En esta nueva entrega de programación en C++ nos dedicaremos a aprender a crear clases en C++ usando estructuras estáticas o dinámicas. La diferencia entre ambas es que en una puedes tener el control total sobre la memoria y por lo tanto vaciarla en el momento justo, en este caso hablamos de estructura de datos dinámicos o struct, más adelante hablaremos de ello. Hoy toca hablar de las estructuras básicas, que son las estáticas. En una clase podemos usar otras bibliotecas como la clase vector, string, etc. En esta serie de tutoriales veremos que no usaremos en ningún momento clases externas. Trabajaremos sobre arrays (no vectores de la clase vector). Explicaré también que son los nodos en memoria dinámica, etc. La idea es que tengáis que pensar sobre el ejercicio, que hay que hacer para que funcione, que metodos privados necesitas para esta clase, etc. Cualquier duda será respondida por mi o quien sepa la respuesta, la mejor manera de de aprender es de los fallos. Una vez dicho esto empecemos con las estructuras estáticas.

Breve introducción

La programación orientada a objetos o POO es un paradigma de programación que usa los objetos en sus interacciones, para diseñar aplicaciones y programas informáticos. Está basado en varias técnicas, incluyendo herencia, cohesión, abstracción, polimorfismo, acoplamiento y encapsulamiento. Su uso se popularizó a principios de la década de los años 1990. En la actualidad, existe variedad de lenguajes de programación que soportan la orientación a objetos.

¿Como interectuamos?

Los objetos son entidades que tienen un determinado estado, comportamiento e identidad:

• El estado está compuesto de datos o informaciones; serán uno o varios atributos a los que se habrán asignado unos valores concretos (datos).
• El comportamiento está definido por los métodos o mensajes a los que sabe responder dicho objeto, es decir, qué operaciones se pueden realizar con él.
• La identidad es una propiedad de un objeto que lo diferencia del resto; dicho con otras palabras, es su identificador (concepto análogo al de identificador de una variable o una constante).

¿Que son los objetos y como se usan?

Un objeto contiene toda la información que permite definirlo e identificarlo frente a otros objetos pertenecientes a otras clases e incluso frente a objetos de una misma clase, al poder tener valores bien diferenciados en sus atributos. A su vez, los objetos disponen de mecanismos de interacción llamados métodos, que favorecen la comunicación entre ellos. Esta comunicación favorece a su vez el cambio de estado en los propios objetos. Esta característica lleva a tratarlos como unidades indivisibles, en las que no se separa el estado y el comportamiento.

Ejemplo de objeto: Tipoclase a(valor) → casa a

En este caso creamos un objeto con identificador (el nombre de la clase) “casa”.

¿Cúales son los principales conceptos?

• Clase: definiciones de las propiedades y comportamiento de un tipo de objeto concreto. instanciación es la lectura de estas definiciones y la creación de un objeto a partir de ellas. 
• Herencia: (por ejemplo, herencia de la clase C a la clase D) es la facilidad mediante la cual la clase D hereda en ella cada uno de los atributos y operaciones de C, como si esos atributos y operaciones hubiesen sido definidos por la misma D. Por lo tanto, puede usar los mismos métodos y variables publicas declaradas en C. Los componentes registrados como "privados" (private) también se heredan, pero como no pertenecen a la clase, se mantienen escondidos al programador y sólo pueden ser accedidos a través de otros métodos públicos. Esto es así para mantener hegemónico el ideal de POO. 
• Objeto: Instancia de una clase. Entidad provista de un conjunto de propiedades o atributos (datos) y de comportamiento o funcionalidad (métodos), los mismos que consecuentemente reaccionan a eventos. Se corresponden con los objetos reales del mundo que nos rodea, o con objetos internos del sistema (del programa). Es una instancia a una clase. 
• Método: algoritmo asociado a un objeto (o a una clase de objetos), cuya ejecución se desencadena tras la recepción de un "mensaje". Desde el punto de vista del comportamiento, es lo que el objeto puede hacer. Un método puede producir un cambio en las propiedades del objeto, o la generación de un "evento" con un nuevo mensaje para otro objeto del sistema. 
• Atributos: características que tiene la clase 

¿Como se crea una clase?

La declarión de la clase con todos los metodos privados y publicos estarán contenidos en el fichero fuente “.hpp”:

casa.hpp

casa.cpp

La implementación de dicha clase estará contenida es un  fichero aparte con formato “.cpp”:

Cabezera de una Clase

Una vez que el encabezado está incluido, se comprueba si un valor único (en este caso _CASA_H) se define. Entonces, si no está definida, se define y continúa el resto de la página. Cuando el código se incluye de nuevo, la primera ifndef falla, lo que resulta en un archivo en blanco. Esa declaración tiene como función evitar doble de los identificadores tales como tipos, enumeraciones y las variables estáticas.

Ejemplo:

#ifndef _CASA_HPP_ //Si no está definida
#define _CASA_HPP_//Definela
#include <iostream>
 
using namespace std;

Esto pertenece al fichero casa.hpp, si en nuestra clase hacemos uso de string habrá que incluirla como la clase vector, en este caso tan sólo tenemos la clase iostream.

Métodos públicos y privados

Cuando creamos una clase tenemos que pensar que métodos publicos (cualquiera puede tener acceso a dichas funciones) y que métodos privados (solamente está visible para quien programa dicha clase). Veamos un ejemplo y lo analizamos:

class casa {
	public:
		casa() //Metodo para crear la casa
		int miembros(); //Retorna el numero de miembros
		void inserta_miembro (char a); //Inserta un miembro a la casa
		char donde_viven (casa& a); //Retorna la dirección de la casa
		int numero(casa& a); //Retorna el numero de la casa
		void miembros (casa& a); //Muestra los miembros
                void Imprimir(ostream& os); //Imprime la casa
		static const int MAX = 20; //Variable global
	private:
	        int familia; //Contador del numero de miembros
	        char  miembros[MAX]; //Contendrá como mucho 20 miembros por casa
}

Implementaciones

Cuando hagamos las implementaciones usaremos el prefijo "nombre_de_la_clase::nombre funcion()", ejemplo:

#include "casa.hpp"
 
casa::casa(){
  familia=0; //no hay nadie de momento en esa casa
}
 
//La constructora por defecto crea el objeto iniciando sus privados a 0.

Conclusiones

1. Por el momento no haremos uso de clases existentes, sinó que nosotros crearemos nuestras propias clases.
2. Haremos clases genéricas, por el momento tan sólo haremos clases que usen el tipo int.

Ejercicio Propuesto

Una vez leido estas breves entradas pero suficientes para realizar el ejercicio, quiero que hagais los siguientes ejercicios:

1. Estructuras estáticas
2. Estructuras dinámicas
3. Estructuras dinámicas genéricas