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Programación Orientada a Objetos en C++
Jorge M. Finochietto
UNC-CONICET
2010
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 1 / 68
1 Introducción
2 Declaración
3 Constructores y Destructores
4 Sistemas de Protección
5 Modificadores para miembros
6 Herencia
7 Funciones Virtuales
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 2 / 68
Outline
1 Introducción
2 Declaración
3 Constructores y Destructores
4 Sistemas de Protección
5 Modificadores para miembros
6 Herencia
7 Funciones Virtuales
General
Programación Orientada a Objetos (POO)
Es un paradigma (modelo de trabajo) de programación que agrupa los
datos y los procedimientos para manejarlos en una única entidad: el
objeto.
Objeto
Un objeto es una unidad que engloba en sı́ mismo variables y
funciones necesarios para el tratamiento de esos datos.
Cada programa es un objeto, que a su vez está formado de objetos
que se relacionan entre ellos.
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 4 / 68
Definiciones
Método
Función perteneciente a un determinado objeto.
Atributo
Variable perteneciente a un determinado objeto.
Los objetos se comunican e interrelacionan entre si a través del
acceso a sus atributos y del llamado a sus métodos.
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Definiciones
Clase
Una clase se puede considerar como un patrón para construir objetos.
Interfaz
Es la parte del objeto que es visible para el resto de los objetos. Es
decir, el conjunto de métodos y atributos que dispone un objeto para
comunicarse con él.
Un objeto es sólo una instancia (un ejemplar) de una clase
determinada.
Las clases tienen partes públicas y partes privadas.
Generalmente, llamaremos a la parte pública de una clase su
interfaz.
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Definiciones
Herencia
Capacidad de crear nuevas clases basándose en clases base
previamente definidas, de las que se aprovechan ciertos datos y
métodos, se desechan otros y se añaden nuevos.
Jerarquı́a
Orden de subordinación de un sistema clases.
Polimorfismo
Propiedad según la cual un mismo objeto puede considerarse como
perteneciente a distintas clases.
La herencia siempre se produce en un mismo sentido, creando
estructuras de clases en forma de árbol.
Es posible retroceder hasta una o varias clases base.
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Outline
1 Introducción
2 Declaración
3 Constructores y Destructores
4 Sistemas de Protección
5 Modificadores para miembros
6 Herencia
7 Funciones Virtuales
Declaración
Sintáxis
class <identificador de clase> [<lista de clases base>] {
<lista de miembros>
};
La lista de clases base se usa para derivar clases.
La lista de miembros comprende una lista de funciones y datos.
Ejemplo
class punto {
private:
// Atributos de la clase "punto"
int a, b;
public:
// Métodos de la clase "punto"
void Lee(int &a2, int &b2);
void Guarda(int a2, int b2);
};
// Sigue definición de métodos de la clase "punto"
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 9 / 68
Acceso
Sintáxis
class <identificador de clase> {
public:
<lista de miembros>
private:
<lista de miembros>
protected:
<lista de miembros>
};
Acceso privado (private)
I Sólo son accesibles por los propios miembros de la clase, pero no
desde funciones externas o desde funciones de clases derivadas.
I Acceso por defecto.
Acceso público (public)
I Cualquier miembro público de una clase es accesible desde
cualquier parte donde sea accesible el propio objeto.
Acceso protegido (protected)
I Con respecto a las funciones externas, es equivalente al acceso
privado, pero con respecto a las clases derivadas se comporta
como público.
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 10 / 68
Métodos (Funciones Miembro)
La lista de métodos puede ser
I simplemente una declaración de prototipos,
I o pueden ser también definiciones.
Cuando se definen fuera se debe usar el operador de ámbito “::”
Las funciones definidas de este modo serán tratadas como inline
(se inserta el código cada vez que son llamadas)
Ejemplo
class punto {
.....
public:
// Métodos de la clase "punto"
void Lee(int &a2, int &b2);
void Guarda(int a2, int b2) {
a = a2;
b = b2;
}
};
void punto::Lee(int &a2, int &b2) {
a2 = a;
b2 = b;
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 11 / 68
Ejemplo
#include <iostream>
using namespace std;
class punto {
private:
// Atributos de la clase "punto"
int a, b;
public:
// Métodos de la clase "punto"
void Lee(int &a2, int &b2);
void Guarda(int a2, int b2) {
a = a2;
b = b2;
}
};
void punto::Lee(int &a2, int &b2) {
a2 = a;
b2 = b;
}
int main() {
punto par1;
int x, y;
par1.Guarda(12, 32);
par1.Lee(x, y);
cout << "Valor de par1.a: " << x << endl;
cout << "Valor de par1.b: " << y << endl;
return 0;
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 12 / 68
El puntero this
Para cada objeto declarado de una clase se mantiene una copia
de sus datos, pero todos comparten la misma copia de las
funciones de esa clase.
I Esto ahorra memoria y hace que los programas ejecutables sean
más compactos, pero plantea un problema.
Cada función de una clase puede hacer referencia a los datos de
un objeto, modificarlos o leerlos, usando el puntero especial
llamado this que apunta al mismo objeto.
Ejemplo
void punto::Guarda(int a2, int b2) {
this->a = a2;
this->b = b2;
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 13 / 68
Ejemplo
#include <iostream>
using namespace std;
class clase {
public:
clase() {}
void EresTu(clase& c) {
if(&c == this) cout << "Sı́, soy yo." << endl;
else cout << "No, no soy yo." << endl;
}
};
int main() {
clase c1, c2;
c1.EresTu(c2);
c1.EresTu(c1);
return 0;
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 14 / 68
Outline
1 Introducción
2 Declaración
3 Constructores y Destructores
4 Sistemas de Protección
5 Modificadores para miembros
6 Herencia
7 Funciones Virtuales
Constructores
Son métodos especiales que sirven para inicializar un objeto de
una determinada clase al mismo tiempo que se declara.
Son especiales por varios motivos:
I Tienen el mismo nombre que la clase a la que pertenecen.
I No tienen tipo de retorno, y por lo tanto no retornan ningún valor.
I No pueden ser heredados.
I Deben ser públicos, no tendrı́a ningún sentido declarar un
constructor como privado, ya que siempre se usan desde el
exterior de la clase, ni tampoco como protegido, ya que no puede
ser heredado.
Sintáxis
class <identificador de clase> {
public:
<identificador de clase>(<lista de parámetros>) [: <lista de constructores>] {
<código del constructor>
}
...
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 16 / 68
Constructores
Ejemplo
class punto {
.....
public:
// Métodos de la clase "punto"
// Constructor
punto(int a2, int b2);
void Lee(int &a2, int &b2);
void Guarda(int a2, int b2) {
a = a2;
b = b2;
}
};
punto::punto(int a2, int b2) {
a = a2;
b = b2;
}
Si no definimos un contructor el compilador creará uno por
defecto, sin parámetros, que no hará absolutamente nada.
Si definimos un constructor que requiere argumentos, es
obligatorio suministrarlos.
Será llamado siempre que se declare un objeto de esa clase.
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 17 / 68
Ejemplo
#include <iostream>
using namespace std;
class punto {
.....
public:
// Métodos de la clase "punto"
// Constructor
punto(int a2, int b2);
.....
};
punto::punto(int a2, int b2) {
a = a2;
b = b2;
}
......
int main() {
punto par1(12, 32);
int x, y;
par1.Lee(x, y);
cout << "Valor de par1.a: " << x << endl;
cout << "Valor de par1.b: " << y << endl;
return 0;
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 18 / 68
Inicialización de objetos
Se pueden inicializar los datos miembros de los objetos en los
constructores invocando los constructores de ellos.
En C++ incluso las variables de tipos básicos como int, char o
float son objetos.
Cada inicializador consiste en el nombre de la variable miembro a
inicializar, seguida de la expresión que se usará para inicializarla
entre paréntesis.
Los inicializadores se añadirán a continuación de los parámetros
del constructor, antes del cuerpo del constructor y separado del
paréntesis por dos puntos “:”
Ejemplo
punto::punto(int a2, int b2) : a(a2), b(b2) {}
Es preferible usar la inicialización siempre que sea posible en
lugar de asignaciones.
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 19 / 68
Sobrecarga de constructores
Los constructores son funciones, también pueden definirse varios
constructores para cada clase (sobrecarga).
Como en las funciones, no pueden declararse varios
constructores con el mismo número y el mismo tipo de
argumentos
Ejemplo
class punto {
public:
// Constructores
punto(int a2, int b2) : a(a2), b(b2) {}
punto() : a(0), b(0) {}
// Funciones miembro de la clase "punto"
void Lee(int &a2, int &b2);
void Guarda(int a2, int b2);
private:
// Datos miembro de la clase "punto"
int a, b;
};
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 20 / 68
Argumentos por defecto
Pueden asignarse valores por defecto a los argumentos del
constructor.
De este modo reducimos el número de constructores necesarios.
Ejemplo
class punto {
public:
// Constructor
punto(int a2=0, int b2=0) : a(a2), b(b2) {}
// Funciones miembro de la clase "punto"
void Lee(int &a2, int &b2);
void Guarda(int a2, int b2);
private:
// Datos miembro de la clase "punto"
int a, b;
};
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 21 / 68
Asignación de objetos
La asignación está permitida entre objetos existentes.
El compilador crea un operador de asignación por defecto.
Éste copia los valores de todos los atributos de un objeto al otro.
Ejemplo
#include <iostream>
using namespace std;
int main() {
punto par1(12, 32), par2;
int x, y;
par2 = par1;
par2.Lee(x, y);
cout << "Valor de par2.a: " << x << endl;
cout << "Valor de par2.b: " << y << endl;
return 0;
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 22 / 68
Constructor copia
Crea un objeto que no existe a partir de otro objeto existente.
Sólo tienen un argumento, que es una referencia a un objeto de
su misma clase.
El compilador crea un constructor copia por defecto que copia los
valores de todos los atributos de un objeto al otro.
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 23 / 68
Uso del cosntructor copia
Caso explı́cito
int main() {
punto par1(12, 32)
punto par2(par1);
}
Caso implı́cito con mismo objeto
int main() {
punto par1(12, 32)
// Se usa porque el objeto par2 se inicializa al mismo tiempo que se declara.
punto par2=par1;
}
Caso implı́cito con objeto diferente
int main() {
punto par1(12, 32)
// El compilador intenta crear el objeto par2 usando el constructor copia sobre el objeto 14.
// Como 14 no es un objeto de la clase punto, el compilador usa el constructor de punto
// con el valor 14, y después usa el constructor copia.
punto par2=14;
}
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Copia superficial vs. Copia profuna
Tanto la asignación como el constructor copia por defecto hacen
una copia superficial.
I Sólo se copian los miembros pero no la memoria a que estos
apuntan (para el caso de punteros)
I Por lo tanto, al copiarse punteros ambos objetos terminan
apuntando a la misma área de memoria.
La copia profunda implica además hacer una copia de los bloques
de memoria hacia donde apunten punetros miembros del objeto.
Para implementar la copia profunda, pueden definirse por el
usuario tanto el operador de asignación como el constructor
copia.
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 25 / 68
Destructores
Son métodos especiales que sirven para eliminar un objeto de
una determinada clase.
Realizan procesos necesarios cuando un objeto termina su
ámbito temporal:
I liberan la memoria dinámica utilizada por dicho objeto,
I liberan recursos usados, como ficheros, dispositivos, etc.
Tienen algunas caracterı́sticas especiales:
I Tienen el mismo nombre que la clase a la que pertenecen, pero
tienen el sı́mbolo ∼ delante
I No tienen tipo de retorno, y por lo tanto no retornan ningún valor.
I No tienen parámetros.
I No pueden ser heredados.
I Deben ser públicos.
I No pueden ser sobrecargados, lo cual es lógico, puesto que no
tienen valor de retorno ni parámetros, no hay posibilidad de
sobrecarga.
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 26 / 68
Destructores
Cuando se define un destructor para una clase, éste es llamado
automáticamente cuando se abandona el ámbito en el que fue
definido.
Esto es ası́ salvo cuando el objeto fue creado dinámicamente con
el operador new, ya que en ese caso, cuando es necesario
eliminarlo, hay que hacerlo explı́citamente usando el operador
delete.
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 27 / 68
Ejemplo: Clase
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
class cadena {
public:
cadena(); // Constructor por defecto
cadena(const char *c); // Constructor desde cadena c
cadena(int n); // Constructor de cadena de n caracteres
cadena(const cadena &); // Constructor copia
˜cadena(); // Destructor
void Asignar(const char *dest);
char *Leer(char *c);
private:
char *cad; // Puntero a char: cadena de caracteres
};
...
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 28 / 68
Ejemplo: Definición de constructores y destructores
...
cadena::cadena() : cad(NULL) {}
cadena::cadena(const char *c) {
cad = new char[strlen(c)+1];// Reserva memoria para cadena
strcpy(cad, c); // Almacena la cadena
}
cadena::cadena(int n) {
cad = new char[n+1]; // Reserva memoria para n caracteres
cad[0] = 0; // Cadena vacı́a
}
cadena::cadena(const cadena &Cad) {
// Reservamos memoria para la nueva y la almacenamos
cad = new char[strlen(Cad.cad)+1];
// Reserva memoria para cadena
strcpy(cad, Cad.cad); // Almacena la cadena
}
cadena::˜cadena() {
delete[] cad; // Libera la memoria reservada a cad
}
...
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 29 / 68
Ejemplo: Funciones
...
...
void cadena::Asignar(const char *dest) {
// Eliminamos la cadena actual:
delete[] cad;
// Reservamos memoria para la nueva y la almacenamos
cad = new char[strlen(dest)+1];
// Reserva memoria para la cadena
strcpy(cad, dest); // Almacena la cadena
}
char *cadena::Leer(char *c) {
strcpy(c, cad);
return c;
}
...
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 30 / 68
Ejemplo: Principal
...
int main() {
cadena Cadena1("Cadena de prueba");
cadena Cadena2(Cadena1); // Cadena2 es copia de Cadena1
cadena *Cadena3; // Cadena3 es un puntero
char c[256];
// Modificamos Cadena1:
Cadena1.Asignar("Otra cadena diferente");
// Creamos Cadena3:
Cadena3 = new cadena("Cadena de prueba no
3");
// Ver resultados
cout << "Cadena 1: " << Cadena1.Leer(c) << endl;
cout << "Cadena 2: " << Cadena2.Leer(c) << endl;
cout << "Cadena 3: " << Cadena3->Leer(c) << endl;
delete Cadena3; // Destruir Cadena3.
// Cadena1 y Cadena2 se destruyen automáticamente
return 0;
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 31 / 68
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1 Introducción
2 Declaración
3 Constructores y Destructores
4 Sistemas de Protección
5 Modificadores para miembros
6 Herencia
7 Funciones Virtuales
Concepto de amistad (friend)
Los miembros privados de una clase no son accesibles para
funciones y clases exteriores a dicha clase.
En ciertas ocasiones, necesitaremos tener acceso a
determinados miembros de un objeto de una clase desde otros
objetos de clases diferentes, pero sin perder ese
encapsulamiento para el resto del programa, es decir,
manteniendo esos miembros como privados.
El modificador friend puede aplicarse a clases o funciones para
inhibir el sistema de protección.
Las relaciones de amistad entre clases suponen lo siguiente
I La amistad no puede transferirse, si A es amigo de B, y B es amigo
de C, esto no implica que A sea amigo de C.
I La amistad no puede heredarse. Si A es amigo de B, y C es una
clase derivada de B, A no es amigo de C.
I La amistad no es simétrica. Si A es amigo de B, B no tiene por
qué ser amigo de A.
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 33 / 68
Funciones amigas externas
Ejemplo
#include <iostream>
using namespace std;
class A {
public:
A(int i=0) : a(i) {}
void Ver() { cout << a << endl; }
private:
int a;
friend void Ver(A); // "Ver" es amiga de la clase A
};
void Ver(A Xa) {
// La función Ver puede acceder a miembros privados
// de la clase A, ya que ha sido declarada "amiga" de A
cout << Xa.a << endl;
}
int main() {
A Na(10);
Ver(Na); // Ver el valor de Na.a
Na.Ver(); // Equivalente a la anterior
return 0;
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 34 / 68
Funciones amigas con otras clases
Ejemplo
#include <iostream>
using namespace std;
class A; // Declaración previa (forward)
class B {
public:
B(int i=0) : b(i) {}
void Ver() { cout << b << endl; }
bool EsMayor(A Xa); // Compara b con a
private:
int b;
};
class A {
public:
A(int i=0) : a(i) {}
void Ver() { cout << a << endl; }
private:
// Función amiga tiene acceso
// a miembros privados de la clase A
friend bool B::EsMayor(A Xa);
int a;
};
bool B::EsMayor(A Xa) {
return b > Xa.a;
}
...
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 35 / 68
Funciones amigas con otras clases
Ejemplo
...
int main() {
A Na(10);
B Nb(12);
Na.Ver();
Nb.Ver();
if(Nb.EsMayor(Na)) cout << "Nb es mayor que Na" << endl;
else cout << "Nb no es mayor que Na" << endl;
return 0;
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 36 / 68
Clases amigas
Ejemplo
#include <iostream>
using namespace std;
/* Clase para elemento de lista enlazada */
class Elemento {
public:
Elemento(int t); /* Constructor */
int Tipo() { return tipo;} /* Obtener tipo */
private: /* Datos: */
int tipo; /* Tipo */
Elemento *sig; /* Siguiente elemento */
friend class Lista; /* Amistad con lista */
};
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 37 / 68
Clases amigas
Ejemplo
...
/* Clase para lista enlazada de números*/
class Lista {
public:
Lista() : Cabeza(NULL) {} /* Constructor */
/* Lista vacı́a */
˜Lista() { LiberarLista(); } /* Destructor */
void Nuevo(int tipo); /* Insertar figura */
Elemento *Primero() /* Obtener primer elemento */
{ return Cabeza; }
/* Obtener el siguiente elemento a p */
Elemento *Siguiente(Elemento *p) {
if(p) return p->sig; else return p;};
/* Si p no es NULL */
/* Averiguar si la lista está vacı́a */
bool EstaVacio() { return Cabeza == NULL;}
private:
Elemento *Cabeza; /* Puntero al primer elemento */
void LiberarLista(); /* Función privada para borrar lista */
};
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 38 / 68
Clases amigas
Ejemplo
/* Constructor */
Elemento::Elemento(int t) : tipo(t), sig(NULL) {}
/* Asignar datos desde lista de parámetros */
/* Añadir nuevo elemento al principio de la lista */
void Lista::Nuevo(int tipo) {
Elemento *p;
p = new Elemento(tipo); /* Nuevo elemento */
p->sig = Cabeza;
Cabeza = p;
}
/* Borra todos los elementos de la lista */
void Lista::LiberarLista() {
Elemento *p;
while(Cabeza) {
p = Cabeza;
Cabeza = p->sig;
delete p;
}
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 39 / 68
Clases amigas
Ejemplo
...
int main() {
Lista miLista;
Elemento *e;
// Insertamos varios valores en la lista
miLista.Nuevo(4);
miLista.Nuevo(2);
miLista.Nuevo(1);
// Y los mostramos en pantalla:
e = miLista.Primero();
while(e) {
cout << e->Tipo() << " ,";
e = miLista.Siguiente(e);
}
cout << endl;
return 0;
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 40 / 68
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1 Introducción
2 Declaración
3 Constructores y Destructores
4 Sistemas de Protección
5 Modificadores para miembros
6 Herencia
7 Funciones Virtuales
Funciones en lı́nea (inline)
Cuando las definiciones de funciones miembro son muy
pequeñas, ser interesante declararlas como inline.
En estos casos el código generado para la función cuando el
programa se compila, se inserta en el punto donde se invoca a la
función, en lugar de hacerlo en otro lugar y hacer una llamada.
I El código de estas funciones se ejecuta más rápidamente,
I peroel programa ejecutable final puede ser mucho más grande.
Hay dos maneras de declarar una función como inline.
I En forma implı́cita
I En forma explı́cita
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 42 / 68
Funciones en lı́nea implı́citas
Ejemplo con función inline implı́cita
class Ejemplo {
public:
Ejemplo(int a = 0) : A(a) {}
private:
int A;
};
Ejemplo sin función inline
class Ejemplo {
public:
Ejemplo(int a = 0);
private:
int A;
};
Ejemplo::Ejemplo(int a) : A(a) {}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 43 / 68
Funciones en lı́nea explı́citas
Para hacerlo en forma explı́cita se debe usar la palabra reservada
inline
Ejemplo
class Ejemplo {
public:
Ejemplo(int a = 0);
private:
int A;
};
inline Ejemplo::Ejemplo(int a) : A(a) {}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 44 / 68
Funciones constantes
Cuando una función miembro no deba modificar el valor de ningún
dato de la clase, podemos y debemos declararla como constante.
Esto evitará que la función intente modificar los datos del objeto.
Proporciona ciertos mecanismos necesarios para mantener la
protección de los datos.
Se utiliza la palabra reservada const
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 45 / 68
Funciones constantes
Ejemplo
#include <iostream>
using namespace std;
class Ejemplo2 {
public:
Ejemplo2(int a = 0) : A(a) {}
void Modifica(int a) { A = a; }
int Lee() const { return A; }
private:
int A;
};
int main() {
Ejemplo2 X(6);
cout << X.Lee() << endl;
X.Modifica(2);
cout << X.Lee() << endl;
return 0;
}
Si intentamos modificar algo de la clase, el compilador no lo
permitirá.
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 46 / 68
Valores de retorno constantes
Permite proteger el valor y contenido de un puntero para que el
mismo no se modificado.
Ejemplo
class cadena {
public:
cadena(); // Constructor por defecto
cadena(const char *c); // Constructor desde cadena c
cadena(int n); // Constructor para cadena de n caracteres
cadena(const cadena &); // Constructor copia
˜cadena(); // Destructor
void Asignar(const char *dest);
char *Leer(char *c) {
strcpy(c, cad);
return c;
}
private:
char *cad; // Puntero a char: cadena de caracteres
};
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 47 / 68
Valores de retorno constantes
La función ”Leer”, verás que devuelve un puntero a la cadena que
pasamos como parámetro, después de copiar el valor de cad en
esa cadena.
Si nos limitáramos a devolver ese parámetro, el programa podrı́a
modificar la cadena almacenada a pesar de ser cad un miembro
privado.
Para evitar eso podemos declarar el valor de retorno de la función
”Leerçomo constante
...
const char *Leer() { return cad; }
...
int main() {
cadena Cadena1("hola");
cout << Cadena1.Leer() << endl; // Legal
Cadena1.Leer() = cadena2; // Ilegal
Cadena1.Leer()[1] = ’O’; // Ilegal
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 48 / 68
Outline
1 Introducción
2 Declaración
3 Constructores y Destructores
4 Sistemas de Protección
5 Modificadores para miembros
6 Herencia
7 Funciones Virtuales
Clases base y clases derivadas
Cada nueva clase obtenida mediante herencia se conoce como
clase derivada.
Las clases a partir de las cuales se deriva, clases base.
Cada clase derivada puede usarse como clase base para obtener
una nueva clase derivada.
Cada clase derivada puede serlo de una o más clases base
(derivación múltiple).
Puede crearse una jerarquı́a de clases tan compleja como sea
necesario.
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 50 / 68
Derivación de clases
Sintáxis
class <clase_derivada> :
[public|private] <base1> [,[public|private] <base2>] {};
Para cada clase base podemos definir dos tipos de acceso:
I public: los miembros heredados de la clase base conservan el
tipo de acceso con que fueron declarados en ella.
I private: todos los miembros heredados de la clase base pasan a
ser miembros privados en la clase derivada.
Si no se especifica ninguno de los dos, por defecto se asume que
es private.
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 51 / 68
Ejemplo
// Clase base Persona:
class Persona {
public:
Persona(char *n, int e);
const char *LeerNombre(char *n) const;
int LeerEdad() const;
void CambiarNombre(const char *n);
void CambiarEdad(int e);
protected:
char nombre[40];
int edad;
};
// Clase derivada Empleado:
class Empleado : public Persona {
public:
Empleado(char *n, int e, float s);
float LeerSalario() const;
void CambiarSalario(const float s);
protected:
float salarioAnual;
};
El acceso protected nos permite que los datos sean
inaccesibles desde el exterior de las clases, pero a la vez, permite
que sean accesibles desde las clases derivadas.
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 52 / 68
Constructores de clases derivadas
Cuando se crea un objeto de una clase derivada, primero se
invoca al constructor de la clase o clases base y a continuación al
constructor de la clase derivada.
Si la clase base es a su vez una clase derivada, el proceso se
repite recursivamente.
Si no hemos definido los constructores de las clases, se usan los
constructores por defecto que crea el compilador.
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 53 / 68
Ejemplo
#include <iostream>
using namespace std;
class ClaseA {
public:
ClaseA() : datoA(10) {
cout << "Constructor de A" << endl;
}
int LeerA() const { return datoA; }
protected:
int datoA;
};
class ClaseB : public ClaseA {
public:
ClaseB() : datoB(20) {
cout << "Constructor de B" << endl;
}
int LeerB() const { return datoB; }
protected:
int datoB;
};
int main() {
ClaseB objeto;
cout << "a = " << objeto.LeerA()
<< ", b = " << objeto.LeerB() << endl;
return 0;
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 54 / 68
Inicialización de clases base en constructores
Para inicializar las clases base usando parámetros desde el
constructor de una clase derivada se utiliza el mismo método que
para con los datos miembro.
Las llamadas a los constructores deben escribirse antes de las
inicializaciones de los parámetros.
Sintáxis
<clase_derivada>(<lista_de_parámetros>) :
<clase_base>(<lista_de_parámetros>) {}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 55 / 68
Ejemplo
#include <iostream>
using namespace std;
class ClaseA {
public:
ClaseA(int a) : datoA(a) {
cout << "Constructor de A" << endl;
}
int LeerA() const { return datoA; }
protected:
int datoA;
};
class ClaseB : public ClaseA {
public:
ClaseB(int a, int b) : ClaseA(a), datoB(b) { // (1)
cout << "Constructor de B" << endl;
}
int LeerB() const { return datoB; }
protected:
int datoB;
};
int main() {
ClaseB objeto(5,15);
cout << "a = " << objeto.LeerA() << ", b = "
<< objeto.LeerB() << endl;
return 0;
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 56 / 68
Inicialización de objetos miembros de clases
Cuando una clase tiene miembros objetos de otras clases, esos
miembros pueden inicializarse se procede del mismo modo que
con cualquier dato miembro
Se añade el nombre del objeto junto con sus parámetros a la lista
de inicializaciones del constructor.
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 57 / 68
Ejemplo
#include <iostream>
using namespace std;
class ClaseA {
public:
ClaseA(int a) : datoA(a) {
cout << "Constructor de A" << endl;
}
int LeerA() const { return datoA; }
protected:
int datoA;
};
class ClaseB {
public:
ClaseB(int a, int b) : cA(a), datoB(b) {
cout << "Constructor de B" << endl;
}
int LeerB() const { return datoB; }
int LeerA() const { return cA.LeerA(); }
protected:
int datoB;
ClaseA cA;
};
int main() {
ClaseB objeto(5,15);
cout << "a = " << objeto.LeerA() << ", b = "
<< objeto.LeerB() << endl;
return 0;
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 58 / 68
Destructores de clases derivadas
Cuando se destruye un objeto de una clase derivada, primero se
invoca al destructor de la clase derivada
Si existen objetos miembro a continuación se invoca a sus
destructores.
Finalmente, se llama al destructor de la clase o clases base.
Si la clase base es a su vez una clase derivada, el proceso se
repite recursivamente.
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 59 / 68
Ejemplo
#include <iostream>
using namespace std;
class ClaseA {
public:
ClaseA() : datoA(10) {
cout << "Constructor de A" << endl;
}
˜ClaseA() { cout << "Destructor de A" << endl; }
int LeerA() const { return datoA; }
protected:
int datoA;
};
class ClaseB : public ClaseA {
public:
ClaseB() : datoB(20) {
cout << "Constructor de B" << endl;
}
˜ClaseB() { cout << "Destructor de B" << endl; }
int LeerB() const { return datoB; }
protected:
int datoB;
};
int main() {
ClaseB objeto;
cout << "a = " << objeto.LeerA() << ", b = "
<< objeto.LeerB() << endl;
return 0;
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 60 / 68
Outline
1 Introducción
2 Declaración
3 Constructores y Destructores
4 Sistemas de Protección
5 Modificadores para miembros
6 Herencia
7 Funciones Virtuales
Redefinición de funciones en clases derivadas
En una clase derivada se puede definir una función que ya existı́a
en la clase base, esto se conoce como superposición o
redefinición de una función.
La redefinición de la función en la clase derivada oculta la
definición previa en la clase base.
En caso necesario, es posible acceder a la función oculta de la
clase base mediante su nombre completo:
<objeto>.<clase_base>::<método>;
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 62 / 68
Ejemplo
#include <iostream>
using namespace std;
class ClaseA {
public:
ClaseA() : datoA(10) {}
int LeerA() const { return datoA; }
void Mostrar() {
cout << "a = " << datoA << endl;
}
protected:
int datoA;
};
class ClaseB : public ClaseA {
public:
ClaseB() : datoB(20) {}
int LeerB() const { return datoB; }
void Mostrar() {
cout << "a = " << datoA << ", b = "
<< datoB << endl;
}
protected:
int datoB;
};
int main() {
ClaseB objeto;
objeto.Mostrar();
objeto.ClaseA::Mostrar();
return 0;
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 63 / 68
Superposición y sobrecarga
Cuando se superpone una función, se ocultan todas las funciones
con el mismo nombre en la clase base.
No es posible acceder a ninguna de las funciones superpuestas
de la clase base, aunque tengan distintos valores de retorno o
distinto número o tipo de parámetros.
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 64 / 68
Ejemplo
#include <iostream>
using namespace std;
class ClaseA {
public:
void Incrementar() { cout << "Suma 1" << endl; }
void Incrementar(int n) { cout << "Suma " << n << endl; }
};
class ClaseB : public ClaseA {
public:
void Incrementar() { cout << "Suma 2" << endl; }
};
int main() {
ClaseB objeto;
objeto.Incrementar();
// objeto.Incrementar(10); No es posible hacer este llamado
objeto.ClaseA::Incrementar();
objeto.ClaseA::Incrementar(10);
return 0;
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 65 / 68
Polimorfismo
Nos permite acceder a objetos de una clase derivada usando un
puntero a la clase base.
Sólo podremos acceder a datos y funciones que existan en la
clase base, los datos y funciones propias de los objetos de clases
derivadas serán inaccesibles.
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 66 / 68
Ejemplo
class Persona {
public:
Persona(char *n) { strcpy(nombre, n); }
void VerNombre() { cout << nombre << endl; }
protected:
char nombre[30];
};
class Empleado : public Persona {
public:
Empleado(char *n) : Persona(n) {}
void VerNombre() {
cout << "Emp: " << nombre << endl;
}
};
class Estudiante : public Persona {
public:
Estudiante(char *n) : Persona(n) {}
void VerNombre() {
cout << "Est: " << nombre << endl;
}
};
int main() {
Persona *Pepito = new Estudiante("Jose");
Persona *Carlos = new Empleado("Carlos");
Carlos->VerNombre();
Pepito->VerNombre();
delete Pepito;
delete Carlos;
return 0;
}
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 67 / 68
Funciones Virtuales
Pemiten que se invoque cuando una función que se superpone en
la clase derivada, se llame a la de la clase derivada.
Cuando en una clase declaramos una función como virtual, y la
superponemos en alguna clase derivada, al invocarla usando un
puntero de la clase base, se ejecutará la versión de la clase
derivada.
Sintaxis: virtual <tipo> <nombre_función>(<lista_parámetros>) [{}];
Ejemplo
class Persona {
public:
Persona(char *n) { strcpy(nombre, n); }
virtual void VerNombre() {
cout << nombre << endl;
}
protected:
char nombre[30];
};
Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 68 / 68

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  • 1. Programación Orientada a Objetos en C++ Jorge M. Finochietto UNC-CONICET 2010 Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 1 / 68
  • 2. 1 Introducción 2 Declaración 3 Constructores y Destructores 4 Sistemas de Protección 5 Modificadores para miembros 6 Herencia 7 Funciones Virtuales Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 2 / 68
  • 3. Outline 1 Introducción 2 Declaración 3 Constructores y Destructores 4 Sistemas de Protección 5 Modificadores para miembros 6 Herencia 7 Funciones Virtuales
  • 4. General Programación Orientada a Objetos (POO) Es un paradigma (modelo de trabajo) de programación que agrupa los datos y los procedimientos para manejarlos en una única entidad: el objeto. Objeto Un objeto es una unidad que engloba en sı́ mismo variables y funciones necesarios para el tratamiento de esos datos. Cada programa es un objeto, que a su vez está formado de objetos que se relacionan entre ellos. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 4 / 68
  • 5. Definiciones Método Función perteneciente a un determinado objeto. Atributo Variable perteneciente a un determinado objeto. Los objetos se comunican e interrelacionan entre si a través del acceso a sus atributos y del llamado a sus métodos. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 5 / 68
  • 6. Definiciones Clase Una clase se puede considerar como un patrón para construir objetos. Interfaz Es la parte del objeto que es visible para el resto de los objetos. Es decir, el conjunto de métodos y atributos que dispone un objeto para comunicarse con él. Un objeto es sólo una instancia (un ejemplar) de una clase determinada. Las clases tienen partes públicas y partes privadas. Generalmente, llamaremos a la parte pública de una clase su interfaz. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 6 / 68
  • 7. Definiciones Herencia Capacidad de crear nuevas clases basándose en clases base previamente definidas, de las que se aprovechan ciertos datos y métodos, se desechan otros y se añaden nuevos. Jerarquı́a Orden de subordinación de un sistema clases. Polimorfismo Propiedad según la cual un mismo objeto puede considerarse como perteneciente a distintas clases. La herencia siempre se produce en un mismo sentido, creando estructuras de clases en forma de árbol. Es posible retroceder hasta una o varias clases base. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 7 / 68
  • 8. Outline 1 Introducción 2 Declaración 3 Constructores y Destructores 4 Sistemas de Protección 5 Modificadores para miembros 6 Herencia 7 Funciones Virtuales
  • 9. Declaración Sintáxis class <identificador de clase> [<lista de clases base>] { <lista de miembros> }; La lista de clases base se usa para derivar clases. La lista de miembros comprende una lista de funciones y datos. Ejemplo class punto { private: // Atributos de la clase "punto" int a, b; public: // Métodos de la clase "punto" void Lee(int &a2, int &b2); void Guarda(int a2, int b2); }; // Sigue definición de métodos de la clase "punto" Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 9 / 68
  • 10. Acceso Sintáxis class <identificador de clase> { public: <lista de miembros> private: <lista de miembros> protected: <lista de miembros> }; Acceso privado (private) I Sólo son accesibles por los propios miembros de la clase, pero no desde funciones externas o desde funciones de clases derivadas. I Acceso por defecto. Acceso público (public) I Cualquier miembro público de una clase es accesible desde cualquier parte donde sea accesible el propio objeto. Acceso protegido (protected) I Con respecto a las funciones externas, es equivalente al acceso privado, pero con respecto a las clases derivadas se comporta como público. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 10 / 68
  • 11. Métodos (Funciones Miembro) La lista de métodos puede ser I simplemente una declaración de prototipos, I o pueden ser también definiciones. Cuando se definen fuera se debe usar el operador de ámbito “::” Las funciones definidas de este modo serán tratadas como inline (se inserta el código cada vez que son llamadas) Ejemplo class punto { ..... public: // Métodos de la clase "punto" void Lee(int &a2, int &b2); void Guarda(int a2, int b2) { a = a2; b = b2; } }; void punto::Lee(int &a2, int &b2) { a2 = a; b2 = b; } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 11 / 68
  • 12. Ejemplo #include <iostream> using namespace std; class punto { private: // Atributos de la clase "punto" int a, b; public: // Métodos de la clase "punto" void Lee(int &a2, int &b2); void Guarda(int a2, int b2) { a = a2; b = b2; } }; void punto::Lee(int &a2, int &b2) { a2 = a; b2 = b; } int main() { punto par1; int x, y; par1.Guarda(12, 32); par1.Lee(x, y); cout << "Valor de par1.a: " << x << endl; cout << "Valor de par1.b: " << y << endl; return 0; } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 12 / 68
  • 13. El puntero this Para cada objeto declarado de una clase se mantiene una copia de sus datos, pero todos comparten la misma copia de las funciones de esa clase. I Esto ahorra memoria y hace que los programas ejecutables sean más compactos, pero plantea un problema. Cada función de una clase puede hacer referencia a los datos de un objeto, modificarlos o leerlos, usando el puntero especial llamado this que apunta al mismo objeto. Ejemplo void punto::Guarda(int a2, int b2) { this->a = a2; this->b = b2; } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 13 / 68
  • 14. Ejemplo #include <iostream> using namespace std; class clase { public: clase() {} void EresTu(clase& c) { if(&c == this) cout << "Sı́, soy yo." << endl; else cout << "No, no soy yo." << endl; } }; int main() { clase c1, c2; c1.EresTu(c2); c1.EresTu(c1); return 0; } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 14 / 68
  • 15. Outline 1 Introducción 2 Declaración 3 Constructores y Destructores 4 Sistemas de Protección 5 Modificadores para miembros 6 Herencia 7 Funciones Virtuales
  • 16. Constructores Son métodos especiales que sirven para inicializar un objeto de una determinada clase al mismo tiempo que se declara. Son especiales por varios motivos: I Tienen el mismo nombre que la clase a la que pertenecen. I No tienen tipo de retorno, y por lo tanto no retornan ningún valor. I No pueden ser heredados. I Deben ser públicos, no tendrı́a ningún sentido declarar un constructor como privado, ya que siempre se usan desde el exterior de la clase, ni tampoco como protegido, ya que no puede ser heredado. Sintáxis class <identificador de clase> { public: <identificador de clase>(<lista de parámetros>) [: <lista de constructores>] { <código del constructor> } ... } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 16 / 68
  • 17. Constructores Ejemplo class punto { ..... public: // Métodos de la clase "punto" // Constructor punto(int a2, int b2); void Lee(int &a2, int &b2); void Guarda(int a2, int b2) { a = a2; b = b2; } }; punto::punto(int a2, int b2) { a = a2; b = b2; } Si no definimos un contructor el compilador creará uno por defecto, sin parámetros, que no hará absolutamente nada. Si definimos un constructor que requiere argumentos, es obligatorio suministrarlos. Será llamado siempre que se declare un objeto de esa clase. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 17 / 68
  • 18. Ejemplo #include <iostream> using namespace std; class punto { ..... public: // Métodos de la clase "punto" // Constructor punto(int a2, int b2); ..... }; punto::punto(int a2, int b2) { a = a2; b = b2; } ...... int main() { punto par1(12, 32); int x, y; par1.Lee(x, y); cout << "Valor de par1.a: " << x << endl; cout << "Valor de par1.b: " << y << endl; return 0; } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 18 / 68
  • 19. Inicialización de objetos Se pueden inicializar los datos miembros de los objetos en los constructores invocando los constructores de ellos. En C++ incluso las variables de tipos básicos como int, char o float son objetos. Cada inicializador consiste en el nombre de la variable miembro a inicializar, seguida de la expresión que se usará para inicializarla entre paréntesis. Los inicializadores se añadirán a continuación de los parámetros del constructor, antes del cuerpo del constructor y separado del paréntesis por dos puntos “:” Ejemplo punto::punto(int a2, int b2) : a(a2), b(b2) {} Es preferible usar la inicialización siempre que sea posible en lugar de asignaciones. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 19 / 68
  • 20. Sobrecarga de constructores Los constructores son funciones, también pueden definirse varios constructores para cada clase (sobrecarga). Como en las funciones, no pueden declararse varios constructores con el mismo número y el mismo tipo de argumentos Ejemplo class punto { public: // Constructores punto(int a2, int b2) : a(a2), b(b2) {} punto() : a(0), b(0) {} // Funciones miembro de la clase "punto" void Lee(int &a2, int &b2); void Guarda(int a2, int b2); private: // Datos miembro de la clase "punto" int a, b; }; Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 20 / 68
  • 21. Argumentos por defecto Pueden asignarse valores por defecto a los argumentos del constructor. De este modo reducimos el número de constructores necesarios. Ejemplo class punto { public: // Constructor punto(int a2=0, int b2=0) : a(a2), b(b2) {} // Funciones miembro de la clase "punto" void Lee(int &a2, int &b2); void Guarda(int a2, int b2); private: // Datos miembro de la clase "punto" int a, b; }; Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 21 / 68
  • 22. Asignación de objetos La asignación está permitida entre objetos existentes. El compilador crea un operador de asignación por defecto. Éste copia los valores de todos los atributos de un objeto al otro. Ejemplo #include <iostream> using namespace std; int main() { punto par1(12, 32), par2; int x, y; par2 = par1; par2.Lee(x, y); cout << "Valor de par2.a: " << x << endl; cout << "Valor de par2.b: " << y << endl; return 0; } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 22 / 68
  • 23. Constructor copia Crea un objeto que no existe a partir de otro objeto existente. Sólo tienen un argumento, que es una referencia a un objeto de su misma clase. El compilador crea un constructor copia por defecto que copia los valores de todos los atributos de un objeto al otro. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 23 / 68
  • 24. Uso del cosntructor copia Caso explı́cito int main() { punto par1(12, 32) punto par2(par1); } Caso implı́cito con mismo objeto int main() { punto par1(12, 32) // Se usa porque el objeto par2 se inicializa al mismo tiempo que se declara. punto par2=par1; } Caso implı́cito con objeto diferente int main() { punto par1(12, 32) // El compilador intenta crear el objeto par2 usando el constructor copia sobre el objeto 14. // Como 14 no es un objeto de la clase punto, el compilador usa el constructor de punto // con el valor 14, y después usa el constructor copia. punto par2=14; } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 24 / 68
  • 25. Copia superficial vs. Copia profuna Tanto la asignación como el constructor copia por defecto hacen una copia superficial. I Sólo se copian los miembros pero no la memoria a que estos apuntan (para el caso de punteros) I Por lo tanto, al copiarse punteros ambos objetos terminan apuntando a la misma área de memoria. La copia profunda implica además hacer una copia de los bloques de memoria hacia donde apunten punetros miembros del objeto. Para implementar la copia profunda, pueden definirse por el usuario tanto el operador de asignación como el constructor copia. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 25 / 68
  • 26. Destructores Son métodos especiales que sirven para eliminar un objeto de una determinada clase. Realizan procesos necesarios cuando un objeto termina su ámbito temporal: I liberan la memoria dinámica utilizada por dicho objeto, I liberan recursos usados, como ficheros, dispositivos, etc. Tienen algunas caracterı́sticas especiales: I Tienen el mismo nombre que la clase a la que pertenecen, pero tienen el sı́mbolo ∼ delante I No tienen tipo de retorno, y por lo tanto no retornan ningún valor. I No tienen parámetros. I No pueden ser heredados. I Deben ser públicos. I No pueden ser sobrecargados, lo cual es lógico, puesto que no tienen valor de retorno ni parámetros, no hay posibilidad de sobrecarga. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 26 / 68
  • 27. Destructores Cuando se define un destructor para una clase, éste es llamado automáticamente cuando se abandona el ámbito en el que fue definido. Esto es ası́ salvo cuando el objeto fue creado dinámicamente con el operador new, ya que en ese caso, cuando es necesario eliminarlo, hay que hacerlo explı́citamente usando el operador delete. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 27 / 68
  • 28. Ejemplo: Clase #include <iostream> #include <cstring> using namespace std; class cadena { public: cadena(); // Constructor por defecto cadena(const char *c); // Constructor desde cadena c cadena(int n); // Constructor de cadena de n caracteres cadena(const cadena &); // Constructor copia ˜cadena(); // Destructor void Asignar(const char *dest); char *Leer(char *c); private: char *cad; // Puntero a char: cadena de caracteres }; ... Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 28 / 68
  • 29. Ejemplo: Definición de constructores y destructores ... cadena::cadena() : cad(NULL) {} cadena::cadena(const char *c) { cad = new char[strlen(c)+1];// Reserva memoria para cadena strcpy(cad, c); // Almacena la cadena } cadena::cadena(int n) { cad = new char[n+1]; // Reserva memoria para n caracteres cad[0] = 0; // Cadena vacı́a } cadena::cadena(const cadena &Cad) { // Reservamos memoria para la nueva y la almacenamos cad = new char[strlen(Cad.cad)+1]; // Reserva memoria para cadena strcpy(cad, Cad.cad); // Almacena la cadena } cadena::˜cadena() { delete[] cad; // Libera la memoria reservada a cad } ... Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 29 / 68
  • 30. Ejemplo: Funciones ... ... void cadena::Asignar(const char *dest) { // Eliminamos la cadena actual: delete[] cad; // Reservamos memoria para la nueva y la almacenamos cad = new char[strlen(dest)+1]; // Reserva memoria para la cadena strcpy(cad, dest); // Almacena la cadena } char *cadena::Leer(char *c) { strcpy(c, cad); return c; } ... Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 30 / 68
  • 31. Ejemplo: Principal ... int main() { cadena Cadena1("Cadena de prueba"); cadena Cadena2(Cadena1); // Cadena2 es copia de Cadena1 cadena *Cadena3; // Cadena3 es un puntero char c[256]; // Modificamos Cadena1: Cadena1.Asignar("Otra cadena diferente"); // Creamos Cadena3: Cadena3 = new cadena("Cadena de prueba no 3"); // Ver resultados cout << "Cadena 1: " << Cadena1.Leer(c) << endl; cout << "Cadena 2: " << Cadena2.Leer(c) << endl; cout << "Cadena 3: " << Cadena3->Leer(c) << endl; delete Cadena3; // Destruir Cadena3. // Cadena1 y Cadena2 se destruyen automáticamente return 0; } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 31 / 68
  • 32. Outline 1 Introducción 2 Declaración 3 Constructores y Destructores 4 Sistemas de Protección 5 Modificadores para miembros 6 Herencia 7 Funciones Virtuales
  • 33. Concepto de amistad (friend) Los miembros privados de una clase no son accesibles para funciones y clases exteriores a dicha clase. En ciertas ocasiones, necesitaremos tener acceso a determinados miembros de un objeto de una clase desde otros objetos de clases diferentes, pero sin perder ese encapsulamiento para el resto del programa, es decir, manteniendo esos miembros como privados. El modificador friend puede aplicarse a clases o funciones para inhibir el sistema de protección. Las relaciones de amistad entre clases suponen lo siguiente I La amistad no puede transferirse, si A es amigo de B, y B es amigo de C, esto no implica que A sea amigo de C. I La amistad no puede heredarse. Si A es amigo de B, y C es una clase derivada de B, A no es amigo de C. I La amistad no es simétrica. Si A es amigo de B, B no tiene por qué ser amigo de A. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 33 / 68
  • 34. Funciones amigas externas Ejemplo #include <iostream> using namespace std; class A { public: A(int i=0) : a(i) {} void Ver() { cout << a << endl; } private: int a; friend void Ver(A); // "Ver" es amiga de la clase A }; void Ver(A Xa) { // La función Ver puede acceder a miembros privados // de la clase A, ya que ha sido declarada "amiga" de A cout << Xa.a << endl; } int main() { A Na(10); Ver(Na); // Ver el valor de Na.a Na.Ver(); // Equivalente a la anterior return 0; } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 34 / 68
  • 35. Funciones amigas con otras clases Ejemplo #include <iostream> using namespace std; class A; // Declaración previa (forward) class B { public: B(int i=0) : b(i) {} void Ver() { cout << b << endl; } bool EsMayor(A Xa); // Compara b con a private: int b; }; class A { public: A(int i=0) : a(i) {} void Ver() { cout << a << endl; } private: // Función amiga tiene acceso // a miembros privados de la clase A friend bool B::EsMayor(A Xa); int a; }; bool B::EsMayor(A Xa) { return b > Xa.a; } ... Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 35 / 68
  • 36. Funciones amigas con otras clases Ejemplo ... int main() { A Na(10); B Nb(12); Na.Ver(); Nb.Ver(); if(Nb.EsMayor(Na)) cout << "Nb es mayor que Na" << endl; else cout << "Nb no es mayor que Na" << endl; return 0; } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 36 / 68
  • 37. Clases amigas Ejemplo #include <iostream> using namespace std; /* Clase para elemento de lista enlazada */ class Elemento { public: Elemento(int t); /* Constructor */ int Tipo() { return tipo;} /* Obtener tipo */ private: /* Datos: */ int tipo; /* Tipo */ Elemento *sig; /* Siguiente elemento */ friend class Lista; /* Amistad con lista */ }; Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 37 / 68
  • 38. Clases amigas Ejemplo ... /* Clase para lista enlazada de números*/ class Lista { public: Lista() : Cabeza(NULL) {} /* Constructor */ /* Lista vacı́a */ ˜Lista() { LiberarLista(); } /* Destructor */ void Nuevo(int tipo); /* Insertar figura */ Elemento *Primero() /* Obtener primer elemento */ { return Cabeza; } /* Obtener el siguiente elemento a p */ Elemento *Siguiente(Elemento *p) { if(p) return p->sig; else return p;}; /* Si p no es NULL */ /* Averiguar si la lista está vacı́a */ bool EstaVacio() { return Cabeza == NULL;} private: Elemento *Cabeza; /* Puntero al primer elemento */ void LiberarLista(); /* Función privada para borrar lista */ }; Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 38 / 68
  • 39. Clases amigas Ejemplo /* Constructor */ Elemento::Elemento(int t) : tipo(t), sig(NULL) {} /* Asignar datos desde lista de parámetros */ /* Añadir nuevo elemento al principio de la lista */ void Lista::Nuevo(int tipo) { Elemento *p; p = new Elemento(tipo); /* Nuevo elemento */ p->sig = Cabeza; Cabeza = p; } /* Borra todos los elementos de la lista */ void Lista::LiberarLista() { Elemento *p; while(Cabeza) { p = Cabeza; Cabeza = p->sig; delete p; } } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 39 / 68
  • 40. Clases amigas Ejemplo ... int main() { Lista miLista; Elemento *e; // Insertamos varios valores en la lista miLista.Nuevo(4); miLista.Nuevo(2); miLista.Nuevo(1); // Y los mostramos en pantalla: e = miLista.Primero(); while(e) { cout << e->Tipo() << " ,"; e = miLista.Siguiente(e); } cout << endl; return 0; } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 40 / 68
  • 41. Outline 1 Introducción 2 Declaración 3 Constructores y Destructores 4 Sistemas de Protección 5 Modificadores para miembros 6 Herencia 7 Funciones Virtuales
  • 42. Funciones en lı́nea (inline) Cuando las definiciones de funciones miembro son muy pequeñas, ser interesante declararlas como inline. En estos casos el código generado para la función cuando el programa se compila, se inserta en el punto donde se invoca a la función, en lugar de hacerlo en otro lugar y hacer una llamada. I El código de estas funciones se ejecuta más rápidamente, I peroel programa ejecutable final puede ser mucho más grande. Hay dos maneras de declarar una función como inline. I En forma implı́cita I En forma explı́cita Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 42 / 68
  • 43. Funciones en lı́nea implı́citas Ejemplo con función inline implı́cita class Ejemplo { public: Ejemplo(int a = 0) : A(a) {} private: int A; }; Ejemplo sin función inline class Ejemplo { public: Ejemplo(int a = 0); private: int A; }; Ejemplo::Ejemplo(int a) : A(a) {} Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 43 / 68
  • 44. Funciones en lı́nea explı́citas Para hacerlo en forma explı́cita se debe usar la palabra reservada inline Ejemplo class Ejemplo { public: Ejemplo(int a = 0); private: int A; }; inline Ejemplo::Ejemplo(int a) : A(a) {} Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 44 / 68
  • 45. Funciones constantes Cuando una función miembro no deba modificar el valor de ningún dato de la clase, podemos y debemos declararla como constante. Esto evitará que la función intente modificar los datos del objeto. Proporciona ciertos mecanismos necesarios para mantener la protección de los datos. Se utiliza la palabra reservada const Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 45 / 68
  • 46. Funciones constantes Ejemplo #include <iostream> using namespace std; class Ejemplo2 { public: Ejemplo2(int a = 0) : A(a) {} void Modifica(int a) { A = a; } int Lee() const { return A; } private: int A; }; int main() { Ejemplo2 X(6); cout << X.Lee() << endl; X.Modifica(2); cout << X.Lee() << endl; return 0; } Si intentamos modificar algo de la clase, el compilador no lo permitirá. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 46 / 68
  • 47. Valores de retorno constantes Permite proteger el valor y contenido de un puntero para que el mismo no se modificado. Ejemplo class cadena { public: cadena(); // Constructor por defecto cadena(const char *c); // Constructor desde cadena c cadena(int n); // Constructor para cadena de n caracteres cadena(const cadena &); // Constructor copia ˜cadena(); // Destructor void Asignar(const char *dest); char *Leer(char *c) { strcpy(c, cad); return c; } private: char *cad; // Puntero a char: cadena de caracteres }; Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 47 / 68
  • 48. Valores de retorno constantes La función ”Leer”, verás que devuelve un puntero a la cadena que pasamos como parámetro, después de copiar el valor de cad en esa cadena. Si nos limitáramos a devolver ese parámetro, el programa podrı́a modificar la cadena almacenada a pesar de ser cad un miembro privado. Para evitar eso podemos declarar el valor de retorno de la función ”Leerçomo constante ... const char *Leer() { return cad; } ... int main() { cadena Cadena1("hola"); cout << Cadena1.Leer() << endl; // Legal Cadena1.Leer() = cadena2; // Ilegal Cadena1.Leer()[1] = ’O’; // Ilegal } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 48 / 68
  • 49. Outline 1 Introducción 2 Declaración 3 Constructores y Destructores 4 Sistemas de Protección 5 Modificadores para miembros 6 Herencia 7 Funciones Virtuales
  • 50. Clases base y clases derivadas Cada nueva clase obtenida mediante herencia se conoce como clase derivada. Las clases a partir de las cuales se deriva, clases base. Cada clase derivada puede usarse como clase base para obtener una nueva clase derivada. Cada clase derivada puede serlo de una o más clases base (derivación múltiple). Puede crearse una jerarquı́a de clases tan compleja como sea necesario. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 50 / 68
  • 51. Derivación de clases Sintáxis class <clase_derivada> : [public|private] <base1> [,[public|private] <base2>] {}; Para cada clase base podemos definir dos tipos de acceso: I public: los miembros heredados de la clase base conservan el tipo de acceso con que fueron declarados en ella. I private: todos los miembros heredados de la clase base pasan a ser miembros privados en la clase derivada. Si no se especifica ninguno de los dos, por defecto se asume que es private. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 51 / 68
  • 52. Ejemplo // Clase base Persona: class Persona { public: Persona(char *n, int e); const char *LeerNombre(char *n) const; int LeerEdad() const; void CambiarNombre(const char *n); void CambiarEdad(int e); protected: char nombre[40]; int edad; }; // Clase derivada Empleado: class Empleado : public Persona { public: Empleado(char *n, int e, float s); float LeerSalario() const; void CambiarSalario(const float s); protected: float salarioAnual; }; El acceso protected nos permite que los datos sean inaccesibles desde el exterior de las clases, pero a la vez, permite que sean accesibles desde las clases derivadas. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 52 / 68
  • 53. Constructores de clases derivadas Cuando se crea un objeto de una clase derivada, primero se invoca al constructor de la clase o clases base y a continuación al constructor de la clase derivada. Si la clase base es a su vez una clase derivada, el proceso se repite recursivamente. Si no hemos definido los constructores de las clases, se usan los constructores por defecto que crea el compilador. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 53 / 68
  • 54. Ejemplo #include <iostream> using namespace std; class ClaseA { public: ClaseA() : datoA(10) { cout << "Constructor de A" << endl; } int LeerA() const { return datoA; } protected: int datoA; }; class ClaseB : public ClaseA { public: ClaseB() : datoB(20) { cout << "Constructor de B" << endl; } int LeerB() const { return datoB; } protected: int datoB; }; int main() { ClaseB objeto; cout << "a = " << objeto.LeerA() << ", b = " << objeto.LeerB() << endl; return 0; } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 54 / 68
  • 55. Inicialización de clases base en constructores Para inicializar las clases base usando parámetros desde el constructor de una clase derivada se utiliza el mismo método que para con los datos miembro. Las llamadas a los constructores deben escribirse antes de las inicializaciones de los parámetros. Sintáxis <clase_derivada>(<lista_de_parámetros>) : <clase_base>(<lista_de_parámetros>) {} Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 55 / 68
  • 56. Ejemplo #include <iostream> using namespace std; class ClaseA { public: ClaseA(int a) : datoA(a) { cout << "Constructor de A" << endl; } int LeerA() const { return datoA; } protected: int datoA; }; class ClaseB : public ClaseA { public: ClaseB(int a, int b) : ClaseA(a), datoB(b) { // (1) cout << "Constructor de B" << endl; } int LeerB() const { return datoB; } protected: int datoB; }; int main() { ClaseB objeto(5,15); cout << "a = " << objeto.LeerA() << ", b = " << objeto.LeerB() << endl; return 0; } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 56 / 68
  • 57. Inicialización de objetos miembros de clases Cuando una clase tiene miembros objetos de otras clases, esos miembros pueden inicializarse se procede del mismo modo que con cualquier dato miembro Se añade el nombre del objeto junto con sus parámetros a la lista de inicializaciones del constructor. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 57 / 68
  • 58. Ejemplo #include <iostream> using namespace std; class ClaseA { public: ClaseA(int a) : datoA(a) { cout << "Constructor de A" << endl; } int LeerA() const { return datoA; } protected: int datoA; }; class ClaseB { public: ClaseB(int a, int b) : cA(a), datoB(b) { cout << "Constructor de B" << endl; } int LeerB() const { return datoB; } int LeerA() const { return cA.LeerA(); } protected: int datoB; ClaseA cA; }; int main() { ClaseB objeto(5,15); cout << "a = " << objeto.LeerA() << ", b = " << objeto.LeerB() << endl; return 0; } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 58 / 68
  • 59. Destructores de clases derivadas Cuando se destruye un objeto de una clase derivada, primero se invoca al destructor de la clase derivada Si existen objetos miembro a continuación se invoca a sus destructores. Finalmente, se llama al destructor de la clase o clases base. Si la clase base es a su vez una clase derivada, el proceso se repite recursivamente. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 59 / 68
  • 60. Ejemplo #include <iostream> using namespace std; class ClaseA { public: ClaseA() : datoA(10) { cout << "Constructor de A" << endl; } ˜ClaseA() { cout << "Destructor de A" << endl; } int LeerA() const { return datoA; } protected: int datoA; }; class ClaseB : public ClaseA { public: ClaseB() : datoB(20) { cout << "Constructor de B" << endl; } ˜ClaseB() { cout << "Destructor de B" << endl; } int LeerB() const { return datoB; } protected: int datoB; }; int main() { ClaseB objeto; cout << "a = " << objeto.LeerA() << ", b = " << objeto.LeerB() << endl; return 0; } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 60 / 68
  • 61. Outline 1 Introducción 2 Declaración 3 Constructores y Destructores 4 Sistemas de Protección 5 Modificadores para miembros 6 Herencia 7 Funciones Virtuales
  • 62. Redefinición de funciones en clases derivadas En una clase derivada se puede definir una función que ya existı́a en la clase base, esto se conoce como superposición o redefinición de una función. La redefinición de la función en la clase derivada oculta la definición previa en la clase base. En caso necesario, es posible acceder a la función oculta de la clase base mediante su nombre completo: <objeto>.<clase_base>::<método>; Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 62 / 68
  • 63. Ejemplo #include <iostream> using namespace std; class ClaseA { public: ClaseA() : datoA(10) {} int LeerA() const { return datoA; } void Mostrar() { cout << "a = " << datoA << endl; } protected: int datoA; }; class ClaseB : public ClaseA { public: ClaseB() : datoB(20) {} int LeerB() const { return datoB; } void Mostrar() { cout << "a = " << datoA << ", b = " << datoB << endl; } protected: int datoB; }; int main() { ClaseB objeto; objeto.Mostrar(); objeto.ClaseA::Mostrar(); return 0; } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 63 / 68
  • 64. Superposición y sobrecarga Cuando se superpone una función, se ocultan todas las funciones con el mismo nombre en la clase base. No es posible acceder a ninguna de las funciones superpuestas de la clase base, aunque tengan distintos valores de retorno o distinto número o tipo de parámetros. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 64 / 68
  • 65. Ejemplo #include <iostream> using namespace std; class ClaseA { public: void Incrementar() { cout << "Suma 1" << endl; } void Incrementar(int n) { cout << "Suma " << n << endl; } }; class ClaseB : public ClaseA { public: void Incrementar() { cout << "Suma 2" << endl; } }; int main() { ClaseB objeto; objeto.Incrementar(); // objeto.Incrementar(10); No es posible hacer este llamado objeto.ClaseA::Incrementar(); objeto.ClaseA::Incrementar(10); return 0; } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 65 / 68
  • 66. Polimorfismo Nos permite acceder a objetos de una clase derivada usando un puntero a la clase base. Sólo podremos acceder a datos y funciones que existan en la clase base, los datos y funciones propias de los objetos de clases derivadas serán inaccesibles. Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 66 / 68
  • 67. Ejemplo class Persona { public: Persona(char *n) { strcpy(nombre, n); } void VerNombre() { cout << nombre << endl; } protected: char nombre[30]; }; class Empleado : public Persona { public: Empleado(char *n) : Persona(n) {} void VerNombre() { cout << "Emp: " << nombre << endl; } }; class Estudiante : public Persona { public: Estudiante(char *n) : Persona(n) {} void VerNombre() { cout << "Est: " << nombre << endl; } }; int main() { Persona *Pepito = new Estudiante("Jose"); Persona *Carlos = new Empleado("Carlos"); Carlos->VerNombre(); Pepito->VerNombre(); delete Pepito; delete Carlos; return 0; } Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 67 / 68
  • 68. Funciones Virtuales Pemiten que se invoque cuando una función que se superpone en la clase derivada, se llame a la de la clase derivada. Cuando en una clase declaramos una función como virtual, y la superponemos en alguna clase derivada, al invocarla usando un puntero de la clase base, se ejecutará la versión de la clase derivada. Sintaxis: virtual <tipo> <nombre_función>(<lista_parámetros>) [{}]; Ejemplo class Persona { public: Persona(char *n) { strcpy(nombre, n); } virtual void VerNombre() { cout << nombre << endl; } protected: char nombre[30]; }; Jorge M. Finochietto (UNC-CONICET) Programación Orientada a Objetos en C++ 2010 68 / 68