INSTANCIADA DE CLASES

4.11.5 Instanciado de clases: Objetos
§1 Sinopsis
Existen varios conceptos y fases en la existencia de un programa que no conviene confundir: la declaración de una clase; su definición; su instanciación o concreción en un objeto-clase determinado, y la inicialización del objeto (aunque los dos últimos procesos pueden ejecutarse en la misma sentencia).
§2 Declaración de clase
El primero, declaración de clase, es simplemente asignarle un nombre; una sentencia que establece la conexión entre el identificador y el objeto que representa (en este caso una clase). La declaración asocia el nombre con un tipo de dato, lo que supone definir como se usa, que operaciones son permitidas y que sentido tienen estas operaciones [6]. La declaración sería algo así:
class Hotel;
Una declaración de este tipo, sin definición, se denomina adelantada ( 4.11.4a).
§3 Definición de clase
La definición de clase es el proceso de definir cuales serán sus propiedades y métodos; proceso que crea un nuevo tipo [2]. Lo mismo que con las variables normales, con frecuencia la declaración y definición de una clase ocurren simultáneamente en la misma sentencia (a menos que se trate de una declaración adelantada ).
La definición de la clase puede ser un proceso muy simple (caso de la herencia simple o múltiple). Ejemplo:
class Hotel: public Pension, Residencia {};
También puede ser un proceso más elaborado:
class Hotel {
char nombre[30];
int room;
public:
int getnom(char *nom);
void putnom(char *nom);
char * getroom(int num);
};
§4 El objeto-clase
Cuando la clase está declarada y definida, termina el trabajo del programador. A partir de aquí, el compilador traslada dicha declaración a una función-clase, que es la forma en que existe la clase en el ejecutable. Más tarde, en tiempo de ejecución, la función-clase crea un objeto-clase que representa desde este instante a la clase en cuestión. Existe un solo objeto-clase de cada clase y solo él puede crear instancias de dicha clase. Como se ha señalado, este objeto-clase tiene sus propias variables y métodos (propiedades de clase y métodos de clase). Una variable (propiedad) declarada como "de clase" existe una sola vez en cada clase y es similar a una variable definida como estática de fichero en la programación clásica. Por su parte, como veremos inmediatamente , los métodos son por definición, y por lógica [4], "de clase". Un método de clase solo puede ser ejecutado por un objeto (instancia) de dicha clase.
Por definición un objeto-clase tiene como mínimo cuatro métodos de clase: un constructor por defecto; un destructor; un constructor-copia y una función-operador de asignación operator=(). En caso que el programador no los haya definido de forma exsplícita, son proporcionados por el compilador.
Un objeto-clase no puede ser usado directamente, podemos figurarnos que no es un objeto concreto. Del mismo modo que para usar un entero hay que declarar uno, con un nombre, especificando que pertenece a la clase de los enteros y en su caso, iniciarlo a un valor. Para utilizar un objeto-clase hay que declararlo; en estos caso más que "declarar" un objeto de la clase se dice instanciar la clase, que equivale a disponer de un objeto concreto (instancia) de la clase.
Nota: por supuesto es necesario hacer una definición completa de la clase, con todos sus miembros, antes de que pueda instanciarse uno de sus objetos. Además, algunos tipos de clases, las denominadas abstractas, no sirven para instanciar objetos directamente, solo para derivar de ellas otras clases en las que se perfilarán detalles concretos, lo que les permitirá ser instanciables ( 4.11.8c).
El término instancia se refiere siempre a un objeto creado por el objeto-clase en tiempo de ejecución y por supuesto, pueden tener propiedades y métodos. En este caso, se denominan formalmente propiedades de instancia y métodos de instancia.
Cada instancia (objeto) creado desde una clase tiene su propio juego de variables independientes y distintas de los demás objetos “hermanos”, pero todos pueden acceder (leer/modificar) las propiedades de clase de su ancestro, el objeto-clase. Puesto que los valores de las variables de clase del ancestro son únicos, estos aparecerán iguales para todos los descendientes, con independencia cual de sus instancias sea la que acceda a ellas ( 4.11.7).
§5 Las funciones-miembro
Al llegar a este punto es preciso hacer una observación de la mayor trascendencia: cuando se instancia una clase, se crea un objeto que contiene un subconjunto particular de todas las variables (no estáticas 4.11.7) de la clase a que pertenece. Pero aunque coloquialmente se dice que el objeto también "tiene" los métodos de la clase, en realidad esto no es cierto. El objeto no contiene una copia de todos sus métodos, lo que supondría una repetición innecesaria del mismo código en todos los objetos de la clase. Los métodos solo existen en el objeto-clase descrito anteriormente. En las instancias concretas solo hay una tabla de direcciones (denominada vtable) a los métodos de la clase, y el acceso a dichas funciones se realiza a través de esta tabla de punteros [1]. En el apartado dedicado al puntero this ( 4.11.6) se amplía información sobre esta importante cuestión teórica y sus implicaciones prácticas.
§6 El resumen del proceso hasta aquí descrito puede ser sintetizado como sigue:
Programador Declaración & definición de clase (en programa fuente)

Compilador Función-clase (en fichero ejecutable)

Ejecución Objeto-clase (en memoria)

Ejecución Objeto-instancia (en memoria)
§7 Siguiendo con el ejemplo anterior , podríamos señalar que la sentencia:
Hotel playa; // §7a
declara playa como perteneciente a la clase Hotel; esta sentencia relaciona el identificador con un tipo específico de objeto (de la clase Hotel [3]), del mismo modo que la sentencia int x; relaciona el identificador x con el tipo de los enteros. Una vez tenemos un objeto, habría que inicializarlo (aquí se dice construirlo), asignándole espacio en memoria e iniciando en su caso sus variables [5].
En el caso del entero, aunque la expresión int x; no es formalmente una definición, en realidad contiene todo lo que el compilador necesita saber sobre ella para poder asignarle un espacio en memoria, aunque inicialmente este espacio pueda contener basura si no ha sido inicializado a ningún valor concreto ( 4.1.2).
En el caso del objeto playa, en realidad el compilador toma la sentencia §7a como una declaración mas una definición. Siempre que se crea un objeto se realiza una llamada implícita o explícita a un constructor que se encarga de inicializar los miembros del objeto. En el caso de §7a, además de asociar el identificador playa con el tipo Hotel, el compilador incluye una invocación al constructor por defecto de la clase (4.11.2d1), que se encarga a su vez de inicializar el nuevo objeto correctamente (ver 4.11.2d3 para una más detallada exposición del proceso de inicialización de los miembros de los objetos).
El resultado es que a partir de dicha declaración-definición del objeto, ya podemos utilizarlo directamente. Por ejemplo, en este caso, utilizando uno de sus métodos públicos getroom():
playa.getroom(37);
Por supuesto pueden definirse más objetos del mismo tipo (instancias de la clase) y objetos derivados del nuevo tipo, como punteros-a, referencias-a, matrices-de, etc.)
class X { ... }; // define la clase XX x, &xr, *xptr, xarray[10]; /* instancia 4 objetos derivados de X: tipo X, referencia-a-X, puntero-a-X y matriz-de-X */
Incluso pueden crearse otros objetos de la misma clase por copia del existente por ejemplo:
X y = x;
Aquí el objeto y se crea por copia del objeto x ya existente. En este caso, se invoca un tipo especial de constructor, el constructor copia ( 4.11.2d4).
§8 Destrucción
Finalmente debemos añadir que cuando el objeto sale definitivamente de ámbito, es destruido. De esta tarea se encarga un operador especial, que tiene la forma de un método-de-clase, que se encarga limpiar los miembros del objeto y de liberar los recursos asignados inicialmente (como mínimo, espacio de memoria) antes que el propio objeto se auto-destruya (destructores 4.11.2d2).
Inicio.
[1] Esta es precisamente la razón por la que se pueda afirmar ( B. Eckel) que el tamaño que ocupan los objetos C++ en memoria es aproximadamente el mismo que ocuparían las estructuras C equivalentes. Aunque evidentemente, estas últimas no incluyen la "funcionalidad" que acompaña a aquellos. En este sentido una clase es simplemente una estructura a la que se ha añadido una v-table.
[2] Como veremos más adelante, al hablar de clases abstractas y funciones virtuales, estas definiciones pueden ser dejadas muy en el aire, de forma que puedan ser concretadas más tarde. Este "más tarde" significa que la clase que se define no será utilizada (instanciada) como tal, sino a través de clases derivadas; las definiciones se concretan en estas subclases.
[3] No se olvide que en este sentido, clase es sinónimo de tipo de objeto; cada clase define un tipo nuevo y específico. Este es precisamente uno de los paradigmas de la POO, los tipos de datos son infinitos, solo dependen de la imaginación y necesidad del usuario.
[4] Lo contrario exigiría de existencia de una copia de cada método en cada objeto, algo a todas luces ilógico y contrario al espíritu de lo que es una función (en cambio sí existe una copia de cada propiedad en cada objeto).
[5] Se prefiere el término "construcción" a "inicio" porque el primero tiene un sentido más amplio. Se refiere a conformar el ambiente adecuado para que los métodos de la clase puedan operar sobre el objeto. Esto puede referirse no solo a inicializar las propiedades, también proporcionar determinados recursos, por ejemplo espacio de memoria, un fichero, el bloqueo de un recurso compartido, o el establecimiento de una línea de comunicación. Este tópico puede verse con más detalle en el apartado correspondiente (Constructores 4.11.2d1).
[6] Recordar que en determinadas circunstancias, la declaración de tipo class, puede ser sustituida por un typename

DEFINICION DE CLASE Y EJEMPLO

Definición de clases La definición de una clase especifica cómo serán los objetos de dicha clase, esto es, de que variables y de que métodos constarán. La siguiente es la definición más simple de una clase: class nombreClase /* Declaración de la clase */
{

/* Aquí va la definición de variables y métodos */

}
Como se puede observar, la definición de una clase consta de dos partes fundamentales: * La declaración de la clase Indica el nombre de la clase precedido por la palabra clave class. * El cuerpo de la clase
El cuerpo de la clase sigue a la declaración de la clase y está contenido entre la pareja de llaves ({ y }). El cuerpo de la clase contiene las declaraciones de las variables de la clase, y también la declaración y la implementación de los métodos que operan sobre dichas variables.
Declaración de variables de instancia El estado de un objeto está representado por sus variables (variables de instancia). Las variables de instancia se declaran dentro del cuerpo de la clase. Típicamente, las variables de instancia se declaran antes de la declaración de los métodos, pero esto no es necesariamente requerido.
Implementación de métodos
Los métodos de una clase determinan los mensajes que un objeto puede recibir. Las partes fundamentales de un método son el valor de retorno, el nombre, los argumentos (opcionales) y su cuerpo. Además, un método puede llevar otros modificadores opcionales que van al inicio de la declaración del método y que se analizarán más adelante. La sintaxis de un método es la siguiente: valorRetorno nombreMetodo( )
{
/* Cuerpo del método */
sentencias;
}
Los signos <> indican que no son obligatorios.
Los métodos en Java pueden ser creados únicamente como parte de una clase. Cuando se llama a un método de un objeto se dice comúnmente que se envia un mensaje al objeto.
Ejemplo
/* Usuario.java */
class Usuario
{
String nombre;
int edad;
String direccion;
void setNombre(String n)
{
nombre = n;
}

String getNombre()
{
return nombre;
}

void setEdad(int e)
{
edad = e;
}
int getEdad()
{
return edad;
}

void setDireccion(String d)
{
direccion = d;
}
String getDireccion()
{
return direccion;
}
}

QUE ES UNA HERENCIA?

Definición de HerenciaEn programación, mecanismo que permite derivar características de una clase a otra y así extender sus funcionalidades. Uno de sus funciones más importantes es proveer polimorfismo. Existen dos tipos de herencias:Herencia simple: una clase sólo puede heredar características de una sola clase, o sea, puede tener un padre. Smalltalk, Java y Ada soportan herencia simple.Herencia múltiple: una clase puede heredar características de una o más clases, por lo tanto, puede tener varios padres. C++ soporta herencia múltiple.La herencia es una de las características de los lenguajes del paradigma orientado a objetos.

QUE ES UN OBJETO?

Definición de ObjetoEn programación orientado a objetos, representación detallada y particular de algo de la realidad. Todo objeto tiene un identidad o nombre, estado (características definidas generalmente en variables) y comportamiento (sus funciones o procedimientos).Una forma de alterar el estado de un objeto es a través de sus funciones.Las clases son generalizaciones de un objeto en particular. Por ejemplo, el objeto Auto pertenece a la clase Autos.Una instancia de una clase es siempre un objeto único.

QUE ES UN GADGET?

¿Qué es un gadget?
En informática, un gadget es una pequeña aplicación o programa entre cuyos objetivos están los de dar fácil acceso a funciones frecuentemente usadas y proveer de información visual.
Un gadget te permite contar con información inmediata y actualizada sin necesidad de abrir tu navegador web o ninguna otra aplicación.

QUE ES XML?

XML es una tecnología en realidad muy sencilla que tiene a su alrededor otras tecnologías que la complementan y la hacen mucho más grande y con unas posibilidades mucho mayores. Vamos a ver a lo largo de varios capítulos una introducción al mundo XML, es decir, al lenguaje así como a las tecnologías que trabajan con él, sus usos, ventajas y modos de llevar a cabo las tareas.
XML, con todas las tecnologías relacionadas, representa una manera distinta de hacer las cosas, más avanzada, cuya principal novedad consiste en permitir compartir los datos con los que se trabaja a todos los niveles, por todas las aplicaciones y soportes. Así pues, el XML juega un papel importantísimo en este mundo actual, que tiende a la globalización y la compatibilidad entre los sistemas, ya que es la tecnología que permitirá compartir la información de una manera segura, fiable, fácil. Además, XML permite al programador y los soportes dedicar sus esfuerzos a las tareas importantes cuando trabaja con los datos, ya que algunas tareas tediosas como la validación de estos o el recorrido de las estructuras corre a cargo del lenguaje y está especificado por el estándar, de modo que el programador no tiene que preocuparse por ello.
Vemos que XML no está sólo, sino que hay un mundo de tecnologías alrededor de él, de posibilidades, maneras más fáciles e interesantes de trabajar con los datos y, en definitiva, un avance a la hora de tratar la información, que es en realidad el objetivo de la informática en general. XML, o mejor dicho, el mundo XML no es un lenguaje, sino varios lenguajes, no es una sintaxis, sino varias y no es una manera totalmente nueva de trabajar, sino una manera más refinada que permitirá que todas las anteriores se puedan comunicar entre si sin problemas, ya que los datos cobran sentido. Todo esto lo veremos con calma en la Introducción a XML.
XML es interesante en el mundo de Internet y el e-bussiness, ya que existen muchos sistemas distintos que tienen que comunicarse entre si, pero como se ha podido imaginar, interesa por igual a todas las ramas de la informática y el tratamiento de datos, ya que permite muchos avances a la hora de trabajar con ellos.
En la introducción a XML, a lo largo de los siguientes capítulos, vamos a ver algunas características importantes de la tecnología que nos permitirán comprender mejor el mundo XML y cómo soluciona nuestros problemas a la hora de trabajar con los datos.