¿Qué es un programa y qué es C++?
Los programas consisten en una o más instrucciones específicas que deben ser ejecutadas por una computadora. Comúnmente los programas se escriben con palabras y signos comprensibles para los humanos. Al conjunto de palabras y signos utilizados para programar computadoras se le llama
lenguaje de programación.
El lenguaje de programación C++ es comprensible para los seres humanos, pero una computadora no lo entiende; por ello, las instrucciones deben ser traducidas a un lenguaje que entiendan las máquinas. Ese lenguaje es llamado precisamente,
lenguaje de máquina.
El compilador
El lenguaje de máquina es aparentemente simple, binario, unos y ceros, sólo dos estados que pueden almacenarse fácilmente con una corriente eléctrica o un campo magnético. Nuestro traductor (el
compilador) convierte el programa escrito en C++, llamado
código fuente, en código de máquina.
Si el compilador encuentra que todo está bien en el código fuente, produce lo que se llama un
código objeto: el programa ya traducido al lenguaje de máquina.
El programa más sencillo en C++
Todo programa escrito en C++ contiene una o varias funciones. Cuando el sistema operativo ejecuta un programa, lo hace llamando a la función con el nombre de
main.
Para definir una función debemos tener en cuenta 4 elementos básicos: el tipo de dato de la función, el nombre de la función, una lista de parámetros entre paréntesis y un bloque de instrucciones.
El programa más sencillo en C++ (que realmente no hace nada) sería algo como esto:
int main(){
return 0;
}
La primera línea declara la función
main con un tipo de dato entero (
int) y una lista de parámetros vacía entre paréntesis
().
El bloque de instrucciones se escribe dentro de las llaves
{}. En este ejemplo sólo tenemos una instrucción,
return, la cual finaliza la función
main devolviendo un valor compatible con el tipo de dato con el cual la función fue declarada. Algunos sistemas operativos utilizan ese cero como indicativo de que el programa se ejecutó con éxito.
Al final de cada instrucción se coloca punto y coma
; para indicar el fin de la misma.
Si se compila y se ejecuta el programa anterior no se obtiene ningún resultado, ya que sólo se ejecuta la instrucción de cierre de la función.
El primer programa clásico: Hola Mundo
El primer programa de todo curso siempre escribe un saludo en la pantalla. ¡Hola Mundo!
//Este programa escribe Hola Mundo! en la pantalla.
#include <iostream>
int main(){
std::cout << "Hola Mundo!" << std::endl; // imprime Hola Mundo!
return 0;
}
Escribe, compila y ejecuta el programa anterior en tu computadora. Si tiene algún error, el compilador lo detectará y no lo dejará pasar hasta que todo esté bien. Si todo está bien, verás lo siguiente en pantalla:
Hola Mundo!
Anatomía del programa
Vamos a explicar con más detalle este pequeño programa.
La línea
int main() declara una función llamada
main que devuelve un número entero (
int). Después del nombre de la función viene una lista de parámetros entre los paréntesis; en este caso, la lista está vacía.
Los parámetros son datos que la función puede usar para hacer ciertas operaciones y devolver otros datos ya procesados, pero eso lo veremos más adelante. Lo importante es saber que en todos los programas de este curso, la función
main no va a tener parámetros y siempre veremos la lista vacía ().
Luego de la lista de parámetros viene el cuerpo de la función, encerrado entre llaves
{}. El cuerpo contiene todas las instrucciones que el programa ejecuta, en el orden en el cual se encuentren.
La línea que produce la salida en pantalla es:
std::cout << "Hola Mundo!" << std::endl;
Imprime los caracteres
Hola Mundo! y ubica el cursor en la línea siguiente. El cursor es un pequeño recuadro o carácter que parpadea en la pantalla.
En C++ las cadenas de caracteres se colocan entre comillas
"". Las cadenas de caracteres son simplemente palabras, frases o lo que llamamos texto.
El nombre
cout hace referencia al flujo de salida estándar. Todo lo que se encuentre después del operador de salida
<< se muestra en pantalla. La parte
<< std::endl finaliza la línea actual. El
std:: antes de
cout indica que
cout pertenece a la biblioteca estandarizada, aprobada y probada.
La última parte de la línea:
// imprime Hola Mundo!
es un
comentario. Todos los comentarios son ignorados por el compilador; sólo se escriben para ser leídos por nosotros mismos u otros programadores. Los comentarios son muy útiles para aclarar partes del código que por sí solas no se explican. Es típico colocar en la primera línea del código un comentario de lo que hace el programa.
Las bibliotecas: no reinventes la rueda
Después del comentario principal se escriben los archivos de cabecera (headers), que son todas las bibliotecas que vamos a necesitar en nuestros programas. La sentencia:
#include <iostream>
le indica al compilador que debe incluir en el código fuente las instrucciones contenidas en la biblioteca
iostream, encerrada entre
< >.
El lenguaje C++ en su núcleo carece de facilidades como la de imprimir algo en pantalla. Por esta razón, C++ se apoya en las bibliotecas creadas por otros programadores para realizar ciertos tipos de tareas. En nuestro programa Hola Mundo incluimos la biblioteca
iostream para escribir en pantalla un texto. Si ya existe una biblioteca para hacer alguna tarea, simplemente usa la biblioteca; no intentes reinventar la rueda.
Ejercicio: Hola Mundo enmarcado
A continuación vamos a darle un toque diferente al saludo:
=============
Hola Mundo!
=============
Para lograr lo anterior sólo debemos imprimir dos líneas con el carácter "=", antes y después del saludo:
//Este programa escribe Hola Mundo! enmarcado.
#include <iostream>
int main(){
std::cout << "=============" << std::endl;
std::cout << " Hola Mundo! " << std::endl; // imprime Hola Mundo!
std::cout << "=============" << std::endl;
return 0;
}
Sencillo: sólo nos aseguramos de dejar un espacio en el mensaje para que se vea centrado.
Trata de hacer tu propio marco con caracteres diferentes. Si eres principiante es importante que practiques estos ejercicios aunque parezcan tontos, porque la práctica te va a permitir familiarizarte con el lenguaje.
El compilador es tu amigo
Siempre al escribir código se comenten errores, y estos errores te permiten conocer los mensajes del compilador y cómo corregirlos. Por ejemplo, si al compilar el ejercicio anterior olvidas el punto y coma ";" al final de una instrucción, el compilador te muestra un mensaje de error indicando el archivo (
p2.cpp), la línea y la columna (
6:43), y te dice qué le falta y dónde exactamente.
Por ello, te invito a ver el compilador como un aliado al momento de escribir tus programas. A pesar de que en algunas ocasiones nos parecerá intolerante e inflexible, realmente nos está ayudando a que nuestros programas funcionen lo mejor posible.
Recuerda siempre que estamos tratando con una máquina, la cual carece de imaginación o sentido común. El compilador no va a intentar interpretar algo que quisimos decir, pero lo escribimos mal.
Una vez que hemos programado a la computadora bien para hacer una tarea, lo hace una y millones de veces igual a la primera vez. Y al ver nuestro programa funcionando y haciendo en segundos una tarea que antes nos tomaba horas, sentimos que nos hemos liberado de trabajo tedioso y que nuestro esfuerzo valió la pena.
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