PDF de programación - 4 - La abstracción procedimental

Fundamentos de programación

4

Grado en Ingeniería Informática
Grado en Ingeniería del Software
Grado en Ingeniería de Computadores
Material de la Prof.ª Mercedes Gómez Albarrán
Facultad de Informática
Versión revisada y ampliada del material del Prof. Luis Hernández Yáñez
Universidad Complutense

Diseño descendente y abstracción procedimental

Diseño descendente / Refinamientos sucesivos
Un programa debe realizar una serie de tareas.
Cada tarea se podrá subdividir en subtareas más sencillas.
Las subtareas también se podrán subdividir en otras más sencillas ...


Fundamentos de programación: La abstracción procedimental

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Diseño descendente y abstracción procedimental
Dibujar figura

Misma tarea

1.Dibujar
2.Dibujar
2.1. Dibujar
2.2. Dibujar
3.Dibujar

REFINAMIENTO

Fundamentos de programación: La abstracción procedimental

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1.Dibujar
2.Dibujar
3.Dibujar



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Diseño descendente y abstracción procedimental

Dibujar figura

Dibujar

Dibujar

Dibujar

Dibujar

Dibujar

Dibujar

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Diseño descendente y abstracción procedimental
Mensaje en letras gigantes



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

+ +
+ +
++++
+ +
+ +

H
O
L
A


A
N
A

Imprimir mensaje
 Imprimir HOLA
Imprimir H
Imprimir O
Imprimir L
Imprimir A
 Imprimir dos líneas en blanco
 Imprimir ANA
Imprimir A
Imprimir N
Imprimir A


Fundamentos de programación: La abstracción procedimental

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Diseño descendente y abstracción procedimental

Mensaje en letras gigantes


Mostrar HOLA ANA

Mostrar
HOLA

Espacio en

blanco

Mostrar ANA

H O

L

A

A

N

A

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Abstracción procedimental: subprogramas
Subprograma = módulo de código y datos que lleva a cabo una
funcionalidad concreta (objetivo del subprograma)

 Precondiciones: condiciones que se deben dar antes de comenzar su
ejecución
 Poscondiciones: condiciones que darán al finalizar su ejecución
 Puede comunicarse con el exterior
 Al terminar su ejecución devuelve el control al punto donde se efectuó
la llamada
Los subprogramas:
-Aumentan el nivel de abstracción del programa.
-Promueven la reutilización.
-Facilitan la prueba, la depuración y el mantenimiento.

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Abstracción procedimental: subprogramas

Integridad de los subprogramas
Un subprograma puede establecer una serie de  Precondiciones
Será responsabilidad del que llame al subprograma garantizar
que se satisfacen las precondiciones
El subprograma puede, además, garantizar otra serie de condiciones
que se darán cuando termine su ejecución  Postcondiciones
En el punto de llamada se pueden dar por garantizadas
las postcondiciones



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Abstracción procedimental: subprogramas
Datos manejados por un subprograma


El ámbito de los identificadores
de los datos locales y de los
parámetros es el código del
subprograma  de uso
exclusivo del subprograma



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 Datos locales (variables y constantes)
Declarados dentro del cuerpo del subprograma
 Datos intercambiados con el exterior  El concepto de parámetro
Datos de entrada: aceptados
Datos de salida: devueltos
Datos de entrada/salida:
aceptados y modificados

Subprograma

Subprograma

Subprograma

a

a

a

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Abstracción procedimental: subprogramas
Datos manejados por un subprograma: Comunicación con el

exterior
Subprograma que dado un número calcula y muestra en pantalla su cuadrado:
Subprograma que dado un número calcula y devuelve su cuadrado:
Subprograma que dada una variable numérica la devuelva incrementada en 1:

muestraCuadrado

calculaCuadrado

y (=x2)

x

x

x

incrementaEn1

x



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Subprogramas en C++

Tipo Nombre(Parámetros) // Cabecera
{
// Cuerpo

Forma general
}  Tipo: tipo del dato en el que se transforma la llamada al subprograma
como resultado de su ejecución (tipo del resultado)
 Parámetros para intercambiar información con el exterior
 Cuerpo: secuencia de declaraciones locales e instrucciones.

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Subprogramas en C++

Tipos de subprogramas
 Procedimientos: subprogramas con Tipo void
No devuelven ningún resultado de su ejecución.
Llamada: instrucción independiente.
 Funciones: subprogramas con Tipo distinto de void
Devuelven un resultado.
Llamada: en cualquier punto donde pueda ir un valor del tipo del
subprograma.
x = 12 * y + sqrt(20) - 3;


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Subprogramas en C++

Parámetros
Se distinguen dos tipos de parámetros:
—Parámetros por valor  datos de entrada
—Parámetros por referencia o por variable  datos de salida o E/S
Se declaran en la cabecera, a continuación del nombre de la función y
entre paréntesis Tipo Nombre(Parámetros)


Identificador

&

Parámetros

Tipo

,

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Subprogramas en C++

Ejemplos de parámetros por valor y por referencia

void func1(int x)

void func2(int x, int y, int z, double& a)

bool func3(int x, int y, int& z, int& w)

int func4(float& a, int x)



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Subprogramas en C++
Llamada (o invocación) a subprograma

Nombre(Argumentos)



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— Deben ponerse entre los paréntesis tantos argumentos como
parámetros
— Debe respetarse el orden de declaración de los parámetros
— Cada argumento, del mismo tipo que el correspondiente parámetro
— Argumento para un parámetro por valor: una constante, una variable
o una expresión
— Argumento para un parámetro por referencia/variable: sólo puede ser
una variable



Fundamentos de programación: La abstracción procedimental

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Subprogramas en C++
Ejemplo:

int i;
func(3, i, d);

double d;
void func(int x, double& a);

func(i, d);
func(3 * i + 12, d);
func(i, 23);
func(d, i);
func(3.5, d);
func(i);



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¿Qué llamadas son
correctas?

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Paso de argumentos con parámetros por valor

void func(int x, double a)
{ ... }


int main()
{
int i = 124;
double d = 3;
func(i, 33 * d);
...

return 0;

}

Fundamentos de programación: La abstracción procedimental

i
d

x
a

Memoria
124
3.0

...

...

124
99.0

...

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Paso de argumentos con parámetros por referencia

void func(int& x, double& a)
{ ... }


int main()
{
int i = 124;
double d = 3;
func(i, d);
...

return 0;

}

Fundamentos de programación: La abstracción procedimental

i
d

Memoria
124
3.0

...

x
a

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Procedimientos en C++

 Subprogramas con Tipo void
 La llamada no se transforma en ningún valor (tipo de devolución
void)
 Llamada: instrucción independiente


void Nombre(Parámetros) // Cabecera

{
// Cuerpo
}

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Procedimientos en C++
Ejemplo 1.- Procedimiento que calcula el área de un triángulo
dadas su base y su altura

base

area

altura

calculaArea



void calculaArea (float b, float a, float& areaTriangulo)
{
areaTriangulo = b * a / 2;
}



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Procedimientos en C++
Ejemplo 1.- Procedimiento que calcula el área de un triángulo
dadas su base y su altura

int main()
{
float base, altura, area;
cout << "Introduzca la base y la altura del triángulo: ";
cin >> base;
cin >> altura;
if ( altura > 0 && base > 0 ) {
calculaArea(base, altura, area);
cout << "El área de un triángulo es: " << area << endl;
}
else cout << "Datos erroneos!";
return 0;
}



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¿Qué ocurre en memoria?

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Procedimientos en C++
Ejemplo 1.- Procedimiento que calcula el área de un triángulo
dadas su base y su altura

int main()
{
float base, altura, area;
cout << "Introduzca la base y la altura del triángulo: ";
cin >> base;
cin >> altura;
if ( altura > 0 && base > 0 ) {
cout << "El área de un triángulo es: ";
cout << calculaArea(base, altura, area) << endl;
}
else cout << "Datos erroneos!";
return 0;
}



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¿Qué está mal en este
código?

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Procedimientos en C++
Ejemplo 2.- Procedi