ejecución (solo
Conversión de tipo (solo C++) Conversión de tipo (solo C++) Conversión de tipo (solo C++) Conversión de tipo (solo C++) Pre- incremento y decremento Derecha a Suma y resta unitaria izquierda NOT lógico y NOT binario Conversión de tipo Indirección Dirección de Tamaño de Asignación dinámica de memoria (solo C++) Desasignación dinámica de memoria (solo C++) Puntero a miembro (solo C++) Izquierda a derecha Multiplicación, división y módulo Suma y resta Operaciones binarias de desplazamiento Operadores relaciones "menor que", "menor o igual que", "mayor que" y "mayor o igual que" Operadores relaciones "igual a" y "distinto de" AND binario XOR binario OR binario AND lógico OR lógico Operador ternario Derecha a izquierda Asignaciones
throw
Operador Throw (lanzamiento de excepciones, solo C++)
,
Coma
Categorías:
Lenguaje de programación C C++
Izquierda a derecha
C++ Saltar a: navegación, búsqueda
C++
Desarrollador(es) Bjarne Stroustrup, Bell Labs
Información general Extensiones comunes
.h .hh .hpp .hxx .h++ .cc .cpp .cxx .c++
Paradigma
multiparadigma: orientado a objetos, imperativo, programación genérica.
Apareció en
1983
Diseñado por
Bjarne Stroustrup
Última versión estable
ISO/IEC 14882:2011 (2011)
Última versión en pruebas
C++11
Tipo de dato
fuerte, estático, nominativo
C++ Builder , clang, Comeau C/C++, GCC, Intel C++ Implementaciones Compiler , Microsoft Visual C++, Sun Studio, Code::Blocks, Zinjai
Dialectos
ISO/IEC C++ 1998, ISO/IEC C++ 2003, ISO/IEC C++ 2011
Influido por
C, Simula, Ada 83, ALGOL 68, CLU, ML1
Ha influido a
Perl, LPC, Lua, Pike, Ada 95,
Java, PHP, D, C99, C#, Falcon
Sistema operativo
Multiplataforma
C++ es un lenguaje de programación diseñado a mediados de los años 1980 por Bjarne Stroustrup. La intención de su creación fue el extender al exitoso lenguaje de programación C con mecanismos que permitan 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 sumó a los otros dos paradigmas que ya estaban admitidos ( programación estructurada y la 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. Una particularidad del C++ es la posibilidad de redefinir los operadores, y de poder crear nuevos tipos que se comporten como tipos fundamentales. 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.
Índice
1 Un ejemplo de programa en C++, el clásico Hola mundo 2 Tipos de datos o 2.1 Tamaños asociados o 2.2 Wchar_t o 2.3 La palabra reservada "void" o 2.4 La palabra "NULL" 3 Principios 4 El concepto de clase o 4.1 Constructores o 4.2 Destructores o 4.3 Funciones miembro o 4.4 Plantillas 4.4.1 Especialización o 4.5 Clases abstractas o 4.6 Espacios de nombres o 4.7 Herencia 4.7.1 Herencia simple 4.7.2 Herencia múltiple o 4.8 Sobrecarga de operadores 5 Standard Template Library (STL)
6 Biblioteca de entrada y salida o 6.1 Fstreams o 6.2 Sstreams o 6.3 Contenedores o 6.4 Iteradores o 6.5 Algoritmos 7 C++11 8 Diferencias de tipos respecto a C 9 Compiladores 10 Ejemplo: Cmd con colores o 10.1 Uso: 11 Entornos de desarrollo o 11.1 Bajo Microsoft Windows o 11.2 Bajo MacOS o 11.3 Bajo DOS o 11.4 Bajo GNU/Linux 12 Referencias o 12.1 Bibliografía 13 Enlaces externos
Un ejemplo de programa en C++, el clásico Hola mundo A continuación se cita un programa de ejemplo Hola mundo escrito en C++: /* Esta cabecera permite usar los objetos que encapsulan los descriptores stdout y stdin: cout(<<) y cin(>>)*/ #include int main() { std::cout << "Hola mundo" << std::endl; std::cin.get(); }
Al usar la directiva #include estamos diciéndole al compilador que busque e interprete todos los elementos definidos en el archivo que acompaña la directiva (en este caso, iostream). Para evitar sobrescribir los elementos ya definidos al ponerles igual nombre, se crearon los espacios de nombres o namespace del singular en inglés. En este caso hay un espacio de nombres llamado std, que es donde se incluyen las definiciones de todas las funciones y clases que conforman la biblioteca estándar de C++. Al incluir la sentencia using namespace std le estamos diciendo al compilador que usaremos el espacio de nombres std por lo que no tendremos que incluirlo cuando usemos elementos de este espacio de nombres, como pueden ser los objetos cout y cin, que representan el flujo de salida estándar (típicamente la pantalla o una ventana de texto) y el flujo de entrada estándar (típicamente el teclado). La definición de funciones es igual que en C, salvo por la característica de que si main no va a recoger argumentos, no tenemos por qué ponérselos, a diferencia de C, donde había que ponerlos explícitamente, aunque no se fueran a usar. 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. Por último tomaremos una secuencia de caracteres del teclado hasta el retorno de línea (presionando ENTER), llamando al método get del objeto cin.
Tipos de datos C++ tiene los siguientes tipos fundamentales:
Caracteres: char (también es un entero), wchar_t Enteros: short, int, long, long long Números en coma flotante: float, double, long double Booleanos: bool Vacío: void
El modificador unsigned se puede aplicar a enteros para obtener números sin signo (por omisión los enteros contienen signo), con lo que se consigue un rango mayor de números naturales.
Tamaños asociados Según la máquina y el compilador que se Tamaños de tipos primitivos bajo i386 (GCC) utilice los tipos primitivos pueden ocupar Tipo Número de Bits un determinado tamaño en memoria. La char 8 siguiente lista ilustra el número de bits 16 que ocupan los distintos tipos primitivos short int en la arquitectura x86. 32 float 32 Otras arquitecturas pueden requerir double 64 distintos tamaños de tipos de datos primitivos. C++ no dice nada acerca de cuál es el número de bits en un byte, ni del tamaño de estos tipos; más bien, ofrece solamente las siguientes "garantías de tipos":
De acuerdo al estándar C99, un tipo char debe ocupar exactamente un byte compuesto de un mínimo de 8 bits independientemente de la arquitectura de la máquina. El tamaño reconocido de char es de 1. Es decir, sizeof(char) siempre devuelve 1. Un tipo short tiene al menos el mismo tamaño que un tipo char. Un tipo long tiene al menos el doble tamaño en bytes que un tipo short. Un tipo int tiene un tamaño entre el de short y el de long, ambos inclusive, preferentemente el tamaño de un apuntador de memoria de la máquina. Un tipo unsigned tiene el mismo tamaño que su versión signed.
Wchar_t
Para la versión del estándar que se publicó en 1998, se decidió añadir el tipo de dato wchar_t, que permite el uso de caracteres UNICODE, a diferencia del tradicional char, que contempla simplemente al código de caracteres ASCII extendido. A su vez, se ha definido para la mayoría de las funciones y clases, tanto de C como de C++, una versión para trabajar con wchar_t, donde usualmente se prefija el carácter w al nombre de la función (en ocasiones el carácter es un infijo). Por ejemplo:
Mientras que en C++ es en sí mismo un tipo de dato.
La palabra reservada "void" La palabra reservada void define en C++ el concepto de no existencia o no atribución de un tipo en una variable o declaración. Como tal, puede ser usada para destacar que una función no recibe parámetros, como en: int funcion (void);
Aunque la tendencia actual es la de no colocar la palabra "void". Además se utiliza para determinar que una función no retorna un valor, como en: void funcion (int parametro);
Cabe destacar que void no es un tipo . Una función como la declarada anteriormente no puede retornar un valor por medio de return: la palabra clave va sola. No es posible una declaración del tipo: void t; //Está mal
En este sentido, void se comporta de forma ligeramente diferente a como lo hace en C, especialmente en cuanto a su significado en declaraciones y prototipos de funciones. Sin embargo, la forma especial ejemplo:
void * indica que el tipo de datos es un puntero. Por
void *memoria;
Indica que memoria es un puntero a alguna parte, donde se guarda información de algún tipo. El programador es responsable de definir estos "algún", eliminando toda ambigüedad. Una ventaja de la declaración " void *" es que puede representar a la vez varios tipos de datos, dependiendo de la operación de cast escogida. La memoria que hemos apuntado en alguna parte, en el ejemplo anterior, bien podría almacenar un entero, un flotante, una cadena de texto o un programa, o combinaciones de éstos. Es
responsabilidad del programador recordar qué tipo de datos hay y garantizar el acceso adecuado.
La palabra "NULL" Además de los valores que pueden tomar los tipos anteriormente mencionados, existe un valor llamado NULL, sea el caso numérico para los enteros, caracter para el tipo char, cadena de texto para el tipo string, etc. El valor NULL, expresa, por lo regular, la representación de una Macro, asignada al valor "0". Tenemos entonces que: void* puntero = NULL; int entero = NULL; bool boleana = NULL; char caracter = NULL;
El valor de las variables anteriores nos daría 0. A diferencia de la variable "caracter", que nos daría el equivalente a NULL, '\0', para caracteres.
Principios Todo programa en C++ debe tener la función principal main() (a no ser que se especifique en tiempo de compilación otro punto de entrada, que en realidad es la función que tiene el main()) int main() {}
La función principal del código fuente
main
debe tener uno de los siguientes prototipos:
int main() int main(int argc, char** argv)
Aunque no es estándar algunas implementaciones permiten int main(int argc, char** argv, char** env)
La primera es la forma por omisión de un programa que no recibe parámetros ni argumentos. La segunda forma tiene dos parámetros: argc, un número que describe el número de argumentos del programa (incluyendo el nombre del programa mismo), y argv, un puntero a un array de punteros, de argc elementos, donde el elemento argv[i] representa el i-ésimo argumento entregado al programa. En el tercer caso se añade la posibilidad de poder acceder a las variables de entorno de ejecución de la misma forma que se accede a los argumentos del programa, pero reflejados sobre la variable env. El tipo de retorno de main es un valor entero int. Al finalizar la función main, debe incluirse el valor de retorno (por ejemplo, return 0;, aunque el estándar prevé solamente dos posibles valores de retorno: EXIT_SUCCESS y EXIT_FAILURE, definidas en el archivo cstdlib), o salir por medio de la función exit. Alternativamente puede dejarse en blanco, en cuyo caso el compilador es responsable de agregar la salida adecuada.
El concepto de clase Véase también: Clase (informática).
Los objetos en C++ son abstraídos mediante una clase. Según el paradigma de la programación orientada a objetos un objeto consta de: 1. Identidad, que lo diferencia de otros objetos (Nombre que llevara la clase a la que pertenece dicho objeto). 2. Métodos o funciones miembro 3. Atributos o variables miembro Un ejemplo de clase que podemos tomar es la clase perro. Cada perro comparte unas características (atributos). Su número de patas, el color de su pelaje o su tamaño son algunos de sus atributos. Las funciones que lo hagan ladrar, cambiar su comportamiento... esas son las funciones de la clase. Este es otro ejemplo de una clase: class Punto { //por omisión los miembros son 'private' para que sólo se puedan modificar desde la propia clase. private: // Variable miembro privada int id; protected: // Variables miembro protegidas int x; int y; public: // Constructor Punto(); // Destructor ~Punto(); // Funciones miembro o métodos int ObtenerX(); int ObtenerY(); };
Son unos métodos especiales que se ejecutan automáticamente al crear un objeto de la clase. En su declaración no se especifica el tipo de dato que devuelven, y poseen el mismo nombre que la clase a la que pertenecen. Al igual que otros métodos, puede haber varios constructores sobrecargados, aunque no pueden existir constructores virtuales. Como característica especial a la hora de implementar un constructor, justo después de la declaración de los parámetros, se encuentra lo que se llama "lista de inicializadores".
Su objetivo es llamar a los constructores de los atributos que conforman el objeto a construir. Cabe destacar que no es necesario declarar un constructor al igual que un destructor, pues el compilador lo puede hacer, aunque no es la mejor forma de programar. Tomando el ejemplo de la Clase Punto, si deseamos que cada vez que se cree un objeto de esta clase las coordenadas del punto sean igual a cero podemos agregar un constructor como se muestra a continuación: class Punto { public: float x; float y;
// Coordenadas del punto
// Constructor Punto() : x(0), y(0){ // Inicializamos las variables "x" e "y" } }; // Main para demostrar el funcionamiento de la clase # include // Esto nos permite utilizar "cout" using namespace std; int main () { Punto MiPunto; llamado MiPunto
// creamos un elemento de la clase Punto
cout << "Coordenada X: " << MiPunto.x << endl; // mostramos el valor acumulado en la variable x cout << "Coordenada Y: " << MiPunto.y << endl; // mostramos el valor acumulado en la variable y getchar(); // le indicamos al programa que espere al buffer de entrada (detenerse) return 0; }
Si compilamos y ejecutamos el anterior programa, obtenemos una salida que debe ser similar a la siguiente: Coordenada X: 0 Coordenada Y: 0 Existen varios tipos de constructores en C++: 1. Constructor predeterminado . Es el constructor que no recibe ningún parámetro en la función. Si no se definiera ningún constructor, el sistema proporcionaría uno predeterminado. Es necesario para la construcción de estructuras y contenedores de la STL. 2. Constructor de copia . Es un constructor que recibe un objeto de la misma clase, y realiza una copia de los atributos del mismo. Al igual que el predeterminado, si no se define, el sistema proporciona uno.
3. Constructor de conversión . Este constructor, recibe como único parámetro, un objeto o variable de otro tipo distinto al suyo propio. Es decir, convierte un objeto de un tipo determinado a otro objeto del tipo que estamos generando.
Constructores + Memoria heap Un objeto creado de la forma que se vio hasta ahora, es un objeto que vive dentro del scope(las llaves { }) en el que fue creado. Para que un objeto pueda seguir viviendo cuando se saque de el scope en el que se creó, se lo debe crear en memoria heap. Para esto, se utiliza el operador new, el cual asigna memoria para almacenar al objeto creado, y además llama a su constructor(por lo que se le pueden enviar parámetros). El operador new se utiliza de la siguiente manera: int main() { Punto *unPunto = new Punto(); //esto llama al constructor que se describe más arriba delete unPunto; //no hay que olvidarse de liberar la memoria ocupada por el objeto(ver la sección destructores, más abajo) return 0; }
Además, con el operador new[] se pueden crear arrays (colecciones o listas ordenadas) de tamaño dinámico: Punto *asignar(int cuantos) { return new Punto[cuantos]; //asigna un array de 'cuantos' puntos(se llama el constructor que se muestra más arriba), y se retorna. }
Los destructores son funciones miembro especiales llamadas automáticamente en la ejecución del programa, y por tanto no tienen por qué ser llamadas explícitamente por el programador . Sus principales cometidos son:
Liberar los recursos computacionales que el objeto de dicha clase haya adquirido en tiempo de ejecución al expirar éste. Quitar los vínculos que pudiesen tener otros recursos u objetos con éste.
Los destructores son invocados automáticamente al alcanzar el flujo del programa el fin del ámbito en el que está declarado el objeto. El único caso en el que se debe invocar explícitamente al destructor de un objeto , es cuando éste fue creado mediante el operador new, es decir, que éste vive en memoria heap, y no en la pila de ejecución del programa. La invocación del destructor de un objeto que vive en heap se realiza a través del operador delete o delete[] para arrays. Ejemplo: int main() { int *unEntero = new int(12); //asignamos un entero en memoria heap con el valor 12 int *arrayDeEnteros = new int[25]; //asignamos memoria para 25 enteros(no estan inicializados) delete unEntero; //liberamos la memoria que ocupaba unEntero
delete[] arrayDeEnteros; por arrayDeEnteros return 0; }
//liberamos la memoria ocupada
Si no se utilizara el operador delete y delete[] en ese caso, la memoria ocupada por unEntero y arrayDeEnteros respectivamente, quedaría ocupada sin sentido. Cuando una porción de memoria queda ocupada por una variable que ya no se utiliza, y no hay forma de acceder a ella, se denomina un 'memory leak'. En aplicaciones grandes, si ocurren muchos memory leaks, el programa puede terminar ocupando bastante más memoria RAM de la que debería, lo que no es para nada conveniente. Es por esto, que el manejo de memoria heap debe usarse conscientemente. Existen dos tipos de destructores pueden ser públicos o privados, según si se declaran:
Si es público se llama desde cualquier parte del programa para destruir el objeto. Si es privado no se permite la destrucción del objeto por el usuario.
El uso de destructores es clave en el concepto de Adquirir Recursos es Inicializar .
Funciones miembro Función miembro es aquella que está declarada en ámbito de clase. Son similares a las funciones habituales, con la salvedad de que el compilador realizara el proceso de Decoración de nombre ( Name Mangling en inglés): Cambiará el nombre de la función añadiendo un identificador de la clase en la que está declarada, pudiendo incluir caracteres especiales o identificadores numéricos. Este proceso es invisible al programador. Además, las funciones miembro reciben implícitamente un parámetro adicional: El puntero this, que referencia al objeto que ejecuta la función. Las funciones miembro se invocan accediendo primero al objeto al cual refieren, con la sintaxis: myobject.mymemberfunction() , esto es un claro ejemplo de una función miembro. Caso especial es el de las funciones miembro estáticas. A pesar de que son declaradas dentro de la clase, con el uso de la palabra clave static no recibirán el puntero this. Gracias a esto no es necesario crear ninguna instancia de la clase para llamar a esta función, sin embargo, sólo se podrá acceder a los miembros estáticos de la clase dado que estos no están asociados al objeto sino al tipo. La sintaxis para llamar a esta función estática es mytype::mystaticmember().
Plantillas Las plantillas son el mecanismo de C++ para implantar el paradigma de la programación genérica. Permiten que una clase o función trabaje con tipos de datos abstractos, especificándose más adelante cuales son los que se quieren usar. Por ejemplo, es posible construir un vector genérico que pueda contener cualquier tipo de estructura de datos. De esta forma se pueden declarar objetos de la clase de este vector que contengan enteros, flotantes, polígonos, figuras, fichas de personal, etc.
La declaración de una plantilla se realiza anteponiendo la declaración template a la declaración de la estructura (clase, estructura o función) deseado. Por ejemplo: template T max(const T &x, const T &y) { return (x > y) ? x : y; //si x > y, retorna x, sino retorna y }
La función max() es un ejemplo de programación genérica, y dados dos parámetros de un tipo T (que puede ser int, long, float, double, etc.) devolverá el mayor de ellos (usando el operador >). Al ejecutar la función con parámetros de un cierto tipo, el compilador intentará "calzar" la plantilla a ese tipo de datos, o bien generará un mensaje de error si fracasa en ese proceso.
Especialización
Clases abstractas En C++ es posible definir clases abstractas. Una clase abstracta, o clase base abstracta (ABC), es una que está diseñada sólo como clase padre de las cuales se deben derivar clases hijas. Una clase abstracta se usa para representar aquellas entidades o métodos que después se implementarán en las clases derivadas, pero la clase abstracta en sí no contiene ninguna implementación -- solamente representa los métodos que se deben implementar. Por ello, no es posible instanciar una clase abstracta, pero sí una clase concreta que implemente los métodos definidos en ella. Las clases abstractas son útiles para definir interfaces, es decir, un conjunto de métodos que definen el comportamiento de un módulo determinado. Estas definiciones pueden utilizarse sin tener en cuenta la implementación que se hará de ellos. En C++ los métodos de las clases abstractas se definen como funciones virtuales puras. class Abstracta { public: virtual int metodo() = 0; }; class ConcretaA : public Abstracta { public: int metodo() { //haz algo return foo () + 2; } }; class ConcretaB : public Abstracta { public:
En el ejemplo, la clase ConcretaA es una implementación de la clase Abstracta, y la clase ConcretaB es otra implementación. Debe notarse que el = 0 es la notación que emplea C++ para definir funciones virtuales puras.
Espacios de nombres Una adición a las características de C son los espacios de nombre (namespace en inglés), los cuales pueden describirse como áreas virtuales bajo las cuales ciertos nombres de variable o tipos tienen validez. Esto permite evitar las ocurrencias de conflictos entre nombres de funciones, variables o clases. El ejemplo más conocido en C++ es el espacio de nombres std::, el cual almacena todas las definiciones nuevas en C++ que difieren de C (algunas estructuras y funciones), así como las funcionalidades propias de C++ (streams) y los componentes de la biblioteca STL. Por ejemplo: # include // Las funciones en esta cabecera existen dentro del espacio de nombres std:: namespace mi_paquete{ int mi_valor; }; int main() { int mi_valor = 3; mi_paquete::mi_valor = 4; std::cout << mi_valor << '\n'; // imprime '3' std::cout << mi_paquete::mi_valor << '\n'; // imprime '4' return 0; }
Como puede verse, las invocaciones directas a mi_valor darán acceso solamente a la variable descrita localmente; para acceder a la variable del espacio de nombres mi_paquete es necesario acceder específicamente el espacio de nombres. Un atajo recomendado para programas sencillos es la directiva using namespace, que permite acceder a los nombres de variables del paquete deseado en forma directa, siempre y cuando no se produzca alguna ambigüedad o conflicto de nombres.
Herencia
Existen varios tipos de herencia entre clases en el lenguaje de programación C++. Estos son:
Herencia simple La herencia en C++ es un mecanismo de abstracción creado para poder facilitar y mejorar el diseño de las clases de un programa. Con ella se pueden crear nuevas clases a partir de clases ya hechas, siempre y cuando tengan un tipo de relación especial. En la herencia, las clases derivadas "heredan" los datos y las funciones miembro de las clases base, pudiendo las clases derivadas redefinir estos comportamientos (polimorfismo) y añadir comportamientos nuevos propios de las clases derivadas. Para no romper el principio de encapsulamiento (ocultar datos cuyo conocimiento no es necesario para el uso de las clases), se proporciona un nuevo modo de visibilidad de los datos/funciones: "protected". Cualquier cosa que tenga visibilidad protected se comportará como pública en la clase Base y en las que componen la jerarquía de herencia, y como privada en las clases que NO sean de la jerarquía de la herencia. Antes de utilizar la herencia, nos tenemos que hacer una pregunta, y si tiene sentido, podemos intentar usar esta jerarquía: Si la frase ES-UN tiene sentido, entonces estamos ante un posible caso de herencia donde clase A será la clase base y clase B la derivada. Ejemplo: clases Barco, Acorazado, Carguero, etc. un Acorazado ES-UN Barco, un Carguero ES-UN Barco, un Trasatlántico ES-UN Barco, etc. En este ejemplo tendríamos las cosas generales de un Barco (en C++) class Barco { protected: char* nombre; float peso; public: //Constructores y demás funciones básicas de barco };
y ahora las características de las clases derivadas, podrían (a la vez que heredan las de barco) añadir cosas propias del subtipo de barco que vamos a crear, por ejemplo: class Carguero: public Barco { // Esta es la manera de especificar que hereda de Barco private: float carga; //El resto de cosas }; class Acorazado: public Barco { private: int numeroArmas; int Soldados; // El resto de cosas };
Por último, hay que mencionar que existen 3 clases de herencia que se diferencian en el modo de manejar la visibilidad de los componentes de la clase resultante:
Herencia publica (class Derivada: public Base ): Con este tipo de herencia se respetan los comportamientos originales de las visibilidades de la clase Base en la clase Derivada. Herencia privada (clase Derivada: private Base): Con este tipo de herencia todo componente de la clase Base, será privado en la clase Derivada (las propiedades heredadas serán privadas aunque estas sean públicas en la clase Base) Herencia protegida (clase Derivada: protected Base): Con este tipo de herencia, todo componente público y protegido de la clase Base, será protegido en la clase Derivada, y los componentes privados, siguen siendo privados.
Herencia múltiple La herencia múltiple es el mecanismo que permite al programador hacer clases derivadas a partir, no de una sola clase base, sino de varias. Para entender esto mejor, pongamos un ejemplo: Cuando ves a quien te atiende en una tienda, como persona que es, podrás suponer que puede hablar, comer, andar, pero, por otro lado, como empleado que es, también podrás suponer que tiene un jefe, que puede cobrarte dinero por la compra, que puede devolverte el cambio, etc. Si esto lo trasladamos a la programación sería herencia múltiple (clase empleado_tienda): class Persona { ... Hablar(); Caminar(); ... }; class Empleado { Persona jefe; int sueldo; Cobrar(); ... }; class empleado_tienda: public Persona, Empleado { ... AlmacenarStock(); ComprobarExistencias(); ... };
Por tanto, es posible utilizar más de una clase para que otra herede sus características.
Sobrecarga de operadores La sobrecarga de operadores es una forma de hacer polimorfismo. Es posible definir el comportamiento de un operador del lenguaje para que trabaje con tipos de datos definidos por el usuario. No todos los operadores de C++ son factibles de sobrecargar, y, entre aquellos que pueden ser sobrecargados, se deben cumplir condiciones especiales. En particular, los operadores sizeof y :: no son sobrecargables.
No es posible en C++ crear un operador nuevo. Los comportamientos de los operadores sobrecargados se implementan de la misma manera que una función, salvo que esta tendrá un nombre especial: Tipo de dato de ( devolución operator parámetros)
Los siguientes operadores pueden ser sobrecargados:
Operadores Unarios o Operador * (de indirección) o Operador -> (de indirección) o Operador & (de dirección) o Operador + o Operador o Operador ++ o Operador -Operadores Binarios o Operador == o Operador + o Operador o Operador * o Operador / o Operador % o Operador << o Operador >> o Operador & o Operador ^ o Operador | o Operador [] o Operador () Operadores de Asignación o Operador = o Operador += o Operador -= o Operador *= o Operador /= o Operador %= o Operador <<= o Operador >>= o Operador &= o Operador ^= o Operador |=
Dado que estos operadores son definidos para un tipo de datos definido por el usuario, éste es libre de asignarles cualquiera semántica que desee. Sin embargo, se considera de primera importancia que las semánticas sean tan parecidas al comportamiento natural de los operadores como para que el uso de los operadores sobrecargados sea intuitivo. Por ejemplo, el uso del operador unario - debiera cambiar el "signo" de un "valor".
Los operadores sobrecargados no dejan de ser funciones, por lo que pueden devolver un valor, si este valor es del tipo de datos con el que trabaja el operador, permite el encadenamiento de sentencias. Por ejemplo, si tenemos 3 variables A,B y C de un tipo T y sobrecargamos el operador = para que trabaje con el tipo de datos T, hay dos opciones: si el operador no devuelve nada una sentencia como "A=B=C;" (sin las comillas) daría error, pero si se devuelve un tipo de datos T al implementar el operador, permitiría concatenar cuantos elementos se quisieran, permitiendo algo como "A=B=C=D=...;"
Standard Template Library (STL) Artículo principal: Standard Template Library .
Los lenguajes de programación suelen tener una serie de bibliotecas de funciones integradas para la manipulación de datos a nivel más básico. En C++, además de poder usar las bibliotecas de C, se puede usar la nativa STL (Standard Template Library), propia del lenguaje. Proporciona una serie plantillas (templates) que permiten efectuar operaciones sobre el almacenado de datos, procesado de entrada/salida.
Biblioteca de entrada y salida Las clases basic_ostream y basic_stream, y los objetos cout y cin, proporcionan la entrada y salida estándar de datos (teclado/pantalla). También está disponible cerr, similar a cout, usado para la salida estándar de errores. Estas clases tienen sobrecargados los operadores << y >>, respectivamente, con el objeto de ser útiles en la inserción/extracción de datos a dichos flujos. Son operadores inteligentes, ya que son capaces de adaptarse al tipo de datos que reciben, aunque tendremos que definir el comportamiento de dicha entrada/salida para clases/tipos de datos definidos por el usuario. Por ejemplo: ostream& operator<<(ostream& fs,const Punto& punto) { return fs << punto.x << "," << punto.y; }
De esta forma, para mostrar un punto, solo habría que realizar la siguiente expresión: //... Punto p(4,5); //... cout << "Las coordenadas son: " << p << endl; //...
Es posible formatear la entrada/salida, indicando el número de dígitos decimales a mostrar, si los textos se pasarán a minúsculas o mayúsculas, si los números recibidos están en formato octal o hexadecimal, etc.
Fstreams
Tipo de flujo para el manejo de ficheros. La definición previa de ostreams/istreams es aplicable a este apartado. Existen tres clases (ficheros de lectura, de escritura o de lectura/escritura): ifstream,ofstream y fstream. Como abrir un fichero: (nombre_variable_fichero).open("nombre_fichero.dat/txt",ios::in); para abrirlo en modo lectura. (nombrevariablefichero).open("nombre_fichero.dat/txt",ios::out); para abrirlo en modo escritura. Ejemplo: f.open("datos.txt",ios::in); Como cerrar el fichero: nombre_variable_fichero.close(); Ejemplo: f.close(); Leer un fichero: 1-Si es fichero de texto plano: #include #include #include using namespace std; int main() { ifstream entrada; entrada.open("textoPlano.txt"); string unString; while(entrada >> unString) cout << "Lei: " << unString << endl; return 0; } 2-Si es un fichero binario(.dat); nombre_variable_fichero.read((char*)&nombre_variable,sizeof(tipo_varia ble)); Ejemplo: f.read((char*)&e,sizeof(int));
Escribir un fichero: 1-Si es fichero de texto(.txt): nombrevariable<<"texto"; donde "texto" puede ser también una variable de cualquier tipo primitivo, o un string. Ejemplo: f<
Pueden abrirse pasando al constructor los parámetros relativos a la ubicación del fichero y el modo de apertura:
Sstreams Se destacan dos clases, ostringstream e istringstream. Todo lo anteriormente dicho es aplicable a estas clases. Tratan a una cadena como si de un flujo de datos se tratase. ostringstream permite elaborar una cadena de texto insertando datos cual flujo, e istringstream puede extraer la información contenida en una cadena (pasada como parámetro en su constructor) con el operador >>. Ejemplos: ostringstream s; s << nombre << "," << edad << "," << estatura << "," << punto(5,6) << endl; cout << s.str(); istringstream s(cadena); s >> nombre >> edad >> estatura >> p;
Contenedores Son clases plantillas especiales utilizadas para almacenar tipos de datos genéricos, sean cuales sean. Todos los contenedores son homogéneos, es decir, una vez que se declaran para contener un tipo de dato determinado, en ese contenedor, solo se podrán meter elementos de ese tipo. Según la naturaleza del almacenado, disponemos de varios tipos:
Vectores: Se definen por
vector nombre_del_vector;
Son arrays (o listas ordenadas) que se redimensionan automáticamente al agregar nuevos elementos, por lo que se le pueden agregar "teóricamente", infinitos elementos. Los vectores nos permiten acceder a cualquier elemento que contenga, mediante el operador[]. Debe tenerse en cuenta que si se intenta acceder a una posición que excede los límites del vector, este no hará ningún chequeo, por lo que se debe ser cuidadoso al utilizar este operador. Para asegurar un acceso seguro al vector, se puede utilizar el método at(int), que lanza una excepción de tipo std::out_of_range en caso de que esto ocurra. Para añadir elementos al final del vector, se utiliza el método push_back(const T&). Por otro lado, para eliminar un elemento del final del vector, se debe usar el método pop_back(). #include #include using namespace std;
//libreria que contiene a la clase vector
int main() { vector intVector; //crea un vector de enteros(sin elementos) intVector.push_back(25); //agrega el entero 25 al vector cout << "El primer elemento es: " << intVector.front() << " y mi vector tiene " << intVector.size() << " elementos." << endl; //imprime el primer elemento(retornado por el método front() intVector.push_back(32); //agrego el entero 32 al vector cout << "El primer elemento es: " << intVector[0] << endl; //imprime 25 intVector.pop_back(); vector(osea 32)
Colas dobles: son parecidas a los vectores, pero tienen mejor eficiencia para agregar o eliminar elementos en las "puntas". deque nombre_de_la_cola;
Además de los métodos push_back(const T&) y pop_back(), se agregan los métodos push_front(const T&) y pop_front(), que realizan lo mismo que los ya explicados, pero en el comienzo de la cola. #include
//libreria de deques
using namespace std; int main() { deque intDeque; intDeque.push_front(25); intDeque.push_back(12); while(intDeque.size()) intDeque.pop_back(); //borra todos los elementos return 0; }
Listas: Son eficientes a la hora de agregar elementos. La diferencia con las colas dobles, es que son más eficientes para eliminar elementos que no estén en alguna de las "puntas" list nombre_de_la_lista;
Adaptadores de secuencia. Contenedores asociativos: map y multimap, que permiten asociar una "clave" con un "valor". map no permite valores repetidos, mientras que multimap si.