Unidad 3 Manipulacion de Errores y Conjuntos de Objetos

Programación .NET II Unidad 3. Manipulación de errores y conjuntos de objetos

Ingeniería en Desarrollo de Software 8º Cuatrimestre

Programa de la asignatura: Programación .NET II

Unidad 3. Manipulación de errores y conjuntos de objetos

Clave: 150930934

Universidad Abierta y a Distancia de México UnADM

División de Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Desarrollo de Software

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Índice Unidad 3. Manipulación de errores y conjuntos de objetos ................................................ 3 Presentación Presentación de la unidad ................................................................................................. 3 Propósitos.......................................................................................................................... 4 Competencia Competencia específica específica..................................................................................................... 4 3.1. Control de errores en CSharp ..................................................................................... 4 3.1.1. Uso de los comandos para el control de errores: “try”, “catch” ................................. 5

3.1.2. Desarrollo de controles de errores personalizados personalizados ................................................ 20 Actividad 1. La crisis del del software .................................................................................... 25 Actividad 2. Manejo seguro seguro de un objeto objeto ......................................................................... 26 3.2. Conjunto de objetos .................................................................................................. 27 3.2.1. Arreglos ................................................................................................................. 28 Actividad 3. Conjuntos Conjuntos de objetos objetos mediante mediante arreglos arreglos en C Sharp Sharp .................................... 40 3.2.2. Colecciones ........................................................................................................... 41 Actividad 4. Conjuntos Conjuntos de objetos objetos mediante mediante colecciones colecciones en C Sharp .............................. 59 Autoevaluación Autoevaluación ................................................................................................................ 60 Evidencia de aprendizaje. Control de errores en grupo de objetos en C Sharp................ 60 Para saber más ............................................................................................................... 62 Fuentes de consulta ........................................................................................................ 62


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Unidad 3. Manipulación de errores y conjuntos c onjuntos de objetos Presentación de la unidad Bienvenido a la nueva unidad de programación en .Net.II. En esta Unidad III Manipulación de errores y conjuntos de objetos en el lenguaje de programación programación CSharp aprenderás conceptos fundamentales de la programación orientada a objetos con un enfoque de utilización del lenguaje CSharp. “Buscar errores y manejarlos adecuadamente es un pr incipio fundamental para diseñar software correctamente”, (Ferguson, 2005), en teoría cuando se escribe un código se

pretende que todo esté correctamente escrito y funcione. En el mundo real esto raramente es cierto. Es más, algunos errores no son previstos ni controlados en el momento de programar por ejemplo si la conexión de red se interrumpe los servidores de bases de datos dejan de funcionar y los archivos de disco pueden no contar con los contenidos que las aplicaciones consideran que contienen. Esto también debe ser controlado y tratar de no dejar al usuario final con una aplicación detenida sin ninguna información acerca de qué hacer en ciertos casos (como por ejemplo una clásica pantalla azul cuando una aplicación entra en una situación no controlada). Es importante revisar este tema porque permitirá controlar programas ante situación inesperadas. En la segunda parte de la unidad se revisará el tema de tablas, vectores, matrices o array (que algunos autores traducen por "arreglo") que son un conjunto de elementos, todos los cuales son del mismo tipo. Estos elementos tendrán todos ellos el mismo nombre, y ocuparán un espacio contiguo en la memoria de la computadora. La trascendencia de este tema es el aprender a manipular un conjunto de objetos con un mismo nombre lo que permite el poder referirse a varios elementos semejantes, que contengan información diferente. Si se planteara esa situación con los conocimientos actuales de .NET sería necesario crear una variable con nombre diferente por cada dato que se necesitara. Se concluirá esta parte trabajando con colecciones que es el siguiente paso de los arreglos donde es posible guardar con un mismo nombre un conjunto de objetos diferentes (de diferentes tipos) y además en donde no es necesario especificar un tamaño fijo. Estos dos conceptos: errores y conjunto de objetos, te serán de gran utilidad en el desarrollo de tu carrera, preparándote con esta última unidad a la finalización del curso de programación de .NET II y alistándote para el siguiente curso de programación.NET III


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Propósitos Al finalizar el estudio de esta unidad podrás: Entender el concepto de manejo de errores utilizando la técnica de excepción. Programar tus propias excepciones para el manejo de errores muy personales. Entender el concepto de arreglos y la forma de construirlos dentro de CSharp. Manejar los métodos que se necesitan para manipular un conjunto de objetos. Definir y comprender la utilidad de las colecciones.     

Competencia específica Crear aplicaciones estables controlando los estados no esperados utilizando el control de errores de la plataforma .NET y su manipulación en grupos de objetos empleando la herramienta de colecciones.

3.1. Control de errores en CSharp La herramienta de .Net que se utiliza para el control de errores en tiempo de ejecución es el Common Language Runtime (Entorno en Tiempo de Ejecución de Lenguaje Común, por sus siglas en inglés Common Language Runtime CLR), uno de los principales objetivos del Common Language Runtime .NET respecto a los errores en tiempo de ejecución, se aplica bien para evitarlos (como la gestión automática de la memoria) o al menos capturarlos en tiempo de ejecución (como por ejemplo mediante un sistema fuertemente tipado) (Archer,2010). Aun así algunos errores que sólo pueden ser capturados en tiempo de ejecución, para estos errores de tiempo de ejecución existe un mecanismo llamado excepciones. Las excepciones son el procedimiento recomendado en la plataforma .NET para controlar los errores que se produzcan durante la ejecución de las aplicaciones (divisiones por cero, lectura de archivos no disponibles, datos incorrectamente teclados, etcétera). Esto es una diferencia respecto a su implementación en otros lenguajes como el caso de C++ tradicional, lo que proporciona una cierta homogeneidad, consistencia y sencillez, entre los diferentes lenguajes que componen la plataforma .NET. Tradicionalmente, el sistema que en otros lenguajes y plataformas se ha venido usando para informar estos errores consistían simplemente en hacer que los métodos en cuya ejecución pudiesen producirse devolvieran códigos que informasen sobre si se han


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ejecutado correctamente o, en caso contrario, sobre cuál fue el error producido, (González, s.f.) Una excepción en el ámbito de la programación (recordemos que las excepciones son un control de errores utilizados por todos los lenguajes actuales de programación), se define como “cualquier condición de error o comportamiento inesperado que se ha detectado en un programa en ejecución”, la podemos encontrar en la base de conocimientos de Microsoft (MSDN, 2013 f): Las excepciones proporcionan principalmente las dos siguientes ventajas novedosas frente al anterior método de capturar errores en los lenguajes de programación. 



Claridad: El uso de códigos especiales para informar de error suele dificultar la legibilidad de la fuente en tanto que se mezclan las instrucciones propias de la lógica del mismo con las instrucciones propias del tratamiento de los errores que pudiesen producirse durante su ejecución. Más información: A partir del valor de un código de error puede ser difícil deducir las causas del mismo y conseguirlo, muchas veces implica el tener que consultar la documentación proporcionada por el fabricante sobre el método que lo provocó y que puede incluso que no especifique claramente su causa. Por el contrario, una excepción es un objeto que cuenta con campos que describen las causas del error y a cuyo tipo suele dársele un nombre que resuma claramente su causa, el nombre está indicado por las clases que definen el f r a m e w o r k .

Por estas ventajas, en la actualidad la mayoría de los lenguajes manejan sus errores siguiendo esta característica. A continuación se abordarán los temas acerca de cómo manejar esta tecnología de control de errores.

3.1.1. Uso de los comandos para el control de errores: “try”, “catch” El manejo de las excepciones se conforma de tres comandos que consisten en las palabras reservadas: try, catch y fin ally , (Archer, 2010). La base de conocimiento de Microsoft (MSDN, 2013 m) define el uso de los comandos try, catch y finally de la siguiente manera: “ consiste en obtener y utilizar recursos en un bloque try , tratar circunstancias excepcionales en el bloque catch y liberar los recursos en el bloque finally ”, esto se puede explicar d e una manera sencilla en el siguiente diagrama:


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Bloque try { En este bloque se escribe el código que debe ser controlado respecto a o en relación a los errores en tiempo de ejecución. Por ejemplo: }

A = B / C;

Bloque catch { En este bloque se escribe el código que se ejecutará cuando se produzca un error en el bloque try. Por ejemplo: Console.WriteLine(“Error la variable C no puede ser “0”);

} Bloque finally { En esta parte se escribe el código que se ejecutará indistintamente se produzca un error o no en el bloque catch. Por ejemplo: Console.WriteLine(“El código continua ejecutándose”);

} Se deben respetar las siguientes reglas en cuanto al uso de comandos para el control de errores: 1.- Sólo puede haber un bloque try. 2.- Al menos deberá existir un bloque catch por cada bloque try, pero puede haber más de uno para controlar diferentes errores. 3.- El bloque finally es opcional, se puede o no incluir según las necesidades del objeto. Por ejemplo: cuando se manejan bases de datos es necesario cerrarlas exista o no un División de Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Desarrollo de Software

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error en los procesos de operación de la información. El bloque finally en estas situaciones es sumamente útil. La forma en que funcionan estos bloques es sencilla y directa. Cuando una instrucción fracasa en su objetivo y no puede continuar –esto significa que se detecta una situación excepcional-, devuelve un objeto excepción. Este objeto excepción deberá ser capturado (cachado), por el bloque catch en donde se decide qué acción se debe tomar es decir el manejo que se debe hacer del error, o la forma en que se abordará el error. Es necesario especificar qué tipo de errores (excepciones), se espera que ocurran para ser capturados. A continuación se expone un ejemplo simple para entender esto. Se plantea la siguiente situación: En un proyecto de desarrollo de un objeto, es necesario leer un número entero desde el teclado y guardarlo en una variable de tipo int. Esto de una manera sencilla se puede realizar con el siguiente código.

Si se ejecuta el programa escribiendo un número 3 cuando la aplicación lo solicite, la salida es el siguiente número: Escribe un número entero: 3 El número escrito fue: 3 División de Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Desarrollo de Software

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Se puede argumentar lo siguiente “ este programa se ejecuta correctamente”, infiriendo por lo tanto que es un programa correctamente escrito. Siguiendo con la situación propuesta se plantea que el usuario no escriba un número sino la palabra “Hola”. A continuación se expone lo que ocurre con el programa. El programa se detiene de forma inesperada enviando la siguiente ventana:

Ejemplo de ejecución incorrecta del programa (Elaboración del autor: Manuel Panzi Utrera). Ahora se puede argumentar lo siguiente: “el programa se ejecuta de forma in correcta”, infiriendo por lo tanto que es un programa incorrectamente escrito. Realmente en este caso no se refiere a un programa escrito de forma correcta o incorrecta es un programa que debe ser lo suficientemente desarrollado como para poder controlar situaciones inesperadas (y en este caso completamente fuera del control del desarrollador, un programa no puede forzar a un usuario del programa que escriba de forma correcta lo que se le solicita). Este tipo de problemas deben ser analizados con más detalle por el desarrollador porque posiblemente algunas de las capturas del usuario final sean malintencionadas por ejemplo: el hecho de escribir palabras en lugar de números, pero en ocasiones pueden tratarse de errores de percepción por ejemplo en lugar de escribir 30 escribimos 3O (3 y la letra o), si se ejecuta de esta forma el error es el mismo, es decir, es un error de captura aun cuando no haya sido con mala intención. Es labor importante del desarrollador controlar este tipo de errores evitando que el programa se detenga de forma inesperada sino por el contrario deberá proporcionar una División de Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Desarrollo de Software

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serie de opciones para que el programa se autocontrole y si debe terminar esto lo realice de forma controlada o como dicen algunos autores, de forma limpia (Ferguson, 2005) En el caso ejemplo se deben colocar estas instrucciones entre bloques try y catch para que controlen de forma adecuada las acciones de escribir un número en formato inadecuado y no esperar que el programa se detenga inesperadamente. Aquí es necesario enfatizar o reparar en un cuestionamiento importante: ¿Qué tipo de error se espera? Eso se puede ver en la parte superior de la pantalla que se muestra en la figura anterior.

En este caso se espera un error del tipo FormatException , que se puede traducir como “Exception por un mal formato”, este se puede controlar, si se re-escribe el programa de la siguiente manera:


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Si se ejecuta el programa y se escribe la palabra “hola” la salida será la siguiente: Escribe un número entero: hola Escribiste el dato 'hola' no es un número Sin aparecer la pantalla de error. Pero si el programa se ejecutara tecleando el número 3 la salida sería la siguiente, misma que se observó anteriormente: Escribe un número entero: 3 El número escrito fue: 3 Se puede observar que en el programa se han agregado 2 bloques al re-escribir el código después de identificado el error “ Exception por un mal formato ”: La parte “ try”

En ella se escribe el código que puede producir errores en el momento de la ejecución. El bloque “ catch”

Donde en este caso se envía al usuario un comentario indicando que se produjo un error. Al agregar este control se obtiene un programa que permite al identificar un error, terminar de forma controlada su ejecución. Se puede observar en el código que la instrucción:


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Recordando la Unidad 1, esta es la instrucción que detiene el programa para poder observar los resultados del mismo (detiene la ejecución del programa mientras no se presione la tecla [enter], para continuar), se debe ejecutar sin importar lo que ocurra, una manera clara que indicará esto, se muestra en el siguiente programa.

Si se ejecuta esta aplicación se puede observar que el comportamiento es exactamente igual que el programa anterior pero se ha controlado el error y codificado su operación de una manera clara y más acorde con los estándares de .NET El bloque “ finally” es muy utilizado por aplicaciones que deben cerrar aplicaciones de

manera correcta independientemente de si se ejecutaron con errores o sin ellos. Un caso típico es cuando se cierran bases de datos después de haber operado sobre su información contenida.


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Regresando al bloque catch, se observa la instrucción:

Se espera capturar un error del tipo FormatException, en realidad este error será devuelto en un objeto que se ha llamado fe (el nombre puede ser cualquier nombre válido de variable en C Sharp, tema revisado en la asignatura Programación.NET I ) una buena práctica de programación es utilizar las letras mayúsculas que compongan la excepción, base de datos de MSDN (2013 g). Este objeto tiene una gran cantidad de métodos que permite conocer con mucho detalle el error que se produjo, en qué parte del programa apareció, etc. Siempre se debe capturar el objeto que contiene información del error aunque como en este caso, no se utiliza, por ser un ejemplo muy sencillo pero con instrucciones como fe.toString(), se podría contar con una explicación más amplia del error. Se ejecuta nuevamente el programa pero en esta ocasión se teclea el número 3.1 y se observa el siguiente error: Escribe un número entero: 3.1 Escribiste el dato '3.1' no es un número Pero si se observa, esto no es un error porque 3.1 sí es un número, no es un número entero pero sí es número. Se finaliza esta parte concluyendo que la claridad de los mensajes de error y el control de los mismos es entera responsabilidad del desarrollador . Ahora que se cuenta con elementos para tener una mejor y mayor idea del comportamiento de las excepciones en Csharp mediante .NET, es conveniente definir una serie de conceptos importantes para poderlas utilizar eficientemente. Si se tiene un programa que llama a un objeto y el objeto llama a un método y éste lanza una excepción, se inicia un proceso recursivo esperando primero que el método que lanzó la excepción tenga código para su control, si no lo tiene se espera que el objeto procese la excepción si este no tiene código para su control, se espera que el programa inicial que llamó al objeto controle el problema, si este no tiene código de control el programa se detiene mostrando la ventana de error. A esto se le conoce como propagación de la excepción. (Archer, 2010).


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Esquema de propagación de excepción (Elaboración del autor: Manuel Panzi Utrera) Programa que llama a un objeto

El objeto llama a un método

El método lanza una excepción

Inicio de un proceso recursivo

Continúa ejecución

Se controla El método cuenta

Si

el error

con código de control No Si Continúa ejecución

Se controla el error El objeto cuenta con código de control No

Si Se controla

El programa

el error

cuenta con código de control

Continúa ejecución

No

El programa se detiene inesperadamente

Fin


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Las excepciones finalmente son objetos y tienen toda una jerarquía de herencia, existen una gran cantidad de ellas para controlar cualquier situación inesperada en la ejecución de un programa. Algunos de estos objetos se pueden observar en el siguiente diagrama: Object

Exception

ExcepcionesPropias

ArithmeticException

DivideByZeroException

IOException

SystemException

ArgumentException

FileNotFoundException

ArgumentNullException

Diagrama realizado a partir de la jerarquía indicada en: (MSDN, 2013 i) Esta jerarquía no se muestra de forma completa sólo muestra de una forma muy simplificada la complejidad de los objetos que se pueden recuperar en la instrucción “catch”, A continuación se señala una indicación importante:

ExcepcionesPropias

Indica que son excepciones creadas por quien realiza el objeto y pueden ser desarrolladas a partir de cualquier punto de la jerarquía. Sólo por ejemplificar se está heredando de Exception. En el siguiente punto se tratará este tema con más profundidad.

Por otra parte, es recomendable que todas las instrucciones del tipo IO (input/output) sobre los medios de recursos de hardware (disco duro, memorias usb, impresoras, etc.), deben ser utilizadas entre los bloques “ try” y “catch” (Michaellis, 2010).


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A continuación se expone un ejemplo sencillo para ejemplificar este proceso: se desarrollará un programa que escriba en un archivo de texto en el disco “C:”, en el directorio “puntonet” llamado información.txt, la palabra “ HOLA”. Esto se muestra a continuación.

Si se ejecuta el programa es posible darse cuenta de que en el directorio (“ se debe crear como un primer paso), existe un archivo llamado temp.txt y contiene la palabra “ HOLA”. Este programa se puede ejecutar sin los bloques “ try” y “catch”, pero siguiendo la recomendación de los autores es conveniente utilizar esta sintaxis que otorga una mayor seguridad en la funcionalidad. Si se borra del disco duro el directorio “ puntonet” y se ejecuta el programa. Se observará el siguiente error: System.IO.DirectoryNotFoun dException: No se puede encontr ar una parte de la ruta de acc eso 'c:\pun tonet\temp .txt'. en System .IO.__Error.Win IOError(Int32 errorCo de, String m aybeFullPath) en System .IO.FileStream.Init(String path , FileMode m ode, FileAccess ac cess , I


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nt32 right s, Bool ean useRight s, FileShare share, Int32 buf ferSize, FileOption s o ptions , SECURITY_ATTRIBUTES secAttrs, String m sgPath, Boolean b FromProx y, Boolea n useLon gPath, Boolean checkHos t) en System.IO.FileStream..ctor(String path , FileMode mod e, FileAcc ess access ) en EscribirA rchiv o.Program.Main(String[] args ) en c:\WorkSpaceVisualStudio\Un ivers idad UnNAD\Esc ribi rAr chiv o\Escri birA rch ivo \Program .cs:línea 12

Se observa que se ha producido una excepción en particular: DirectoryNotFoundException , se pue de traducir como “ Error: el directorio no fue encontrado.”

Esto lleva a la conclusión que se espera capturar un error muy general (IOExcepcion = Excepción en general de entrada y salida), y se debe ser más específico (DirectoryNotFoundException = Excepción al no encontrase el directorio). Al modificar el programa de la siguiente manera.


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Al ejecutar programa se podrá observar que ahora el error que aparece es: “ Error : Debes crear primero el directorio ”. También se observará en el código que se cuenta con dos salidas para el error. La primera es para un error muy específico de la no existencia del directorio donde se creará el archivo y el segundo muy general para cualquier tipo de error producido en el momento en el que se está ingresando al disco duro. Este orden es muy importante. Cuando una instrucción try tiene varios catch estos deben ser ordenados desde errores muy específicos hacia errores más generales. Si se cambia el orden de las instrucciones catch de la forma en como se indica en el siguiente código:

Se observará un error indicado por el compilador donde señalará que: “una clausula catch previa ya detecta todas las excepciones de este tipo o de tipo superior”. Según lo indica Ferguson (2005), “Los catch deben ser ordenados de la captura del error más específico al error más general”. Regresando al código de la representación anterior

y ejecutar de nuevo el programa para que se cree el archivo de texto. Se quitará el permiso de escritura sobre ese archivo. Esto no es un tema de programación pero el proceso es muy sencillo, y permite ejemplificar la captura de otros errores en CSharp. Si se realizan los siguientes pasos:


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1.-Entrar a la ventana de comandos de MS-DOS y escribir la siguiente instrucción: C:\windows\system32\attrib c:\puntonet\temp.txt +r 2.-Al regresar al programa y ejecutarlo se observará que aparece una ventana con el siguiente error:

Error de acceso de ruta. (Elaboración del autor: Manuel Panzi Utrera). Se observa que se cuenta con una nueva excepción que no se ha controlado y salta a las dos instrucciones catch. Esta nueva excepción es de un nuevo tipo, son excepciones de control de seguridad impuestas por el sistema operativo para asegurar que no se dañarán archivos en el sistema. Estas excepciones de seguridad pertenecen a las credenciales (así se llaman los permisos) que proporcionan la clave del usuario por medio del cual se ingresa al sistema Windows. Su control se muestra en el siguiente código.


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El compilador ayuda a colocar la excepción en el punto adecuado, marcando un error si se pone en otro lugar. Se finaliza este tema sólo resaltando la importancia de controlar el flujo sin errores de un programa, lo que permitirá que la aplicación se mantenga estable cuando los usuarios de manera intencional o no, introduzcan datos erróneos. Finalmente no olvides desde la ventana de ms-dos ejecutar el siguiente comando para permitir que se escriba sobre el archivo: C:\windows\system32\attrib c:\puntonet\temp.txt -r


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3.1.2. Desarrollo de controles de errores personalizados Como se observó en el tema anterior el control de situaciones no esperadas (errores), es de suma importancia en el desarrollo de software confiable pues, permitirá confiar la ejecución de un programa no sólo al manejo seguro de la información sino incluso dejarlo a cargo de tareas consideradas críticas como se vio en la actividad 1, donde los programas controlan equipos médicos o las actuales computadoras que controlan los vehículos de la actualidad. En C Sharp ese control de errores llamado más exactamente control de excepciones, está controlado como se observó, por los comandos: “ try”, “catch” y “finally”. Igualmente como se comentó en el tema anterior, existen dos categorías de excepciones bajo la clase Exception, en CSharp: Las predefinidas del entorno de ejecución (Common Language Runtime, CLR) y son derivadas de System.Exception, y las definidas por el usuario en la aplicación. Existen decenas de excepciones que pueden ser controladas desde CSharp predefinidas por el CLR y algunas de ellas se muestran en la siguiente lista: Excepción ArithmeticException DivideByZeroException FileNotFoundException FormatException IndexOutOfRangeException

Descripción Desbordamiento por una operación aritmética Error por una división por cero El archivo no fue encontrado El formato del dato es incorrecto Se usa un índice mayor que el tamaño de la matriz o colección utilizada IOException Errores de entrada y salida de información NullReferenceException Se utilizó un dato miembro sin inicializar OverflowException El dato no puede guardar el valor que se le indica OutOfMemoryException Se terminó la memoria Listado de algunas excepciones en C Sharp, la lista completa se puede consultar en la base de conocimientos de MSDN (2013 h). En esta breve lista se puede observar el grado control que sobre los errores posibles al programar en CSharp. Aun así en ocasiones puede requerirse la creación de excepciones propias por dos razones: 1. Se trata de un error nuevo no considerado en las excepciones estándares que proporciona la plataforma .Net 2. Se desea controlar situaciones posibles en la aplicación siguiendo el estándar de excepciones propuesto por .Net.


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La primera situación es un tanto difícil de que ocurra, realmente la biblioteca proporcionada por el lenguaje es muy completa. La segunda es una situación muy recurrente en la industria de desarrollo de software. Controlar situaciones particulares de las reglas del negocio donde se va a utilizar el programa que se está desarrollando, es decir, las condiciones propias de la funcionalidad de la empresa u organización para quien se esté desarrollando el programa, por ejemplo: si una aplicación se ejecutará en una escuela donde la calificación mínima aprobatoria es de 70, esa es una regla del negocio de esa escuela en particular. Si se desea que los usuarios puedan distinguir, mediante programación, ciertas condiciones de error de otras, es posible crear sus propias excepciones definidas por el usuario. .NET Framework proporciona una jerarquía de clases de excepción que, en última instancia, derivan de la clase base Exception. Cuando se creen excepciones personalizadas, es recomendable finalizar el nombre de la clase de la excepción definida por el usuario con la palabra "Excepción" (MSDN, 2013 e). Se recomienda también por Microsoft (MSDN, 2013 e) que si se define una nueva excepción ésta debe implementar 3 constructores. Como se muestra en el ejemplo:

Se observa que se hereda de: “ApplicationException”, se puede heredar de “Exception”, pero Microsoft recomienda que la manera correcta es de “ ApplicationException”, porque “Exception” se produce por la interacción con el FrameWork .Net pero “ApplicationException” se produce por la interacción con un usuario. Esta excepción supone un medio para establecer diferencias entre excepciones definidas por aplicaciones y excepciones definidas por el sistema”, (MSDN, 2013 a). “


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Se debe llamar a estos tres constructores porque ellos están definidos en la clase padre: “ApplicationException”, al sobre -escribirlos se está agregando una nueva excepción a la biblioteca proporcionada por CSharp. Resumiendo las sugerencias que propone Microsoft (Michaellis, 2010) para el desarrollo de excepciones propias son las siguientes: 1. Finaliza el nombre de tu clase personalizada excepción con el sufijo Exception, por ejemplo: ErrorEnEdadException, SueldoNoEncontradoException, etc. 2. Si la frase está compuesta de varias palabras inicia cada una de ellas con letra mayúscula, como se ve en los ejemplos de la sugerencia anterior. 3. La excepción debe ser serializable (es un proceso de codificación en donde un objeto se convierte a un conjunto de bytes y se puede almacenar en un medio como el disco duro o la memoria USB). Si se hereda de Exception o de ApplicationException ya no es necesario hacer ese proceso, esto es lo más recomendable. 4. Se recomienda implementar tres constructores básicos: el primero sin parámetros, el segundo con un mensaje como parámetro y un tercero con posibilidad de pasar una excepción interna anidada. Se exponen los conceptos mencionados mediante el siguiente ejemplo: En una empresa se está desarrollando un programa donde uno de los datos a capturar es la edad del trabajador. Esta edad debe estar comprendida entre los18 y los 65 años que son los valores válidos autorizados por el IMSS que puede tener una persona para desempeñarse en un puesto administrativo. Se requiere desarrollar una excepción que sea lanzada cuando se capture un valor de edad que pase de este rango, en los dos sentidos para valores de edad menores de 18 años y mayores de 65. Se iniciará llamándola EdadFueraDeRangoException. La excepción que resolvería este problema se muestra a continuación.


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La primera clase “ EdadFueraDeRangoException”, como se puede observar, se hereda de “AplicationException”. También como se indicó en las recomendaciones de Microsoft

se implementaron los tres constructores indicados (esto como recordarás en la unidad 2 es un concepto de polimorfismo en los constructores).


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} La segunda clase “ program”, en su programa principal “ main”, se captura la excepción “EdadFueraDeRango”, se puede ver que en la parte try manda a llamar un método “leerEdad”, este método captura la excepción del sistema “ FormatException”.

En el bloque finally hacemos una revisión de la edad, si esta está fuera del rango indicado por el IMSS lanzamos una excepción, el comando t h r o w , es el comando propuesto por CSharp para lanzar excepciones. Es posible lanzar una excepción utilizando cualquiera de los tres constructores. Esto permite personalizar el error generado por esta aplicación.

Si se requiere integrar a la aplicación la siguiente modificación: El IMSS permite que una persona trabaje si tiene más de 18 años y menos de 65. Pero por las características de la empresa en ese puesto la edad permitida debe ser entre 25 y 40 años. Para integrar esta


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modificación, es posible utilizar esta misma excepción modificando el lanzamiento de la excepción con el siguiente código.

Ahora la excepción se ha vuelto muy general, permitiendo que una misma sirva para capturar diferentes situaciones. Se concluye este tema enfatizando que aunque el sistema de excepciones de C# es una herramienta muy eficiente que permite hasta cierto punto, controlar imprevistos. A pesar de ello, nada puede sustituir a una programación cuidadosa. El propio Stroustrup (1997) (Bjarne Stroustrup, es un científico de la computación y catedrático en la Universidad A&M de Texas, desarrollo el lenguaje C++), advierte en su libro: The C++ Programming Language : "Aunque las excepciones se pueden usar para sistematizar el manejo de errores, cuando se adopta este esquema, debe prestarse atención para que cuando se lance una excepción no cause más problemas de los que pretende resolver. Es decir, se debe atender la seguridad de las excepciones. Curiosamente, las consideraciones sobre seguridad del mecanismo de excepciones conducen frecuentemente a un código más simple y manejable". Resumiendo, además de tener un mejor control sobre los errores con las excepciones también finalmente se tendrá un código más simple.

Actividad 1. La crisis del software El propósito de esta actividad es que analices un tipo de error mediante un caso y lo relaciones con los conceptos de errores de formato, errores de captura, situaciones inesperadas revisados en este tema. 1. Revisa el planteamiento que te hará llegar tu Facilitador (a). 2. Investiga las causas y consecuencias del tipo de error ocurrido. 3. Redacta en media cuartilla un reporte donde menciones el tipo de error ocurrido: de formato, por error de captura o situaciones inesperadas, integrando sus características y argumentando por qué consideras que representa el tipo División de Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Desarrollo de Software

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de error mencionado. 4. Guarda la actividad con el nombre DPRN2_U3_A1_XXYZ. Sustituye las XX por las dos primeras letras de tu primer nombre, la Y por tu primer apellido y la Z por tu segundo apellido. 5. Coloca tu trabajo en la opción de trabajo Base de Datos . 6. Comenta el reporte como mínimo de uno de tus compañeros, respecto a su actividad sobre el tipo de error identificado. Recuerda que tus comentarios no deben ser agresivos sino constructivos *Consulta la rúbrica para elaborar el cuadro comparativo que encontrarás en el archivo Criterios de evaluación de las actividades de la Unidad 3 para conocer los parámetros de evaluación de esta actividad.

Actividad 2. Manejo seguro de un objeto El propósito de la actividad es que soluciones un problema en donde sea necesario dar seguridad a la ejecución de un programa en CSharp utilizando excepciones. Para el desarrollo de la actividad tu Facilitador (a) te hará llegar un problema y las indicaciones generales, debes asegurarte de que controlas todas las opciones de error para lo cual realizarás los siguientes pasos: 1. Construye una clase del tipo que se requiera según el planteamiento del problema. 2. Integra los datos miembro. 3. Integra propiedades de lectura y escritura para cada dato miembro. 4. Desarrolla un programa que construya objetos, solicite los datos del usuario y utilizando las propiedades del objeto guarde los datos en él. 5. Construye las excepciones necesarias para controlar las reglas del negocio indicadas en el planteamiento. 6. Integra a tu programa el control de las reglas del negocio construidas en el paso anterior.


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7. Integra un archivo de texto en el cual muestres las capturas de pantalla de cada uno de los pasos de este proceso. 8. Una vez realizado tu programa, empaca todo tu proyecto en un archivo .zip incluyendo el archivo de texto con las capturas de pantalla del procedimiento realizado. 9. Guarda la actividad con el nombre DPRN2_U3_A2_XXYZ. Sustituye las XX por las dos primeras letras de tu primer nombre, la Y por tu primer apellido y la Z por tu segundo apellido. 10. Envía el archivo a tu Facilitador(a) para recibir retroalimentación mediante la herramienta Tarea. *No olvides, consultar el documento Criterios de evaluación de las actividades de la Unidad 3 para conocer los parámetros de esta actividad.

3.2. Conjuntos de objetos El almacenamiento de grupos de elementos de datos relacionados es un requisito básico de casi todas las aplicaciones de software, este grupo de elementos también llamados conjunto de objetos, se pueden guardar en la memoria de la computadora de dos formas principales de almacenarlos son mediante arreglos y colecciones. Es importante este almacenamiento porque un gran porcentaje de nuestras aplicaciones desarrolladas a nivel mundial están dedicadas al proceso de la información donde los conjuntos de objetos que guardan información son importantes. ¿Cómo podemos definir a un conjunto de objetos?, recordemos que matemáticamente un conjunto es un grupo de elementos, un conjunto de objetos por lo tanto es un grupo de objetos de software similares en características pero diferentes en su contenido. Un ejemplo sencillo sería: un objeto alumno sería una entidad de software que guarda el nombre, su número de control. Un conjunto de objetos alumnos sería una lista de ellos donde se representa su número de control y su nombre. En este tema trabajaremos con ambos conceptos mediante la propuesta de CSharp para el manejo de la información en conjuntos de datos, como se indicó en el tema 3.1. Control


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de errores en CSharp, es necesario asegurarse de que el código al ejecutarse capture

todos los errores, esto es sumamente importante en relación con un conjunto de objetos. Continúa con este nuevo tema.

3.2.1. Arreglos Los arreglos son conjuntos de objetos que tienen un mismo tipo y nombre además de que son controlados por un índice que los identifica (Deitel & Deitel, 2007). Los arreglos pueden tener cualquier longitud, pueden almacenar miles o millones de datos, pero la condición es que este tamaño se debe decidir al momento de crear el arreglo. Como se comentó en la definición se tiene acceso a cada elemento del arreglo utilizando un índice, que es un número entero que indica la posición del dato al que se esté refiriendo. Imagina los arreglos como una grupo de cajas, cada una de ellas exactamente iguales donde se guardarán datos, esas cajas para poderlas identificar tendrán un número que inicia en 0 y termina en un n úmero “n”, a ese número se le llamará índice porque permite identificar cada caja. De igual manera en un arreglo como todos los elementos se llaman iguales solo se identifican con un número. Los arreglos pueden almacenar tipos de referencia y tipos de valor. Un tipo de referencia describe el lugar donde está el dato guardado pero no almacena propiamente ese dato, eso “almacenar el dato”, son los tipos de valor (MSDN, 2013 ñ). Esto se puede comprender mejor mediante un ejemplo. Visualiza la memoria de tu computadora como un conjunto de celdas contiguas. Si cuentas en una computadora con 2GB de memoria RAM, tendrás 2,147,483,648, celdas numeradas desde la 0 hasta la 2,147,483,647. A cada celda le cabe un byte (un número entre 0 y 255). Si se añade que en la celda 2,345,450 guardas un número 100. Almacenar una referencia significaría guardar el número 2,345,450 que es la posición de una celda, guardar su valor significaría guardar el número 100 que tiene esa celda. Con lo anterior significa que para guardar una referencia se tienen que realizar dos pasos para descubrir la cantidad que se guarda en ese lugar. 1.- Primero ir a ese número de celda y 2.-Después ver qué número guarda esa celda. Guardar un valor significa que se está sólo almacenado un dato sin importar en dónde se almacena en la memoria. Los arreglos se clasifican de la siguiente manera:


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a) Arreglos unidimensionales Es un conjunto de elementos que sólo tienen un índice. Algunos autores les llaman vectores. Se pueden definir de dos maneras la primera se conforma de la siguiente sintaxis (MSDN, 2013 n). Tipo [ ] Nombre; Nombre = new Tipo [numero_de_elementos] ; La segunda forma es la que indica CSharp, la cual permite hacerlo en un único paso, las dos instrucciones anteriores: Tipo [ ] Nombre = new Tipo[numero_de_elementos] Un ejemplo de definición de un arreglo de esta manera se muestra a continuación

Que según lo anterior es lo mismo a:

Se está definiendo un arreglo utilizando una sola instrucción. Este arreglo de 5 elementos, todos ellos llamados dato, diferenciados por un índice: dato[0], dato[1], dato[2], dato[3], dato[4]. Los arreglos en C Sharp inician en 0. La segunda forma de definir un arreglo unidimensional es la siguiente: Tipo [ ] dato = new Tipo [ ] { datos . . . } ; También se puede definir de la siguiente manera: Tipo [ ] dato = { datos . . . } ; En este caso el número de datos indican el tamaño del arreglo. A continuación se expone un ejemplo de cómo se define esto:

Que sería similar a:


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En ambos casos se está definiendo un arreglo de cinco elementos llamados todos ellos dato, conteniendo los números: 2, 3, 6, 8, y 2. Esto se puede representar de la siguiente manera: dato[0]=2, dato[1]=3, dato[2]=6, dato[3]=8 y dato[4]=2. En el primer caso sólo se está definiendo el arreglo pero todos ellos inicializados con un cero. En el segundo caso también se está definiendo un arreglo pero además inicializado con los valores que están encerrados entre llaves, nuestros arreglos tendrán un valor iniciar, ambos casos son válidos en C Sharp. b) Arreglos multidimensionales. Un arreglo multidimensional con dos dimensiones se define como un conjunto de elementos donde para hacer referencia a uno de ellos se debe indicar su fila y la columna donde está situada, según Trey Nash (2010). Esta característica de tener una fila y una columna se llaman matrices (recordar que en matemáticas una matriz es un conjunto de números ordenados en una tabla donde para identificar cada elemento se necesita hacer una referencia a su fila y su columna donde están situados, esta similitud les asigna este nombre). Conceptualmente, un arreglo multidimensional con dos dimensiones se asemeja a una cuadrícula, también es llamada matriz por ser similares a las matrices matemáticas. El siguiente ejemplo muestra una matriz de 3 filas y 3 columnas.


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Un arreglo multidimensional con tres dimensiones se asemeja a un cubo. Las dimensiones pueden continuar aunque no se pueden representar de una manera conceptual, (no existen ejemplos en nuestro mundo real donde podamos comparar más de 3 dimensiones). No existe un límite para el número de dimensiones que pueden ser representadas en arreglos, pero sí es conveniente considerar que el incremento de consumo de memoria es exponencial, observa la siguiente tabla, en todas las dimensiones suponemos 10 elementos por dimensión. Dimension es

Producto

Elementos

1 2 3 4 5

10 10X10 10X10X10 10X10X10x10 10X10X10X10x10 Tabla de dimensiones.

10 100 1,000 10,000 100,000

Como se puede observar en la tabla anterior, el número de dimensiones aumenta de forma exponencial los registros que se necesitan en memoria, (recordar que finalmente todo dato se representa por un espacio en memoria RAM de la computadora), si aumentamos las dimensiones aumentamos en consumo de este espacio. Respecto a la forma de representación, un arreglo de dos dimensiones se puede declarar mediante el siguiente formato en CSharp: Tipo [ , ] dato; dato = new Tipo [filas, columnas] o Tipo [ , ] dato = new Tipo [filas, columnas]

Donde filas y columnas son el número de elementos que se quieren declarar en el arreglo. Un ejemplo sería:

Que sería equivalente a:


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Si se requiere definir una matriz de 3 filas x 4 columnas, los elementos se representan de esta manera: dato[0,0], dato[0,1], dato[0,2], dato[0,3] dato[1,0], dato[1,1], dato[1,2], dato[1,3] dato[2,0], dato[2,1], dato[2,2], dato[2,3] También se puede declarar de la siguiente manera, el mismo dato: Tipo [ , ] dato = { Datos } Un ejemplo de esto es lo siguiente:

La forma de definir un dato solo es una cuestión de estilos del programador. Para el compilador de C Sharp es indistinto el proceso. Si se define un arreglo de 3 filas por 4 columnas en donde el elemento dato[0,0]=2 y el elemento dato[1,2]=0. En ese mismo sentido es posible definir arreglos de cualquier número de dimensiones, recordando que el límite es el rápido agotamiento de la memoria. Existe el concepto de matriz escalonada, es una variación del arreglo multidimensional es la matriz escalonada: una matriz de matrices. Una matriz escalonada es una matriz unidimensional y cada elemento en sí mismo es una matriz. No es necesario que todas las matrices de elementos sean del mismo tamaño (MSDN, 2013 j). Se expone a continuación un ejemplo de cómo definir esto:

Si se define un arreglo de tres elementos, pero el primero de ellos tiene 5 elementos, el segundo 8 y el tercero 3. A esto se le conoce como una matriz escalonada, y son llamadas así por su similitud al concepto de las matrices escalonadas en matemáticas. Se propone un ejemplo, para entender más estos conceptos: En una situación específica por ejemplo una investigación de corte ambiental, se requiere tomar la presión División de Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Desarrollo de Software

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barométrica, la temperatura máxima y la temperatura mínima de 5 ciudades de la república mexicana en un día determinado. El grupo de ciudades se muestra en la siguiente tabla: Numero

Ciudad

1 2 3 4 5

México, D.F. Puebla, Pue. Xalapa, Ver. Tepic, Nay. Mérida, Yuc.

Se desarrollará un programa que solicite los datos al usuario y después los muestre en forma de tabla que tenga el siguiente formato: Índ ice

Ciud ad

Presión

Temp Max.

Temp . Min.

1

México, D,F;

585

15

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Y así sucesivamente. El código se muestra a continuación:


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Si se ejecuta la aplicación se obtendrá la siguiente salida: Para la ciudad: México, D.F. Cuál es su presión barométrica: 585 Cuál es su temperatura máxima: 26 Cuál es su temperatura mínima: 19 Para la ciudad: Puebla, Pue. Cuál es su presión barométrica: 593 Cuál es su temperatura máxima: 27 Cuál es su temperatura mínima: 15 Para la ciudad: Xalapa, Ver. Cuál es su presión barométrica: 862 Cuál es su temperatura máxima: 28 Cuál es su temperatura mínima: 12 Para la ciudad: Tepic, Nay. Cuál es su presión barométrica: 746 Cuál es su temperatura máxima: 32 Cuál es su temperatura mínima: 20 Para la ciudad: Mérida, Yuc. Cuál es su presión barométrica: 1016 Cuál es su temperatura máxima: 28 Cuál es su temperatura mínima: 18 Tabla capturada No. Sucesivo 1 2 3 4 5

Ciudad

Presión

México D.F. Puebla. Pue. Xalapa, Ver. Tepic. Nay. Mérida, Yuc.

585 593 862 746 1016

Temp. Max. 26 27 28 32 28

Temp. Min. 19 15 12 20 18

Como se observa en este ejemplo es posible manejar arreglos de cualquier tipo, en este caso son doubles y string pero de manera general no existe ninguna limitante para generar arreglos de cualquier tipo, los arreglos representan una información a la que finalmente se accede a través de uno o más índices, dependiendo del número de dimensiones. División de Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Desarrollo de Software

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¿Qué pasa si se define un arreglo de 3 elementos y se desea acceder el elemento número 5? Se plantea esto en el siguiente ejemplo. Se creará un objeto llamado alumno el cual tendrá como datos miembro el nombre del alumno y su edad de tipo string e int, respectivamente. Se realizará un constructor que recibirá los dos datos y sólo se le integrarán 2 propiedades get para recuperar ambos datos. Esto se puede observar en el siguiente código. Al definir la clase alumno con los requerimientos dados en la propuesta se observará el siguiente código.

Se crea el programa que lea los datos de tres alumnos y después nos permita consultar a uno de ellos solicitando el número del alumno y que muestre esa información. El código se muestra a continuación. La primera línea del programa debe tener la siguiente instrucción, indicando que se utilizarán métodos de la clase System para leer datos.


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Si se ejecuta la aplicación y se da de alta a tres alumnos y se solicitan los datos del índice 2 y el índice 1 se obtendrá la siguiente salida: Dame el nombre del alumno: 0 MANUEL Dame la edad del alumno: 0 20 Dame el nombre del alumno: 1 JUAN Dame la edad del alumno: 1 35 Dame el nombre del alumno: 2 PEDRO Dame la edad del alumno: 2 25 1.- Mostrar datos de un alumno 2.- Terminar Tu opción: 1 Escribe el índice del alumno: 2 El alumno número: 2 El nombre es: PEDRO La edad es: 25 1.- Mostrar datos de un alumno 2.- Terminar Tu opción: 1 Escribe el índice del alumno: 1 El alumno numero: 1 El nombre es: JUAN La edad es: 35 1.- Mostrar datos de un alumno 2.- Terminar Tu opción: 2


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Si con los mismos datos se solicita el índice 4 es posible observar el siguiente error:

Imagen de una excepción no controlada por un arreglo fuera de rango (Elaboración del autor: Manuel Panzi Utrera) Como se revisó en el tema 3.1. Control de errores en CSharp , es necesario que se controlen los errores generados al manejar arreglos, existen varias excepciones asociadas con el manejo de esta información, una de ellas es IndexOutOfRangeException, generada por solicitar un número de índice mayor a los elementos definidos en la inicialización del arreglo, que es el caso que se está presentando de error en la superior. Se finalizará este tema revisando el concepto de objeto que tienen los arreglos en cCSharp. Como lo indica la base de conocimientos de Microsoft (MSDN, 2013 ñ) en C#, los arreglos son realmente objetos. Cuando se define un arreglo de cualquier número de dimensiones realmente se está definiendo un objeto que además de tener datos tendrá métodos que permiten manejar la información. El siguiente ejemplo muestra algunas funciones propias que aparecen al definir un arreglo:


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Como se observa el arreglo “ a” tiene propiedades como “ Length” y métodos como “Average()” o “Sum()”, existen otros muchos métodos y propiedades , estos los puedes

consultar en la base de conocimientos MSN de Microsoft, pero para este tema esto aclara el concepto anterior, con el simple hecho de definir un arreglo se está definiendo un objeto y podrá disponer de métodos que permitirán manipular los datos. Se concluye recordando la definición de arreglo según Ferguson (2005): son un conjunto finito de datos todos ellos del mismo tipo, con un mismo nombre e identificados por un índice.

Actividad 3. Conjuntos de objetos mediante arreglos en C Sharp El propósito de la actividad es que soluciones un problema en donde sea necesario manejar arreglos en un programa en CSharp. Para el desarrollo de la actividad tu Facilitador (a) te hará llegar un problema donde debes utilizar arreglos de 2 dimensiones. 1. Construye un programa y define una matriz de acuerdo con las indicaciones de tu Facilitador (a) 2. Integra un archivo de texto en el cual muestres las capturas de pantalla de la forma como funcionó tu programa. 3. Integra un tu programa las funciones necesarias para que solicite todos los datos desde el teclado que llenen la matriz. 4. Desarrolla las operaciones matemáticas sobre la matriz. 5. Integra a tu programa la salida sobre la matriz resultado, coloca en cada renglón separado por espacios a los valores que conforman las diferentes filas de la matriz. División de Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Desarrollo de Software

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6. Integra un archivo de texto en el cual muestres las capturas de pantalla de cada uno de los pasos de este proceso. 7. Una vez realizado tu programa, empaca todo tu proyecto en un archivo .zip incluyendo el archivo de texto con las capturas de pantalla del procedimiento realizado. 8. Guarda la actividad con el nombre DPRN2_U3_A3_XXYZ. Sustituye las XX por las dos primeras letras de tu primer nombre, la Y por tu primer apellido y la Z por tu segundo apellido. 9. Envía el archivo a tu Facilitador(a) para recibir retroalimentación mediante la herramienta Tareas *No olvides, consultar el documento Criterios de evaluación de las actividades de la Unidad 3 para conocer los parámetros de esta actividad.

3.2.2. Colecciones El tema anterior se concluyó con la definición de arreglo: son un conjunto finito de datos todos ellos del mismo tipo, con un mismo nombre e identificados por un índice. Ferguson J. (2005). En esta definición un punto muy importante y que se relaciona con las colecciones es el que se defina como un “conjunto finito de datos”, esto implica un problema, imagina que te solicitan hacer un programa donde almacenarás en un arreglo diferentes tipos de productos producidos por una empresa. En el momento que tú llegas se producen 5 tipos diferentes y te dicen que el incremento de nuevos tipos es un proceso muy lento por la gran cantidad de trámites que se debe hacer que aumentan a razón de 1 o 2 como máximo cada año. Una solución que tú propones es crear un arreglo de 20 elementos dándole una vida promedio a tu programa de unos 10 años, siguiendo los datos estadísticos dados por los requisitos de la empresa. Imagina que por alguna razón no identificada durante la toma de los requerimientos, ellos registran 20 productos en sólo dos años. Inmediatamente tu programa tendrá problemas porque no podrá controlar 25 productos estando diseñado en un arreglo de sólo 20. El problema anterior se presenta porque los arreglos son “finitos”, es decir en el momento

que los definimos y antes de usarlos se debe decidir el número de datos que se tendrán de ese tipo y este número no puede cambiar durante toda la vida del arreglo.


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Una colección es una forma sencilla de expresar un arreglo pero no finito (esto no significa que sea infinito sino que simplemente no se tiene por qué definir al inicio de su uso cuántos elementos se tendrán, es decir que, se puede agregar elemento tras elemento según se requiera, por supuesto, existe un límite, por ello no es infinito ese límite lo da la memoria de la computadora, el disco duro, el microprocesador, etc.,), el término colección es traducido por muchos autores como contenedor. Está es una herramienta proporcionada por el . NET Framework , son clases especializadas para almacenamiento y recuperación de datos (Liberty, 2001). Las colecciones son un conjunto de clases que permiten almacenar y recuperar datos siguiendo los conceptos que viste en tu materia de estructuras de datos (“listas”, “pilas”, “colas”, “arboles”, “diccionarios”, etc.). Al seleccionar una de ellas es posible simplemente guardar información dentro de la estructura sin preocuparse de la forma en cómo se realiza esto y cuándo se recupera porque no es necesario conocer los detalles de esta operación. Como lo indicaDeitel & Deitel (2007). NET Framework proporciona una serie de componentes reutilizables llamados colecciones. Las colecciones están normalizadas para que las aplicaciones se puedan compartir con facilidad, sin tener que preocuparse por los detalles de su implementación. Estas colecciones están escritas para una amplia reutilización. Están diseñadas para su ejecución rápida y uso eficiente de la memoria. Existen varias clases (o colecciones), definidas por el framework de .Net, algunas de las más importantes son listas y diccionarios sólo estas se explicarán con detalle continuación porque son el fundamento del resto de las colecciones, la primera guarda datos en forma de objetos, la segunda en forma de pares de valores compuestos por llave-valor . El resto de las colecciones funcionan bajo alguno de estos dos principios y sólo cambian algunas características tales como: si están ordenadas o no, si se recuperan en el mismo orden en que se inserta información, etcétera. L i s t : Es

equivalente a el concepto de una lista doblemente ligada (tema que revisaste en tu materia de Estructura de datos ). Se puede decir que en esta clase o colección, se utilizará una lista y el tipo de elementos que ésta puede guardar. Automáticamente el Framework de .Net proporcionará una serie de propiedades y métodos que permitirán manipular esos datos (los que tú le ingreses a la lista), tales como la longitud, buscar un elemento, borrar un elemento, ordenarlo, encontrar el máximo, encontrar el mínimo, etcétera. El siguiente código es un ejemplo de uso de una clase lista o List. Todos los programas deberán llevar al inicio la siguiente instrucción:


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La cual indica al compilador que se utilizarán las colecciones. El código se muestra a continuación


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Diccionario : es

una colección de elementos conformados por un par, que tiene la siguiente estructura: Llave  Valor. La información no es recuperada por un índice sino por un valor llave. Se explicará con el siguiente ejemplo: se desarrollará un diccionario conformado por el par, numero de control (que es un valor entero) y nombre (que es una cadena). Se da de alta la siguiente tabla: Llave Valor 345 Juan 245 Miguel 123 Ángel 667 Pedro Tabla ejemplo de información de un diccionario (Elaboración del autor: Manuel Panzi Utrera) Si se guarda esta información en un diccionario y se desea recuperar algún dato, no es posible preguntar qué información existe en el registro 2 porque no se maneja de esa


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manera. La pregunta debe plantearse de esta forma: si tengo la llave 123 ¿a qué valor le corresponde? Existen una serie de reglas para el manejo de los diccionarios en CSharp. Las llaves no pueden repetirse, pero no es trascendente si se repiten los valores. La referencia sólo se hace por la llave. Por ejemplo en la tabla anterior puede ser posible tener otro alumno de nombre: “Angel” pero este debe tener otra llave para identificarlo. Lo

que no es posible es tener dos llaves iguales que identifiquen a dos personas diferentes sería similar a pensar que existen dos personas diferentes con el mismo CURP, por eso el CURP es una clave única de identificación de las personas en otras palabras es nuestra llave. A continuación se plantearán algunos ejemplos del uso de colección diccionario en el siguiente código:


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Existen otros contenedores en C Sharp para el manejo de la información, se mencionarán algunos de los más comúnmente usados. Queue (cola) “Representa una

colección de objetos de tipo primero en entrar, primero en salir ” (MSDN,

2013 b) Las colas son útiles para guardar información en el orden en que fueron recibidas, simulan una cola de personas ante una caja por ejemplo. Son atendidas en el orden que llegaron. Los objetos almacenados en Queue se insertan en un extremo y se quitan del otro. Se utiliza el método Enqueue para poner en la cola un dato, el método Dequeue para quitar el primer elemento de la cola, el método Peek para localizar el siguiente elemento de la cola y el método Dequeue para quitarlo de la cola. Entre muchos otros métodos. A continuación se expone un ejemplo de uso:


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Si se ejecuta el programa la salida será: Lista de datos guardados 0 Archivo.Txt 1 Archivo.Pdf 2 Archivo.Doc 3 Archivo.Ppt Stack(pila)

Representa una colección LIFO ("último en entrar, primero en salir") de tamaño variable de instancias del mismo tipo. (MSDN, 2013 d) Las pilas son útiles para almacenar información y procesar la última que llego. Los objetos almacenados en un Stack se insertan en un extremo y se quitan en el mismo, proporciona una serie de métodos para el manejo de la información siguiendo la filosofía de la pila. Los métodos más importantes son: Count que indica cuántos elementos se tiene en un contenedor, push que guarda un elemento al inicio de la pila, pop que recupera el primer


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elemento al inicio de la pila. Existe también el método toArray que convierte el contenido en un arreglo. S expone a continuación un ejemplo de uso de pilas.

Si se ejecuta este programa la salida que se muestra es la siguiente: Lista de datos guardados 0 Archivo.Ptt 1 Archivo.Doc 2 Archivo.Pdf 3 Archivo.Txt Se observa que las primeras en mostrarse fueron las últimas en ser impresas. SortedList(Lista ordenada)

Representa una colección de pares clave/valor que se ordenan conforme a la clave (MSDN, 2013 c). La clase genérica SortedList es un árbol de búsqueda binaria, que mantiene la información constantemente ordenada utilizando precisamente ese concepto de árbol binario. Este contenedor ya provee mecanismos para mantenerse constantemente División de Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Desarrollo de Software

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balanceado y en el caso de eliminar elementos (que internamente se representan como nodos de un árbol) también el balanceo será de manera automática. SortedList requiere requiere

la implementación de un comparador para ordenar y realizar comparaciones (MSDN, 2013 c). Un comparador no es más que una clase que le indicará a la colección como se deben ordenar los objetos dentro de él. Hasta este momento no se ha tenido necesidad de indicar cómo se deben ordenar los objetos dentro de una colección porque los datos que sutilizados se ordenan de manera natural, los números enteros por su orden numérico y las cadenas por el orden alfabético. Pero en el caso de que se cuente con una colección con los datos de un alumno tales como: Nombre, Edad, Sexo, Semestre y Carrera. Es necesario crear una clase especial que le indique a la colección por cuál de los 5 campos debe ser ordenado o si se necesita una combinación de ellos, (es posible que por necesidad se deba ordenar por sexo y edad).Por ejemplo las listas de alumnos se ordenan de manera común por apellido paterno, apellido materno y nombre. Estamos usando tres campos A esa clase se le llama comparador. Se expone a continuación un ejemplo para entender el concepto.

En el supuesto caso de que se requiera hacer una colección que guarde los datos de los autos que están a la venta en un lote. De los autos se conoce: La placa, la marca, el modelo (Tsuru de lujo, Focus automático, etc.), el color, el año y un precio estimado de venta. Nosotros necesitamos poder listarlos por placa, por modelo o por precio pero este en dos opciones de menor a mayor o de mayor a menor. Este ejemplo de uso de un SortList en SortList en código se representa a continuación. La clase Auto tendría el siguiente código:


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Se necesitan definir 4 comparadores para poder tener las 4 diferentes formas de ordenamiento, solicitadas: 1.- Por placa, 2.- por modelo o por precio pero este en dos opciones de 3.- menor a mayor o 4.- de mayor a menor. Esto se muestra a continuación:


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El comparador por placa es el siguiente:

El comparador por modelo es el siguiente:

El comparador por precio descendente es el siguiente:


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El comparador por precio ascendente es el siguiente:

Si en el lote de autos, se cuenta con los siguientes modelos:

Placa YCS3932 YTR1010 YFG2100 YUH2010 YAT1101

Marc a Nissan Ford Volkswagen Toyota Honda

Mo del o Centra Lujo Focus Básico Golf Estándar Corola Típico Civic Sedan

Co lor Perla Rojo Azul acero Blanco Gris plata

Añ o 2000 2001 2000 2005 2010

Prec io $95,000.00 $80,000.00 $65,000.00 $90,000.00 $98,000.00

El programa principal mostrará el lote ordenado por placa, modelo, precio ascendente y descendente. Esto se observa en el siguiente código. Se utilizará un List para generar estos resultados.


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En el momento de la ejecución del programa, muestra la siguiente salida: YCS3932 Nissan Centra Lujo Perla 2000 95000 YTR1010 Ford Focus Básico Rojo 2001 80000 YFG2100 Volkswagen Golf Estándar Azul Acero 2000 65000 YUH2010 Toyota Corola Típico Blanco 2005 90000 YAT1101 Honda Civic Sedan Gris Plata 2010 98000 División de Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Desarrollo de Software

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YAT1101 Honda Civic Sedan Gris Plata 2010 98000 YCS3932 Nissan Centra Lujo Perla 2000 95000 YFG2100 Volkswagen Golf Estándar Azul Acero 2000 65000 YTR1010 Ford Focus Básico Rojo 2001 80000 YUH2010 Toyota Corola Típico Blanco 2005 90000 YCS3932 Nissan Centra Lujo Perla 2000 95000 YAT1101 Honda Civic Sedan Gris Plata 2010 98000 YUH2010 Toyota Corola Típico Blanco 2005 90000 YTR1010 Ford Focus Básico Rojo 2001 80000 YFG2100 Volkswagen Golf Estándar Azul Acero 2000 65000 YFG2100 Volkswagen Golf Estándar Azul Acero 2000 65000 YTR1010 Ford Focus Básico Rojo 2001 80000 YUH2010 Toyota Corola Típico Blanco 2005 90000 YCS3932 Nissan Centra Lujo Perla 2000 95000 YAT1101 Honda Civic Sedan Gris Plata 2010 98000 YAT1101 Honda Civic Sedan Gris Plata 2010 98000 YCS3932 Nissan Centra Lujo Perla 2000 95000 YUH2010 Toyota Corola Típico Blanco 2005 90000 YTR1010 Ford Focus Básico Rojo 2001 80000 División de Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Ingeniería en Desarrollo de Software

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YFG2100 Volkswagen Golf Estándar Azul Acero 2000 65000 ¿Cómo funciona el comparador que utiliza SortedList? Realmente es muy simple su lógica de funcionamiento es: requiere indicaciones de cómo se ordenan 2 de los valores que ingresarán al SortedList y el método Sort lo aplicará a todo el conjunto de elementos dentro de la colección. Se plantea un ejemplo: recordando la clase del lote de autos, ahora se desea desarrollar un comparador para ordenar por modelo. El ordenamiento es de forma descendente. Retomando un ejemplo del modelo de 2 autos, se nombrará auto1 y auto2, se comparará el modelo del auto1 con el modelo del auto2 (esta comparación es alfanumérica, la letra “A” es menor que la “B” y así sucesivamente, desde el punto de vista de palabras “ANGEL” es menor que “MANUEL” porque ANGEL inicia con A y MANUEL con M), si son

iguales se regresa un 0, si el modelo del auto1 es mayor que el modelo del auto2 regresará un número positivo indicando que no se deben intercambiar de posición, si es lo contrario el auto1 es menor que el auto2, se regresa un número negativo indicando que se deben intercambiar. Es importante notar que se debe devolver un valor positivo o negativo no importa el número en sí. Esto se codifica así:

Se observa que es muy fácil obtener el valor positivo sólo restándolos cuando se trata de comparar valores numéricos. En el caso de comparar cadenas se utiliza el método compareTo de las cadenas que devuelve precisamente un -1, +1 o un 0. De esta manera se comparan cadenas. Se concluye con este tema recapitulando acerca de la utilidad de las colecciones, esto permiten contener una gran cantidad de datos sin necesidad de definir el número de ellos desde un inicio como se observó en todos los ejemplos la información se guarda sin preocuparse por los límites de almacenamiento y los métodos de manejo de información porque estos ya se encuentran implementados, es posible tener acceso a ellos de forma directa con sólo invocarlos.


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Actividad 4. Conjuntos de objetos mediante colecciones en C Sharp El propósito de la actividad es que soluciones un problema en donde sea necesario utilizar una de las colecciones que proporciona el Framework de .NET en CSharp. Para el desarrollo de la actividad tu facilitador te hará llegar un problema mediante el cual debes crear un objeto, y este objeto debe ser agregado a un contenedor de los que proporciona Framework de .NET, las operaciones de alta del objeto, listado del contenido del contenedor y ordenamiento del mismo, se hará mediante un menú simple. 1. Construye el objeto solicitado con sus datos y propiedades indicadas por tu facilitador(a), debes sobre-escribir el método ToString(), mostrando el contenido del objeto en forma ordenada y clara. 2. Construye las dos clases comparadoras para que puedas ordenar la colección por el dato solicitado. 3. Desarrolla un menú con las siguientes opciones: a. Crea un nuevo objeto. Solicita sus datos miembro y adiciónalos al contenedor. b. Lista el contenido del contenedor. c. Lista en forma ordenada por 2 opciones el contenedor. d. Esta opción debe terminar de forma correcta el programa. 4. Integra en el menú el uso de la clase desarrollada y los dos comparadores para que funcionen las diferentes opciones del menú. 5. Integra un archivo de texto en el cual muestres las capturas de pantalla de cada uno de los pasos de este proceso. 6. Una vez realizado tu programa, empaca todo tu proyecto en un archivo .zip incluyendo el archivo de texto con las capturas de pantalla del procedimiento realizado. 7. Guarda la actividad con el nombre DPRN2_U3_EA_XXYZ. Sustituye las XX por las dos primeras letras de tu primer nombre, la Y por tu primer apellido y la Z por tu segundo apellido. 8. Envía el archivo a tu Facilitador(a) para recibir retroalimentación mediante la herramienta Tarea. *No olvides, consultar el documento Criterios de evaluación de las actividades de la Unidad 3 para conocer los parámetros de esta actividad.


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Autoevaluación Antes de desarrollar la evidencia de aprendizaje, realiza la autoevaluación con el fin de hacer un recuento general de la unidad; así como detectar aquellos temas que no has comprendido en su totalidad y que necesites revisar nuevamente, o bien consultar con tus compañeros(as) y Facilitador(a). Para realizar la Autoevaluación, ingresa al listado de actividades en el aula.

Evidencia de aprendizaje. Control de errores en grupo de objetos en C Sharp El propósito de la actividad es que soluciones un problema en donde sea necesario dar seguridad a la ejecución de un programa CSharp, utilizando excepciones el cual maneja un conjunto de objetos. Para el desarrollo de la actividad tu Facilitador (a) te hará llegar un problema donde debes controlar una serie de situaciones utilizando excepciones en el cual realizarás los siguientes pasos: 1. Construye una clase del tipo indicado por tu Facilitador (a). 2. Integra los datos miembro (según te indique tu Facilitador (a) 3. Integra propiedades de lectura y escritura para cada dato miembro. 4. Desarrolla un programa que construya objetos, solicite los datos del usuario y utilizando las propiedades del objeto guarde los datos en él. 5. Controla los errores producidos por la ejecución de la aplicación. 6. Construye las excepciones necesarias para controlar las reglas del negocio. 7. Integra a tu programa el control de las reglas del negocio construidas en el paso anterior. 8. Integra un archivo de texto en el cual muestres las capturas de pantalla de cada uno de los pasos de este proceso. 9. Una vez concluido el desarrollo de tu programa, empaca todo tu proyecto en un archivo .zip incluyendo el archivo de texto con las capturas de pantalla del procedimiento realizado.


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10. Guarda la actividad con el nombre DPRN2_U3_A2_EA_XXYZ. Sustituye las XX por las dos primeras letras de tu primer nombre, la Y por tu primer apellido y la Z por tu segundo apellido. 11. Envía el archivo a tu Facilitador(a) para recibir retroalimentación mediante el Portafolio de evidencias.

*No olvides, consultar el documento EA. Criterios de evaluación U3 para conocer los parámetros de evaluación de esta actividad.

Cierre de la unidad En este momento se ha concluido con el desarrollo de la Unidad III, los temas que abordamos control de errores, arreglos y colecciones son de gran utilidad en el desarrollo de aplicaciones empresariales, en C Sharp. Con esta unidad concluye tu asignatura Programación .NET II, los temas que se abordaron redondean tus conocimientos de programación orientados a objetos y te muestran también la importancia de los conocimientos previos anteriores como la de estructura de datos. El tema de control de errores nos permite crear aplicaciones estables donde se controlen situaciones especiales que pueden provocar que alguna aplicación interrumpa su ejecución en forma inesperada. El tema de conjunto de objetos te permite ahora visualizar la forma en que una aplicación puede manejar mayores volúmenes de información. Con estos dos temas has redondeado tus conocimientos de C Sharp, es momento de una reflexión de todos los temas vistos, es recomendable que continúes investigando más información de objetos, constructores, polimorfismo, sobrecarga, herencia, sobre escritura y en todos ellos revisa su interacción con el control de errores. Felicidades, llegamos al final de esta aventura.


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Para saber más En esta sección encontrarás algunos recursos que es recomendable consultes pues encontrarás más información acerca de los principales conceptos revisados en la unidad tales como: control de errores, colecciones y arreglos: 

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MSDN Microsoft Developer Network. (2013 l). http://msdn.microsoft.com/eses/library/System.Collections.Generic.aspx, (Una referencia muy complete de las colecciones que proporciona C Sharp) MSDN Microsoft Developer NetWork. (2013 n). http://msdn.microsoft.com/eses/library/0yd65esw%28v=vs.110%29.aspx (Una referencia muy completa de los usos de try-catch que nos proporciona C Sharp) El libro de José Antonio González Seco, llamado El lenguaje de programación C# , que es un desarrollo libre, aunque es una versión muy anterior los conceptos fundamentales no han cambiado. Se encuentra disponible en la sección Material de apoyo y también lo puedes obtener de: http://dis.um.es/~bmoros/privado/bibliografia/LibroCsharp.pdf Consulta el manual completo de C Sharp (MSDN, 2013 k) disponible en la siguiente dirección: http://msdn.microsoft.com/es-es/library/zkxk2fwf%28v=vs.90%29.aspx

Fuentes de consulta 

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Ferguson J., Patterson B., Beres J. (2005). La biblia de C# . Madrid España: Editorial Anaya. 835 Págs.

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Gibbs, W. Wayt. (1994). Software's Chronic Crisis. E.U.A: Copyright Scientific American. Recuperado de http://www.di.ufpe.br/~java/graduacao/referencias/SciAmSept1994.html


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González Seco J.A. (s/f). Lenguaje de programación en C#. [En línea] España: s.e

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Liberty, Jesse. (2001). Programming C#. Estados Unidos: Ed. O’reilly.

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Michaellis, M. (2010). Essential C# 4.0 . Estados Unidos: Editorial Addison Wesley.

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Unidad 3 Manipulacion de Errores y Conjuntos de Objetos

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