Lenguaje C++

C++ es un lenguaje de programación diseñado a mediados de los años 1980 por Bjarne Stroustrup. La intención de su creación fue el extender al exitoso lenguaje de programación C con mecanismos que permitan la manipulación de objetos. En ese sentido, desde el punto de vista de los lenguajes orientados a objetos, el C++ es un lenguaje híbrido.

Posteriormente se añadieron facilidades de programación genérica, que se sumó a los otros dos paradigmas que ya estaban admitidos (programación estructurada y la programación orientada a objetos). Por esto se suele decir que el C++ es un lenguaje de programación multiparadigma.

Actualmente existe un estándar, denominado ISO C++, al que se han adherido la mayoría de los fabricantes de compiladores más modernos. Existen también algunos intérpretes, tales como ROOT.

Una particularidad del C++ es la posibilidad de redefinir los operadores, y de poder crear nuevos tipos que se comporten como tipos fundamentales.

El nombre C++ fue propuesto por Rick Mascitti en el año 1983, cuando el lenguaje fue utilizado por primera vez fuera de un laboratorio científico. Antes se había usado el nombre "C con clases". En C++, la expresión "C++" significa "incremento de C" y se refiere a que C++ es una extensión de C.

Tipos de datos:

C++ tiene los siguientes tipos fundamentales:

Caracteres: char (también es un entero), wchar_t

Enteros: short, int, long, long long

Números en coma flotante: float, double, long double

Booleanos: bool

Vacío: void

El concepto de clase

Los objetos en C++ son abstraídos mediante una clase. Según el paradigma de la programación orientada a objetos un objeto consta de:

1.  Identidad, que lo diferencia de otros objetos (Nombre que llevara la clase a la que pertenece dicho objeto).

2.     Métodos o funciones miembro

3.     Atributos o variables miembro

Un ejemplo de clase que podemos tomar es la clase perro. Cada perro comparte unas características (atributos). Su número de patas, el color de su pelaje o su tamaño son algunos de sus atributos. Las funciones que lo hagan ladrar, cambiar su comportamiento... esas son las funciones de la clase.

Constructores

Son unos métodos especiales que se ejecutan automáticamente al crear un objeto de la clase. En su declaración no se especifica el tipo de dato que devuelven, y poseen el mismo nombre que la clase a la que pertenecen. Al igual que otros métodos, puede haber varios constructores sobrecargados, aunque no pueden existir constructores virtuales.

Como característica especial a la hora de implementar un constructor, justo después de la declaración de los parámetros, se encuentra lo que se llama "lista de inicializadores". Su objetivo es llamar a los constructores de los atributos que conforman el objeto a construir.

Cabe destacar que no es necesario declarar un constructor al igual que un destructor, pues el compilador lo puede hacer, aunque no es la mejor forma de programar.

Destructores

Los destructores son funciones miembro especiales llamadas automáticamente en la ejecución del programa, y por tanto no tienen por qué ser llamadas explícitamente por el programador. Sus principales cometidos son:

Liberar los recursos computacionales que el objeto de dicha clase haya adquirido en tiempo de ejecución al expirar éste.

Quitar los vínculos que pudiesen tener otros recursos u objetos con éste.

Los destructores son invocados automáticamente al alcanzar el flujo del programa el fin del ámbito en el que está declarado el objeto. El único caso en el que se debe invocar explícitamente al destructor de un objeto, es cuando éste fue creado mediante el operador new, es decir, que éste vive en memoria heap, y no en la pila de ejecución del programa. La invocación del destructor de un objeto que vive en heap se realiza a través del operador delete para arrays.

Herencia

Existen varios tipos de herencia entre clases en el lenguaje de programación C++. Estos son:

Herencia simple

La herencia en C++ es un mecanismo de abstracción creado para poder facilitar y mejorar el diseño de las clases de un programa. Con ella se pueden crear nuevas clases a partir de clases ya hechas, siempre y cuando tengan un tipo de relación especial.

En la herencia, las clases derivadas "heredan" los datos y las funciones miembro de las clases base, pudiendo las clases derivadas redefinir estos comportamientos (polimorfismo) y añadir comportamientos nuevos propios de las clases derivadas. Para no romper el principio de encapsulamiento (ocultar datos cuyo conocimiento no es necesario para el uso de las clases), se proporciona un nuevo modo de visibilidad de los datos/funciones: "protected". Cualquier cosa que tenga visibilidad protected se comportará como pública en la clase Base y en las que componen la jerarquía de herencia, y como privada en las clases que NO sean de la jerarquía de la herencia.

Antes de utilizar la herencia, nos tenemos que hacer una pregunta, y si tiene sentido, podemos intentar usar esta jerarquía: Si la frase <claseB> ES-UN <claseA> tiene sentido, entonces estamos ante un posible caso de herencia donde clase A será la clase base y clase B la derivada.

Herencia múltiple

La herencia múltiple es el mecanismo que permite al programador hacer clases derivadas a partir, no de una sola clase base, sino de varias. Para entender esto mejor, pongamos un ejemplo: Cuando ves a quien te atiende en una tienda, como persona que es, podrás suponer que puede hablar, comer, andar, pero, por otro lado, como empleado que es, también podrás suponer que tiene un jefe, que puede cobrarte dinero por la compra, que puede devolverte el cambio, etc.

C++11

El 12 de agosto de 2011, Herb Sutter, presidente del comité de estándares de C++, informó la aprobación unánime del nuevo estándar.2 La publicación del mismo se espera para algún momento de 2011.

Entre las características del nuevo estándar se pueden destacar:

Funciones lambda;

Referencias rvalue;

La palabra reservada auto;

Inicialización uniforme;

Plantillas con número variable de argumentos.

Además se ha actualizado la biblioteca estándar del lenguaje.

Diferencias de tipos respecto a C

En C++, cualquier tipo de datos que sea declarado completo (fully qualified, en inglés) se convierte en un tipo de datos único. Las condiciones para que un tipo de datos T sea declarado completo son a grandes rasgos las siguientes:

Es posible al momento de compilación conocer el espacio asociado al tipo de datos (es decir, el compilador debe conocer el resultado de sizeof(T)).

T Tiene al menos un constructor, y un destructor, bien declarados.

Si T es un tipo compuesto, o es una clase derivada, o es la especificación de una plantilla, o cualquier combinación de las anteriores, entonces las dos condiciones establecidas previamente deben aplicar para cada tipo de dato constituyente.

En general, esto significa que cualquier tipo de datos definido haciendo uso de las cabeceras completas, es un tipo de datos completo.

En particular, y, a diferencia de lo que ocurría en C, los tipos definidos por medio de struct o enum son tipos completos. Como tales, ahora son sujetos a sobrecarga, conversiones implícitas, etcétera.

Los tipos enumerados, entonces, ya no son simplemente alias para tipos enteros, sino que son tipos de datos únicos en C++. El tipo de datos bool, igualmente, pasa a ser un tipo de datos único, mientras que en C funcionaba en algunos casos como un alias para alguna clase de dato de tipo entero.

Compiladores

Uno de los compiladores libres de C++ es el de GNU, el compilador G++ (parte del proyecto GCC, que engloba varios compiladores para distintos lenguajes). Otros compiladores comunes son Intel C++ Compiler, el compilador de Xcode, el compilador de Borland C++, el compilador de CodeWarrior C++, el compilador g++ de Cygwin, el compilador g++ de MinGW, el compilador de Visual C++, Carbide.c++, entre otros.