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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