Programación Orientada a Objetos en C++

Febrero 2009

Índice

1. Teoría de la Orientación a Objetos

2. Desarrollo de un proyecto OO

3. Ejercicios

Orientación a Objetos

Introducción

• Programación Orientada a Objetos (POO):– Modo de entender y clasificar el mundo– Simple e intuitivo– Escalable– Un concepto se define en términos de:

• ¿qué tiene? campos• ¿qué hace? métodos

Clases y objetos

• Clase: concepto abstracto – coche

• Objeto: instancia del concepto – seat ibiza matrícula 43456-FWZ– Una clase puede tener múltiples instancias

(objetos)

• Clase: public class Car{ …}• Objeto: Car miCoche(…);

Campos

• Cosas que tiene un objeto– Coche: motor, puertas, depósito, velocidad…– La configuración en un momento dado de los

campos se llama estado

• Pueden tener cualquier tipo, incluso ser otros objetos

• El objeto debe controlar el cambio de valor de todos los campos críticos

Métodos

• Cosas que puede hacer un objeto– Coche: acelerar, frenar, abrir/cerrar puertas…

• Los métodos suelen modificar los campos– acelerar modifica la velocidad– abrir puerta modifica el estado de las

puertas

Identificadores de acceso

• Campos y métodos pueden definirse con tres tipos de acceso– public: cualquier objeto puede acceder– private : sólo métodos del objeto pueden

acceder– protected: sólo el objeto y objectos de sus

clases hijas pueden acceder

Ejemplosclass class_name

{ id_acceso1: miembro1; id_acceso2: miembro2;

... };

class CRectangle {

int w, h; public:

CRectangle(int,int); int area(void); };

int CRectangle::area () {return (w*h);} void CRectangle::CRectangle (int a, int b)

{ w = a; h = b;}

#include "Car.h"CRectangle rect(3,4);

cout << "area: " << rect.area();

Crectangle.h

Crectangle.cpp

main.cpp

Herencia

• A veces, campos y métodos son compartidos por varias clases:– Acelerar es un método compartido por coches

y trenes

• Para simplificar el código, se usa la herencia– Creamos una clase Vehiculo que tenga los

métodos comunes a coche y tren– Creamos clases hijas que heredan de ella

HerenciaVehículo

acelerarfrenar

depósitovelocidad

Coche

puertas

Tren

vagones

Avión

despegaraterrizar

puertas

Métodos abstractos

• Si la clase padre define un método, la clase hija puede usar ese método sin necesidad de redefinirlo

• Si la clase padre no define un método (método abstracto), la clase hija tiene que definirlo obligatoriamente.

Vehículo

depósitovelocidad

acelerarfrenar

Vehículo aéreo

queroseno

aterrizardespegar

Vehículo terrestre

gasolina Tren

vagonesVagón

puertasasientos

Vagón pasajeros

puertas=2asientos=20

Vagón conductor

puertas=1asientos=2

1..n

Coche

…

…

Avión

aterrizaje horizontaldespegue horizontal

Helicóptero

aterrizaje verticaldespegue vertical

Construir un proyecto

Construir un proyecto C++

• Entorno de desarrollo– Eclipse IDE (Integrated Development

Environment)– plugin CDT (C/C++ Development Tooling)

• Compilador de C/C++– Windows: MinGW o Cygwin– Linux: GCC (GNU C/C++ Compiler)

• Ya instalado

Proyecto C++ en Eclipse

• File > New > Project > C++ Project– Si no aparece en el menú, buscar en Other…

• Project Name: el que queramos, normalmente sin espacios– HelloWorld, cars, pruebaC …

• Toolchain: MinGW GCC o GCC– depende de la plataforma y requisitos

Añadir clases

• Clic derecho en el nombre del proyecto en el menú de la izquierda (New > Class) o botón “New C++ class”– Los nombres de clase siempre comienzan por

mayúscula y sin espacios

Construir el proyecto

• Project > Build Project

• Detecta errores de compilación– Errores sintácticos generalmente

• Genera los ficheros objeto (.o) si no hay errores

Depurando el proyecto

• Permite controlar la ejecución del programa:– Estableciendo puntos de control (checkpoints)– Ejecutando el programa paso a paso– Examinando el valor de las variables

• Run > Debug (F11)• Añadir checkpoints: doble clic en el

margen gris izquierdo

Ejecutar el proyecto

• Clic derecho sobre el proyecto– Run as > Local C/C++ Application

• Botón Run• Menú Run > Run (Ctrl+F11)

• La entrada/salida aparece en la pestaña Console en la parte de abajo del IDE

Ejecutar el proyecto

• Una vez compilado, el proyecto también se puede ejecutar externamente– Carpeta Binaries dentro del proyecto– Extensión .exe– Doble clic en el fichero ejecutable

• Tutorial completo:http://help.eclipse.org/stable/index.jsp?topic=/org.eclipse.cdt.doc.user/getting_started/cdt_w_newproj.htm

Ejercicios

HelloWorld

• Crear un proyecto en Eclipse+CDT

1. File > New > C++ Project2. New > Class3. Project > Build Project4. Run > Run (Ctrl+F11)

HelloWorld

#include <iostream>using namespace std;

int main (){// Say Hello five times

for (int index = 0; index < 5; ++index)cout << "HelloWorld!" << endl;

exit(0);}

Ejemplo: mi Coche• Un coche desde la filosofía OO• ¿Qué tiene?

– Físico: puertas, motor, depósito…– Abstracto: velocidad, aceleración, consumo…– Estado:

• parado con una puerta abierta• a 120 Km/h con el depósito medio lleno

• ¿Qué hace?– Acelerar, abrir/cerrar puertas, repostar…

Ejercicio 1

• Crear una clase coche que tenga los siguientes campos:– Matrícula, marca y modelo (públicos)– Velocidad, velocidad máxima y aceleración– Número de puertas

• Generar los constructores y destructores– Crear un constructor que inicie los parámetros

• Instanciar un objeto de la clase y mostrar por pantalla sus atributos públicos

Ejercicio 2

• Controlar el estado de las puertas– Crear métodos para abrir y cerrar puertas– Almacenar el estado de las puertas

(abiertas/cerradas)

• Pistas: – usar array de bool (true=abierto)– usar constantes enteras para identificar las

puertas (MALETERO=0, DETRAS_IZQ=1, etc)

Ejercicio 3

• Implementar el movimiento del coche:• Acelerar

– Entrada: tiempo durante el que acelera– Efecto: v=min(a·t, vmax)

• Frenar: análogo a la aceleración• Considerar que una vez en movimiento se

mantiene a velocidad constante• Comprobar que no acelere si hay puertas

abiertas

Ejercicio 4• Implementar el consumo del coche:

– Añadir campos:• deposito y depositoMax• consumo (litros por kilómetro)• cuentaKilometros

– Añadir método repostar(float litros)– Añadir método crucero(int segundos) que modifique:

• depósito, cuentaKilometros• d=vt

– Comprobar que funciona correctamente• repostar 20 litros • acelerar 10s• crucero 1000s• frenar 10s