PDF de programación - 3. La abstracción procedimental - Fundamentos de la Programación - Grado en Desarrollo de videojuegos

3. La abstracción procedimental

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En diseño descencente...

Hemos visto que en diseño descendente los problemas:

se descomponen en subproblemas más sencillos.

Por ejemplo, para el ejercicio de los árboles de navidad hacíamos:

petición de altura de árbol
escritura de cada nivel del árbol; para cada nivel:
escritura de los blancos previos a los asteriscos
escritura de los asteriscos
salto de línea e incremento del contador

cada subproblema se resuelve con independencia del resto:

abstracción
Para escribir los k blancos previos a los asteriscos nos
abstraemos de la escritura de los asteriscos, o de la recogida
del dato altura del árbol

La solución al problema original resulta de la combinación

de las soluciones a los subproblemas.

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Jaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMJaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCM Los programas crecen: abstracción

Esta forma de abstracción puede plasmarse en la
implementación mediante

subprogramas: bloques de código independientes

(pero relacionados)

métodos (o funciones) en C#

Hasta ahora hemos escrito todo nuestro código en un solo
método: Main, pero hemos hemos utilizado otros métodos (ya
definidos):

WriteLine, ReadLine, int.Parse, Math.Sqrt,. . .

Nos hemos abstraído de cómo operan esos métodos y los hemos
utilizado sin mayor problema: alguien los ha programado por
nosotros.
Ahora aprenderemos a implementar nuestros propios métodos.

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Ventajas?
Muchas:

programas en fragmentos independientes más pequeños y

Claridad de código: nos permiten trocear grandes
fáciles programar (divide y vencerás!) organización de

código.

Facilidad de diseño
Mayor facilidad de mantenimiento
Depuración de errores más sencilla

Reutilización de código: los métodos tienen un nombre
asociado para llamarlos (ejecutarlos, invocarlos)... y se
pueden ejecutar tantas veces como queramos (también se
pueden agrupar en librerías y distribuir)

Un buen programador es perezoso: intentará hacer cada

trabajo una sola vez.

Nuevas posibilidades: recursión... qué impide que un

método se invoque a sí mismo? Nada.

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Jaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMJaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCM Dar nombre a los bloques de código

La idea esencial de un método es sencilla:

dar nombre a un bloque de código
para después poder ejecutar ese código llamando (o

invocando) a ese nombre

agrupar una secuencia de instrucciones y abstraerlas bajo un

nombre

Otra idea esencial: la parametrización

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Ejemplo

Queremos un método para limpiar la consola (dejarla en blanco,

línea con Console.WriteLine ()
Escribimos un bloque de código para hacer esa tarea
{

sin texto) asumiendo que tiene 25 líneas, escribir 25 saltos de

}


int i ;
for (i=0; i<25; i++)
Console.WriteLine();

...y le damos nombre (limpiaPantalla):
static void limpiaPantalla()
{

int i ;
for (i=0; i<25; i++)
Console.WriteLine();

}

Este código se pone dentro de la clase, al mismo nivel que el
método Main. NO dentro del método Main (no se pueden anidar
métodos).

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Jaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMJaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCM Ejemplo (II)

limpiaPantalla ();

Ahora, cada vez que queramos limpiar consola, llamamos:

En cierto modo, hemos construido una nueva instrucción
limpiaPantalla () que podemos utilizar cuando queramos.
Qué ocurre cuando se invoca a un método?

<< instrucción1 >>
<< llamada a método >>
<< instrucción2 >>

Tras ejecutar instrucción1 el flujo de ejecución salta al bloque

de código correspondiente a método

Se ejecutan las instrucciones de ese bloque de código
Al teminar el código del método, el flujo vuelve al punto de

llamada y continúa con «instrucción2»






}



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Parámetros

En el ejemplo anterior el método limpiaPantalla () escribe 25
saltos de línea... pero el número de líneas de la consola puede
variar de uno a otro sistema operativo o tipo de consola.

sería más versátil implementar un método que admitiese un


parámetro indicando el número de saltos de línea a escribir
. . . algo así como saltosLinea (n) donde n es un entero que
indica el número de saltos de línea. Implementamos:
static void saltosLinea(int n) // escribe n saltos de línea
{

int i;
for (i=0; i<n; i++)

Console.WriteLine();

Nota: el parámetro n del método se comporta como una
variable de tipo int dentro del método.

Para escribir 25 saltos de línea, llamamos:
saltosLinea(25);

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Jaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMJaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCM 






Devolución de valores



Los métodos pueden devolver valores (a quien los llame).
Ejemplo: pedir la altura de un triángulo entre unos valores min
y max dados como parámetro y devolver dicha altura:
static double alturaTri(double min, double max){

double alturaT = min − 1 ; // valor "por defecto" no válido

// para forzar entrada en bucle

while (alturaT < min || alturaT > max) { // mientras no válido

Console.Write ("Altura del triángulo [{0},{1}]: ", min, max);
alturaT = double.Parse (Console.ReadLine ());

} // fin while

return alturaT;

En vez de void ahora double como valor de retorno
El valor se devuelve con return ...

}

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Ahora podemos llamar a este método, con los parámetros
adecuados y recoger su valor de devolución:




double alt
alt = alturaTri (10, 200);

Al ejecutar:

Altura triángulo [10,200]: 5
Altura triángulo [10,200]: 567
Altura triángulo [10,200]: 47

En la variable alt tendremos el valor 47.

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Jaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMJaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCM Generalizando: más parámetros

El código para solicitar la altura y la base de triángulo es muy
parecido. Lo que cambia es:

El texto para pedir el dato ("Base del triángulo" o "Altura del

triángulo")

Posiblemente los valores máximos y mínimos admitidos. . . ya

están parametrizados en la versión anterior.

Parametrizamos el texto de solicitud de dato y tenemos:
static double pideDato(string texto, double min, double max){

double dato = min - 1; // valor "por defecto" no válido
// para forzar entrada en bucle






while (dato < min || dato > max) { // mientras no valido

Console.Write ("{0} [{1},{2}]: ", texto, min, max);
dato = double.Parse (Console.ReadLine ());

} // fin while

return dato;

}

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Ejecutamos

double alt = pideDato ("Altura triángulo", 10, 200);
double bas = pideDato ("Base triángulo", 5, 300);

Console.WriteLine ("alt: " + alt + "

base: " + bas);








Altura triángulo [10,200]: 5
Altura triángulo [10,200]: 203
Altura triángulo [10,200]: 45
Base triángulo [5,300]: 0
Base triángulo [5,300]: 8
alt: 45

base: 8

Con el mismo código podemos hacer múltiples peticiones de
datos!! (este método podríamos incluso utilizarlo para otros
programas que hemos hecho).

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Jaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMJaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCM Sintaxis

La sintaxis (todavía incompleta) de la declaración o prototipo
de un método es:

static tipoResult nombreMétodo ( tipo1 parám1,. . . , tipon parámn )

static indica que es un método de la clase (no nos

preocupa por ahora)

tipoResult es el tipo de dato que devuelve el método: void
si no devuelve nada; int, double, bool. . . , cualquiera de lo
que conocemos

nombreMétodo es un identificador cualquiera (con las

mismas reglas que vimos de formación de identificadores)

tipo1,. . . ,tipon son los tipos de los parámetros (o

argumentos) del método. . . cualquier de los que conocemos
parám1,. . . ,parámn son los identificadores de los parámetros

que recibe el método.

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Sintaxis (II)

Después del prototipo del método viene un bloque de código
(entre "{" y "}") que llamamos cuerpo del método:

es un bloque de código estándar
puede utilizar los parámetros del método, declarados en el

prototipo

y también las variables locales declaradas en este bloque

No puede utilizar variables de otro bloque: no puede utilizar

las variables declaradas en el método Main u otros.

si el método devuelve un tipo relevante (distinto de void)

No están en su ámbito de visibilidad abstracción

debe contener una instrucción

return expresion ;

con una expresion correcta de tipo tipoResult. Si el tipo es
void puede contener return; pero no es necesario (ni
habitual).
Nota: return provoca la terminación inmediata del método
y la vuelta al punto de llamada al mismo (rompe flujo).

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Jaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCMJaime Sánchez. Sistemas Informáticos y Computación, UCM En la llamada...

Si tenemos un prototipo:

static tipoResult nombreMétodo ( tipo1 parám1,. . . , tipon parámn )

podemos llamar al método de la forma:

nombreMétodo (val1,. . . , valn )

donde val1,. . . ,valn tienen que ser valores de tipo tipo1,. . . ,tipon.
El valor resultante de la llamada:

se puede recoger en una variable de tipo tipoResult
mediante una asignación var = nombreMétodo(...

o se puede utilizar como valor dentro de otra expresión

Los parámetros con los que se llama al método tienen que
coincidir en número y tipo con los declarados en el prototipo del
método.

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Parámetros y valores de devolución

Los métodos permiten definir bloques de código

independientes, que pueden pensarse e implementarse de
manera aislada.

Los parámetros y el valor de retorno permiten compartir

información con el exterior (con el método llamante).

los parámetros permiten que el método reciba información

el valor de devolución permite devo