Funcionamiento C++ y Compilación

1. Sintaxis

La sintaxis de C++ es sencilla. En PRO1 trabajaréis en la mayoría de ejercicios con la librería <iostream> para hacer el input y output del código. Para añadir una librería solo tenemos que escribir al inicio de un archivo .cpp o .cc (formatos C++) #include <libreria>.

Además de la librería, también usamos un "namespace". El namespace es como un prefijo de la función; por ejemplo, si en la librería estándar (std) tenemos una función cout y en la librería personalizada paco tenemos una función con la misma definición paco, evitaremos el problema con el prefijo. Para no tener que escribir todo el rato el prefijo (ej: std::cout), al inicio añadiremos después de las librerías (por estructura de la asignatura): using namespace std;.

Todo código de C++ tiene una función principal (main) que es la que busca el compilador para poder ejecutar un código. (En el ejemplo está la declaración del main).

Ejemplo:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {

}

Para añadir comentarios a un código (texto que no afecta a nuestro código) solo tenemos que escribir un // (comentario por línea) o /* */ (comentario por bloque).

#include <iostream>
using namespace std;

// Este es un comentario solo para esta línea.

/* 
Este es un comentario
hasta que 
se cierra el bloque 
*/

int main() {
    // ...
}

---

2. Tipos de variables

Tenemos diferentes variables: * int (enteros) -> (p. ej. 124) * string (palabras) -> (p. ej. "Hola") * char (caracteres) -> (p. ej. 'a') Nota: un carácter se almacena con su valor ASCII, por ejemplo el '0' es el 48. * double (decimales) -> (p. ej. 67.67) * bool (verdadero o falso) -> (p. ej. true) Nota: también se puede declarar con 1 (true) y 0 (false).

Para declarar variables, usamos una palabra clave que servirá para asignar un valor a esa palabra. Además, podemos hacer que una variable sea constante, es decir, que no cambiará nunca. Solo tenemos que poner const delante de una declaración de variable.

Ejemplo de cómo se declara una variable:

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    // Estructura: tipo nombre_variable = valor;
    int nombre = 124; // Cada vez que definimos un valor, debemos poner el ; 
    string palabra = "Frieren";
    char ch = 'a';
    double sixseven = 67.67;

    // Al igual que podemos asignar nombre = 124, podemos hacer lo siguiente:
    int aux = nombre; // Como nombre es igual a 124, 
                      // podemos asignar este valor a otra variable.

    // Declaración de una constante:
    const int restricted_age = 18;
}

---

3. Input y Output

Ahora que sabemos cómo funcionan las variables, aprenderemos a compilar un archivo .cpp, introducir datos por la terminal y cómo imprimir datos por la terminal.

Primero haremos el ejercicio típico de cualquier lenguaje de programación:

1. HelloWorld.cpp

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    cout << "Hello World!" << endl; 

    // cout: Console OUTput
    // << operador de inserción del cout (significa: muestra en la consola lo que viene después)
    // endl: palabra reservada de la librería std, es un carácter que significa fin de línea (end line)
}

Para poder ver "Hello World!" por la terminal tenemos que compilar. ¿Cómo lo hacemos? Fácil. En la terminal Linux vamos a la carpeta del archivo:

cd /home/aso/CODE/cpp
g++ archivo.cpp -o ejecutable
./ejecutable

Al ejecutable podéis ponerle el nombre que queráis, yo por costumbre pongo siempre x.x, otras personas hacen un ejecutable por programa.

Ejemplo de compilación y ejecución con HelloWorld:

g++ HelloWorld.cpp -o x.x
./x.x 

Después de hacer ./x.x veréis por la terminal: Hello World!

NOTA: Recordad guardar (CTRL + S o CTRL + G) siempre antes de compilar, para evitar errores tontos de compilación.

2. HelloName.cpp

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    string name; // Declaración sin asignación de valor
                 // En C++, por defecto el string recibe el valor vacío "".

    cout << "What is your name?" << endl; 
    cin >> name; // Escribimos en la terminal el nombre con UNA sola palabra. 
    cout << "Hello " << name << '!' << endl;

    // cin: Console INput
    // >> operador de extracción del cin (significa: introduce el valor recibido en la variable)
}

Cuando es un cin, ponemos los valores que nos piden y pulsamos la tecla Enter para avisar al código de que ya hemos puesto la información.

DIFERENCIAS IMPORTANTES ENTRE cin Y cout CON LOS STRINGS Con un cin solo podemos introducir una palabra por variable string. El cin detecta el espacio como final de string. En cambio, con el cout, cuando ponemos cout << "frase con espacios" << endl; imprime en la consola toda la frase entera sin cortarla.

---

4. Operadores y Comparadores Lógicos

Operadores Aritméticos

Tipo	Declaración
Suma	+
Resta	-
Multiplicación	*
División	/
Resto de una división	%
Asignación	=

NOTA: La división /, si dividimos enteros, devolverá la parte entera. En cambio, si dividimos doubles, devolverá la división normal. Por lo tanto, no podremos hacer nunca double % double, ya que la propia división de decimales ya añade el resto.

Operadores Compuestos y de Incremento

// suponemos que i es un entero

i++; // suma post-incremento -> después de trabajar con la i, 
     // incrementamos 1, es decir: i = i + 1.

++i; // suma pre-incremento -> antes de trabajar con la i, 
     // incrementamos 1.

// también se puede hacer resta post-decremento y pre-decremento

i += 20; // traducción: i = i + 20

i /= 2; // traducción: i = i / 2;

Ejemplo:

3. PostAndPreExample.cpp

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    // Ejemplo Post-Decremento
    int i = 5;
    int a = i--; // 'a' se queda con el 5. Una vez asignado, 'i' baja a 4.
    cout << "POST-DECREMENT -> a: " << a << ", i: " << i << endl;

    // Ejemplo Pre-Decremento
    int j = 5;
    int b = --j; // 'j' baja a 4 directamente. Entonces se asigna, y 'b' también vale 4.
    cout << "PRE-DECREMENT -> b: " << b << ", j: " << j << endl;

    // con post-incremento y pre-incremento es igual:
    i = 5;
    a = i++; // 'a' se queda con el 5. Una vez asignado, 'i' aumenta a 6.
    cout << "POST-INCREMENT -> a: " << a << ", i: " << i << endl;

    j = 5;
    b = ++j; // 'j' aumenta a 6 directamente. Entonces se asigna, y 'b' también vale 6.
    cout << "PRE-INCREMENT -> b: " << b << ", j: " << j << endl;
}

Operadores Lógicos

Tipo	Declaración
AND	&&
OR	||
NOT	!

Comparadores Lógicos

Un comparador siempre da un resultado booleano (true o false)

Tipo	Declaración
Mayor	a > b
Menor	a < b
Mayor o igual	a >= b
Menor o igual	a <= b
Estrictamente igual	a == b
Diferente	a != b

---

5. Condicionales

En la programación tenemos condicionales: if, else if, else.

Siempre declaramos primero if. Si hay una segunda condición que queremos cubrir después de que la primera falle, ponemos else if. Para el resto de casos (las excepciones), ponemos else. Por estructura y elegancia, siempre abriremos un bloque {} después del condicional.

4. CanYouDrink.cpp

#include <iostream>
using namespace std;

int main() {
    int age = 0; // todo el mundo tiene como mínimo 0 años

    cout << "How old are you? (type your age with a number (i.e. 24))" << endl;
    cin >> age;

    if (age >= 18) { // Miramos si la edad es mayor o igual a 18.
        cout << "You can drink alcohol" << endl;
    } else {
        cout << "You can't drink alcohol" << endl;
    } 
}

---

6. Ejercicio Final

Para consolidar todo lo que hemos visto en este primer tema (variables, cin/cout, operadores y condiciones), aquí tienes un programa completo que implementa una calculadora básica de un solo uso.

final.cpp

/*
 * Ejercicio Final
 * Ejemplo: Calculadora Básica de un Solo Uso.
 * Hecho por: aso
 */

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
    int a, b;
    char op;
    bool correct = true;

    cout << "Type an integer operation with only one operator (i.e. 24 - 12), valid operators: +, -, *, /, %." << endl;
    cin >> a >> op >> b; // leemos número a, operador, número b

    int result = 0; // Siempre que un número vaya a salir por pantalla, por seguridad, lo inicializamos a 0.
    if (op == '+'){
        result = a + b;
    } else if (op == '-'){
        result = a - b;
    } else if (op == '*'){
        result = a * b;
    } else if (op == '/'){
        if (b != 0){ // En PRO1 siempre buscan los puntos débiles del ejercicio.
            result = a / b;
        } else{ // b == 0
            correct = false;
        }
    } else if (op == '%'){
        if (b != 0){
            result = a % b;
        } else{ // b == 0
            correct = false;
        }
    } else{ // operador inválido
        correct = false;
    }

    if (correct){
        cout << "The operation is equal to " << result << '.' << endl;
    } else{
        cout << "Error: Invalid operator or division by zero" << endl;
    }
}