C++¶

Última edición el día 2020-12-14 a las 20:52.

He recopilado la siguiente información para tener un acercamiento a C++ con el propósito de aprender mas sobre el lenguaje que por defecto utilizan las placas Arduino.

Índice

Elementos básicos del lenguaje ¶

Comentarios ¶

Los comentarios se pueden realizar de dos tipos:

Comentarios de una sola línea:

// Comentario de una sola linea

Comentarios multilínea:

/*
Esto es un comentario multilínea
Aquí podemos establecer mas de
una linea
*/

Estructura en C++¶

La estructura de C++ se presenta casi idéntica a C:

#include "iostream"

using namespace std;

int main(){
    cout << "Hola mundo";

    return 0;
}

Extensión ¶

La extensión utilizada por los archivos Python es cpp

Compilación y Ejecución ¶

Para compilar un script en C++ debemos instalar un compilador, yo personalmente utilizo en linux GCC y el comando para instalarlo es: sudo apt install build-essential

Lo siguiente será compilar la aplicación ejecutando: g++ -o hola hola-mundo.cpp

Y ya podemos ejecutarlo del siguiente modo: ./hola

Preparación del script ¶

Cuando creamos un nuevo script de C++ tenemos que importar la biblioteca principal del lenguaje:

Ejemplo:

// incluimos la librería principal:
#include "iostream"
// cargamos el namespace std para no tener que estar poniendolo durante todo el código:
using namespace std;

Palabras reservadas de C++¶

En C++ existen las siguientes palabras reservadas:

auto
const
double
float
int
short
struct
unsigned
break
continue
else
for
long
signed
switch
void
clase
default
enum
goto
register
sizeof
typedef
volatile
char
do
extern
if
return
static
union
while

Variables y tipos de datos ¶

Variables ¶

Las variables se definene de forma estricta, lo que significa que definimos el tipo de dato que va a tener esta durante su declaración.

Ejemplo:

int edad = 25;

Constantes ¶

Las constantes se definen de dos formas tal y como se hace en C.

En la cabecera con #define:

#include <iostream>
using namespace std;

// definir constante:
#define PI 3.1416;

int main(){
    // imprimir la constante:
    cout << "El valor de PI es: " << PI;

    return 0;
}

En las funciones con const:

#include <iostream>
using namespace std;


int main(){
    // declaramos la constante con const:
    const float PI = 3.1416;

    cout << "Mostrando el valor de PI: " << PI << endl;

    return 0;
}

..important: Se recomienda el uso de const ya que del otro modo es mas difícil trabajar con la salida estandar.

Tipos de datos primitivos ¶

Los tipos de datos mas comunes son los siguientes:

Tipo de dato	Denominación	Ejemplo
void	Vacío, nada, no retorno
int	Número Entero	20, 5, -3, 0
float	Número con decimales	20.53, 12.5, -18.353
double	Número con decimales mas preciso	20.53, 12.5234, -18.35332
bool	Verdadero o falso	True, False
char	caracter o conjunto de caracteres	«a», «x», «patata»

Ejemplos:

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    // tipo char:
    char x = 'a';

    // tipo entero:
    int entero = 10;

    // tipo flotante:
    float decimal = 3.5;

    // operaciones:
    float resultado = entero + decimal;

    // booleano:
    bool valor = false;

    // impresión de resultado:
    cout << resultado << endl;

    return 0;
}

Entrada y Salida de datos ¶

La entrada y salida de datos en C++ es algo peculiar, pese a que se puede utilizar printf() y scanf() es mas recomendable utilizar cout y cin

Entrada de datos:

cout << "introduce un número: << endl;
cin >> numero;

Salida de datos:

// salida estandar:
cout << "Hola amigo" << " así se puede " << " unir cadenas " endl; // endl salto de página o \n.

// uso de variables:
cout << "Tu número es " << numero << endl;

Operadores ¶

Operadores Aritméticos ¶

Los operadores aritméticos que se presentan en C++ son los siguientes, +, -, *, /, %

Estos podemos utilizarlos del siguiente modo:

// asignación:
int suma = 2 + 2;

// salida de datos:
cout << 3 - 2 << endl;

Operadores Relacionales ¶

Los operadores relacionales en C++ son muy comunes en la mayoría de lenguajes de programación:

Operador	símbolo
Mayor que	>
Menor que	<
Igual que	==
Distinto que	!=
Mayor igual que	>=
Menor igual que	<=

Cuando hablamos del uso de un solo = nos referimos a la asignación de un valor en una variable.

Como en muchos lenguajes, si imprimimos por consola la relación entre un valor y otro el resultado será 0 o 1 (false o true):

// Si decimos que 3 es mayor que 2
cout << 3 > 2 << endl;
// el resultado que sale por consola es 1 (o sea positivo o true).

Operadores de Incremento ¶

Este tipo de operador suma o resta 1 a la cantidad asignada, se utiliza sobre todo en bucles:

Incremento positivo: a++ , ++a
Incremento negativo: a-- , --a

Operadores de Incremento al asignar ¶

Los operadores de incremento realizan una operación aritmética al asignar un número nuevamente:

Operador	símbolo
Sumar	`+=`
Restar	`-=`
Multiplicar	`*=`
Dividir	`/=`
Sacar resto	`%=`
Menor igual que	`<=`

Ejemplo de uso:

#include "iostream"

using namespace std;

int main() {
    int numero = 10;

    numero += 15;
    cout << numero << endl;

    return 0;
}

Operadores Lógicos ¶

En C++ existen los operadores lógicos AND y OR:

Operador	símbolo	condición
&& (and)	&&	La condición se cumple si todos son verdaderos
\|\| (or)	\|\|	La condición se cumple si al menos uno es verdadero
! (not)	!=	La condición se cumple si el valor comparado es distinto

Ejemplos:

#include "iostream"

using namespace std;

int main(){
    int edad = 67;

    // pregunta con AND:
    if(edad > 18 && edad >= 65){
            cout << "con " << edad << " años eres un anciano" << endl;
    }

    //pregunta con OR:
    if(edad > 18 || edad >= 65){
            cout << "con " << edad << " años eres mayor de edad" << endl;
    }

    // pregunta con NOT:
    if(edad != 100){
        cout << " con " << edad << " no tienes un centenar de años " << endl;
    }

    return 0;
}

Estructuras de control ¶

En python disponemos de estructuras de control como if, for y while.

Condicional if ¶

Las condiciones sencillas en C++ funcionan del siguiente modo:

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;


int main(){
    int resultado = 0;

    cout << "Cuanto es 39+50?" << endl;
    cin >> resultado;

    if(resultado == 39+50){
        cout << "Respuesta Correcta!" << endl;
    }

    return 0;
}

También tenemos condiciones con una salida alternativa si no se cumple esta:

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;


int main(){
    int resultado = 0;

    cout << "Cuanto es 39+50?" << endl;
    cin >> resultado;

    if(resultado == 39+50){
        cout << "Respuesta Correcta!" << endl;
    }else{
        cout << "Respuesta incorrecta, el resultado es: " << 39+50 << endl;
    }

    return 0;
}

Condicional else-if ¶

Las condiciones compuestas nos ofrecen varios caminos posibles:

#include <iostream>

using namespace std;


int main(){
    int edad = 0;

    cout << "¿Qué edad tienes?" << endl;
    cin >> edad;

    if(edad >= 18){
        cout << "Eres mayor de edad!" << endl;
    }else if(edad >=16 && edad < 18){
        cout << "Eres un adolescente " << endl;
    }else{
        cout << "Eres menor de edad" << endl;
    }

    return 0;
}

Condicional switch ¶

Con Switch podemos tomar varios camino en el código:

#include <iostream>

using namespace std;


int main(){
    cout << "Elije una opción: ";
    int opcion;
    cin >> opcion;

    switch(opcion){
        case 1:
            cout << "Has seleccionado la primera opción" << endl;
            break;
        case 2:
            cout << "Has seleccionado la segunda opción" << endl;
            break;
        case 3:
            cout << "Has seleccionado la tercera opción" << endl;
            break;
        default:
            cout << "Opción incorrecta" << endl;
    }

    return 0;
}

Bucle for ¶

El bucle for en Cpp se presenta de un modo muy similar a C:

Uso con rango definido:

#include <iostream>

using namespace std;


int main(){

    for(int i=10; i > 0; i--){
        cout << "Cuenta atras... "<< i << endl;
    }

    return 0;
}

Bucle foreach ¶

El bucle foreach esta diseñado especialmente para recorrer arrays y colecciones de datos.

Ejemplo de uso:

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    int numeros[] = { 8, 154, 32, 25 };

    for (int num : numeros){
        cout << num << endl;
    }

}

Bucle while ¶

El bucle While es similar a otros lenguajes:

Ejemplo:

#include <iostream>

using namespace std;


int main(){

    int numero;
    cout << "Introduce un número" << endl;
    cin >> numero;
    while(numero <= 100){
        cout << "Introduce un número" << endl;
        cin >> numero;
    }

    return 0;
}

Ejemplo con bucle infinito:

#include <iostream>

using namespace std;


int main(){

    int numero;
    numero = 0;
    while(1){
        numero++;
        cout << numero << endl;
    }

    return 0;
}

Bucle do-while ¶

Cuando trabajamos con do while tenemos que saber que el algoritmo se ejecutará al menos una vez aunque no se cumpla la condición:

#include <iostream>

using namespace std;


int main(){

    int numero;
    cout << "Introduce un número" << endl;
    cin >> numero;
    do{
        cout << "Introduce un número" << endl;
        cin >> numero;
    }while(numero <= 100);

    return 0;
}

Romper un bucle ¶

Para romper un bucle while o for se utiliza la palabra reservada break:

#include <iostream>

using namespace std;


int main(){

    int numero;
    numero = 0;
    while(1){
        numero++;
        cout << numero << endl;

        if(numero == 100){
            break;
        }
    }

    return 0;
}

Estructuras de datos ¶

Arrays o Vectores ¶

Los arrays o vectores son una colección de datos estrictamente definida en el caso de C++

Ejemplo de uso e impresión de array:

#include <iostream>

using namespace std;


int main(){
    // declaración y asignación de elementos al array:
    int edades[] = {1,2,9,10,16,32,33,22,15};

    // estableciendo el tamaño de la cadena, algo similar a la función length en otros lenguajes:
    int limite = (sizeof(edades)/sizeof(edades[0]));

    // Recorrido e impresión del array:
    for(int i = 0; i < limite; i++){
        cout << edades[i] << endl;
    }

    // cambiando el valor de un elemento de la cadena:
    edades[2] = 27;
    // impresión de un valor específico del array:
    cout << edades[2] << endl;

    return 0;
}

Matrices ¶

Las matrices son básicamente arrays multidimensionales a los que les asignamos una cantidad de casillas y este se puede representar como una tabla a la hora de guardar y acceder a la información:

Ejemplo de Matriz y recorrido e impresión como si fuese una tabla con un for anidado:

# include "iostream"

using namespace std;

int main(){
    // creamos una matriz de 4x4
    int matriz[4][4] = {
        {1,2,3,4},
        {4,5,6,7},
        {8,9,10,11},
        {12,13,14,15}
    }; // el primer array representa las filas y el segundo las columnas

    // impresión del número 11:
    cout << matriz[2][3] << endl;

    // recorrer matriz con un bucle anidado:
    for(int fila = 0; fila <= 3; fila++){
        cout << "==============" << endl;
        cout << "|";
        for(int columna = 0; columna <= 3; columna++){
            cout << matriz[fila][columna] << "|";
        }
        cout << endl;
    }
}

Funciones ¶

Las funciones en C++ son practicamente iguales a C:

#include <iostream>
#include <string>

using namespace std;

int funcion(int num1, int num2){
    return num1 + num2;
}

int main(){
    cout << "el total es: " << funcion(10, 15) << endl;

    return 0;
}

Punteros ¶

Vamos a ver un sencillo ejemplo del uso de punteros en C++:

#include <iostream>

using namespace std;

int funcion(int valor){
    valor = valor + 10;
    return valor;
}

int funcionPunteros(int* valor){
    *valor = *valor + 10;
    return *valor;
}

int main(){
    int numero = 10;

    cout << "Antes de función " << numero << endl;
    funcion(numero);
    cout << "Después de funcion " << numero << endl;

    cout << "Antes de funcionPunteros " << numero << endl;
    funcionPunteros(&numero);
    cout << "Después de funcionPunteros " << numero << endl;

    return 0;
}

En la herencia de clases existe otro concepto llamado polimorfismo y se basa en reutilizar los metodos de las clases padre para modificarlos en las clases hijo de forma que podemos reutilizarlos sin necesidad de crear unos nuevos.

Manejo de errores ¶

El manejo de errores en C++ se realiza con try y catch:

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    int numeroA;
    int numeroB = 20;
    int total;

    cout << "introduce un número:" << endl;
    cin >> numeroA;
    total = numeroA + numeroB;

    // con try probaremos a ejecutar una operación:
    try{
        // si el valor es mayor a 20 siginfica que el numeroA no es una letra o un valor igual menor que 0:
        if(total > 20){
            cout << "El resultado de la suma es: " << total << endl;
        }else{
            // sino provocaremos un error:
            throw(numeroA);
        }
    } // catch caputará el error provocado:
    catch(int numero){
        cout << "El valor introducido no es correcto: " << numero << endl;
    }
}

Librerías de C++¶

Estas son las librerías estándares mas comunes de C++:

fstream: permite la manipulación de archivos desde el programa, tanto leer como escribir en ellos.
oisfwd: contiene declaracioens adelantadas de todas las plantillas de flujos.
iostream: Parte del STL que contiene los algoritmos estándar. Es la más usada.
list: Parte de la STL relativa a contenedores tipo list.
math: Contiene los prototipos de las funciones y otras definiciones.
memory: utilidades relativas a la gestión de memoria
new: manejo de memoria dinámica
numeric: parte de la libería numérica de la STL
ostream: Algoritmos estandar para los flujos de salida.
queue: contenedores tipo queue (colas de objetos).
stdio: contiene los prototipos de las funciones, macros y tipos para manipular datos de entrada y salida.
stdlib: lo mismo para uso general
string: para trabajar cadenas de texto.
typeinfo: mecanismo de identificación de tipos en tiempo de ejecución
vector: para trabajar las matrices unidimensionales.
forward_list: sirve para implementar listas enlazadas simples.
iterator: porporciona un conjunto de clases para interar elementos.
regex: proporciona fácil acceso al uso de expresiones regulares
thread: util para trabajar programas multihilos y crear varios hilos en nuestra aplicación.

Módulos y paquetes ¶

He estado buscando información en la red y no he dado con mucho así que he comprobado que se puede crear paquetes del mismo modo que C.

Archivo modulo.cpp con la función del paquete:

int sumar(int num1, int num2){
    return num1 + num2;
}

Archivo de intercambio intercambio.h:

extern int sumar(int a, int b);

Archivo main.cpp con el código principal:

#include "iostream"
#include "intercambio.h"

using namespace std;

int main(){
    cout << sumar(20,15) << endl;
}

Uso del preprocesador ¶

Este ejemplo de preprocesado sin utilizar el archivo .h es identico al de C.

Archivo modulo.cpp con la función del paquete:

int sumar(int num1, int num2){
    return num1 + num2;
}

Archivo main.cpp con el código principal:

#include "iostream"
extern int sumar(int a, int b);

using namespace std;

int main(){
    cout << sumar(20,15) << endl;
}