# Utilizando funciones en C++ - Información de DVDs

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[Verano 2016- Tatiana]

Una buena manera de organizar y estructurar los programas de computadoras es dividiéndolos en partes más pequeñas utilizando funciones. Cada función realiza una tarea específica del problema que estamos resolviendo.

Haz visto que todos los programas en C++ deben contener la función `main` que es donde comienza el programa. Probablemente ya has utilizado funciones como `pow`, `sin`, `cos`  o `sqrt` de la biblioteca de matemática `cmath`. Dado que en casi todas las experiencias de laboratorio futuras estarás utilizando funciones pre-definidas, necesitas aprender cómo trabajar con ellas. Más adelante aprenderás cómo diseñarlas y validarlas. En esta experiencia de laboratorio harás búsquedas y desplegarás información contenida en una base de datos de DVDs para practicar la creación de funciones simples y la invocación de funciones pre-definidas. 


##Objetivos:

1. Identificar las partes de una función: tipo, nombre, lista de parámetros y cuerpo. 
2. Invocar funciones pre-definidas pasando argumentos por valor ("pass by value") y por referencia ("pass by reference").
3. Implementar una función simple que utilice parámetros por referencia.



##Pre-Lab:

Antes de llegar al laboratorio debes:

1. Haber repasado los siguientes conceptos:

    a. los elementos básicos de la definición de una función en C++

    b. la manera de invocar funciones en C++

    c. la diferencia entre parámetros pasados por valor y por referencia

    d. cómo devolver el resultado de una función.

2. Haber estudiado los conceptos e instrucciones para la sesión de laboratorio.

3. Haber tomado el quiz Pre-Lab, disponible en Moodle.


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##Funciones


En matemática, una función $$f$$ es una regla que se usa para asignar a cada elemento $$x$$ de un conjunto llamado *dominio*, uno (y solo un) elemento $$y$$ de un conjunto llamado *campo de valores*. Por lo general, esa regla se representa como una ecuación, $$y=f(x)$$. La variable $$x$$ es el parámetro de la función y la variable $$y$$ contendrá el resultado de la función. Una función puede tener más de un parámetro pero solo un resultado. Por ejemplo, una función puede tener la forma $$y=f(x_1,x_2)$$ en donde hay dos parámetros y para cada par $$(a,b)$$ que se use como argumento de la función, la función tendrá un solo valor de $$y=f(a,b)$$. El dominio de la función te dice el tipo de valor que debe tener el parámetro y el campo de valores dice el tipo de valor que tendrá el resultado que devuelve la función.

Las funciones en lenguajes de programación de computadoras son similares. Una función 
tiene una serie de instrucciones que toman los valores asignados a los parámetros y realiza alguna tarea. En C++ y en algunos otros lenguajes de programación, las funciones solo pueden devolver un resultado, tal y como sucede en matemáticas. La única diferencia es que una función en programación puede que no devuelva un valor (en este caso la función se declara `void`). Si la función va a devolver algún valor, se hace con la instrucción `return`. Al igual que en matemática tienes que especificar el dominio y el campo de valores, en programación tienes que especificar los tipos de valores que tienen los parámetros y el resultado que devuelve la función; esto lo haces al declarar la función.

###El encabezado de una función:

La primera oración de una función se llama el *encabezado* y su estructura es como sigue:

`tipo nombre(tipo parámetro01, ..., tipo parámetro0n)`

Por ejemplo,

`int ejemplo(int var1, float var2, char &var3)`

sería el encabezado de la función llamada `ejemplo`, que devuelve un valor entero. La función recibe como argumentos un valor entero (y guardará una copia en `var1`), un valor de tipo `float` (y guardará una copia en `var2`) y la referencia a una variable de tipo  `char` que se guardará en la variable de referencia `var3`. Nota que `var3` tiene el signo `&` antes del nombre de la variable. Esto indica que `var3` contendrá la referencia a un carácter.

###Invocación

Si queremos guardar el valor del resultado de la función `ejemplo` en la variable `resultado` (que deberá ser de tipo entero), invocamos la función pasando argumentos de manera similar a:

`resultado=ejemplo(2, 3.5, unCar);`

Nota que al invocar funciones no incluyes el tipo de las variables en los argumentos como en la definición de la función `ejemplo`. El tercer parámetro `&var3` es una variable de referencia, esto significa que lo que se está enviando en el tercer argumento de la invocación es una *referencia* a la variable `unCar`. Los cambios que se hagan en la variable `var3` están cambiando el contenido de la variable `unCar`.

También puedes usar el resultado de la función sin tener que guardarlo en una variable. Por ejemplo puedes imprimirlo:

`cout << "El resultado de la función ejemplo es:" << ejemplo(2, 3.5, unCar);`

o utilizarlo en una expresión aritmética:

`y=3 + ejemplo(2, 3.5, unCar);`



###Funciones sobrecargadas (‘overloaded’)

Las funciones sobrecargadas son funciones que poseen el mismo nombre, pero *firma* diferente.

La firma de una función se compone del nombre de la función, y los tipos de parámetros que recibe, pero no incluye el tipo que devuelve.

Los siguientes prototipos de funciones tienen la misma firma:

```
int ejemplo(int, int) ;
void ejemplo(int, int) ; 
string ejemplo(int, int) ;
```

Nota que todas tienen el mismo nombre, `ejemplo`, y reciben la misma cantidad de parámetros del mismo tipo `(int, int)`.

Los siguientes prototipos de  funciones tienen firmas diferentes:

```
int ejemplo(int) ;
int olpmeje(int) ;
```
Nota que a pesar de que las funciones tienen la misma cantidad de parámetros con mismo tipo `int`, el nombre de las funciones es distinto.

Los siguientes prototipos de funciones son versiones sobrecargadas de la función `ejemplo`:

```
int ejemplo(int) ;
void ejemplo(char) ;
int ejemplo(int, int) ;
int ejemplo(char, int) ;
int ejemplo(int, char) ;
```

Todas las funciones de arriba tienen el mismo nombre, `ejemplo`, pero distintos parámetros.  La primera y segunda función tienen la misma cantidad de parámetros, pero los argumentos son de distintos tipos.  La cuarta y quinta función tienen argumentos de tipo `char` e `int`, pero en cada caso están en distinto orden.

En este último ejemplo la función `ejemplo` es sobrecargada ya que hay cinco funciones con firmas distintas pero con el mismo nombre.


###Valores predeterminados

Se pueden asignar valores predeterminados ("default") a los parámetros de las funciones comenzando desde el parámetro que está más a la derecha. No hay que inicializar todos los parámetros pero los que se inicializan deben ser consecutivos: no se puede dejar parámetros sin inicializar entre dos parámetros que estén inicializados. Esto permite la invocación de la función sin tener que enviar los valores en las posiciones que corresponden a parámetros inicializados.

**Ejemplos de encabezados de funciones e invocaciones válidas:**

1. **Encabezado:** `int ejemplo(int var1, float var2, int var3 = 10)` Aquí se inicializa `var3` a 10.

     **Invocaciones:** 

    a. `ejemplo(5, 3.3, 12)` Esta invocación asigna el valor 5 a `var1`, el valor 3.3 a `var2`, y el valor 12 a `var3`. 

    b. `ejemplo(5, 3.3)`  Esta invocación envía valores para los primeros dos parámetros y el valor del último parámetro será el valor predeterminado asignado en el encabezado. Esto es, los valores de las variables en la función serán: `var1` tendrá 5, `var2` tendrá 3.3, y `var3` tendrá 10.

2. **Encabezado:** `int ejemplo(int var1, float var2=5.0, int var3 = 10)`  Aquí se  inicializa `var2` a 5 y `var3` a 10.
    
    **Invocaciones:** 

    a. `ejemplo(5, 3.3, 12)` Esta invocación asigna el valor 5 a `var1`, el valor 3.3 a `var2`, y el valor 12 a  `var3`. 

    b. `ejemplo(5, 3.3)` En esta invocación solo se envían valores para los primeros dos parámetros, y el valor del último parámetro es el valor predeterminado.  Esto es, el valor de `var1` dentro de la función será 5, el de `var2` será 3.3 y el de `var3` será 10.

    c. `ejemplo(5)` En esta invocación solo se envía valor para el primer parámetro, y los últimos dos parámetros tienen valores predeterminados.  Esto es,  el valor de `var1` dentro de la función será 5, el de `var2` será 5.0 y el de `var3` será 10.

    


**Ejemplo de un encabezado de funciones válido con invocaciones inválidas:**

1. **Encabezado:** `int ejemplo(int var1, float var2=5.0, int var3 = 10)`  

    **Invocación:** 

      a. `ejemplo(5, ,10)` Esta invocación  es **inválida** porque   deja espacio vacío en el argumento del medio. 

      b. `ejemplo()` Esta invocación es **inválida** ya que `var1` no estaba inicializada y no recibe ningún valor en la invocación.

**Ejemplos de encabezados de funciones inválidos:**

1. `int ejemplo(int var1=1, float var2, int var3)` Este encabezado es inválido porque los valores predeterminados sólo se pueden asignar comenzando por el parámetro más a la derecha.

2. `int ejemplo(int var1=1, float var2, int var3=10)` Este encabezado es inválido porque no se pueden poner parámetros sin valores en medio de parámetros con valores por defecto. En este caso  `var2` no tiene valor pero `var1` y `var3` si.

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##Películas DVD y base de datos DVD

DVD son las siglas para “digital versatile disk” o “digital video disk” que en español significa disco versátil digital o disco de video digital. Este es un formato de disco óptico para almacenamiento digital  inventado por Philips, Sony, Toshiba, y Panasonic en 1995.  Los DVD ofrecen una capacidad de almacenamiento mayor que los discos compactos (CD), pero tienen las mismas dimensiones.  Los DVD pueden ser utilizados para almacenar cualquier dato digital, pero son famosos por su uso en la distribución de películas en los hogares.


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!INCLUDE "../../eip-diagnostic/DVD/es/diag-dvd-01.html"
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!INCLUDE "../../eip-diagnostic/DVD/es/diag-dvd-03.html"
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!INCLUDE "../../eip-diagnostic/DVD/es/diag-dvd-11.html"
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!INCLUDE "../../eip-diagnostic/DVD/es/diag-dvd-12.html"
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## Sesión de laboratorio

En esta sesión de  laboratorio vamos a utilizar una base de datos de películas DVD mantenida por http://www.hometheaterinfo.com/dvdlist.htm. Esta base de datos contiene 44MB de información de películas que han sido distribuidas en DVD. Alguna de la información almacenada en esta base de datos es: título del DVD, estudio de publicación, fecha de publicación, tipo de sonido, versiones, precio, clasificación, año y  género.  Los campos de la información de cada película son almacenados en texto con el siguiente formato:


`DVD_Title|Studio|Released|Status|Sound|Versions|Price|Rating|Year|Genre|Aspect|UPC|DVD_ReleaseDate|ID|Timestamp`

Por ejemplo, 

```
Airplane! (Paramount/ Blu-ray/ Checkpoint)|Paramount||Discontinued|5.1 DTS-HD|LBX, 16:9, BLU-RAY|21.99|PG|1980|Comedy|1.85:1|097361423524|2012-09-11 00:00:00|230375|2013-01-01 00:00:00
```


###Ejercicio 1

El primer paso en esta experiencia de laboratorio es familiarizarte con las funciones que ya están definidas en el código. Tus tareas requerirán que imites lo que hacen estas funciones, así que es importante que entiendas cómo se invocan, declaran y definen.

**Instrucciones**

1.  Carga a `QtCreater` el proyecto `DVDInfo`. Hay dos maneras de hacer esto: 

		* Utilizando la máquina virtual:  Haz doble “click” en el archivo `DVDInfo.pro` que se encuentra en el directorio `home\eip\labs\functions-dvdinfo` de la máquina virtual. 
		* Descargando la carpeta del proyecto de `Bitbucket`: Utiliza un terminal y escribe el comando `git clone http://bitbucket.org/eip-uprrp/functions-dvdinfo` para descargar la carpeta `functions-dvdinfo` de `Bitbucket`. En esa carpeta, haz doble “click” en el archivo `DVDInfo.pro`. 

2. Configura el proyecto. El archivo `main.cpp` tiene la invocación de las funciones que usarás en los siguientes ejercicios.  En los archivos `movie.h` y `movie.cpp` se encuentra la declaración y definición de las funciones que vas a invocar.
 
3. Haz doble "click" en el archivo `movie.h` que contiene los prototipos de las funciones de este proyecto. Ve a `movie.h` e identifica cuál o cuáles funciones son sobrecargadas y describe por qué.

    Estudia los prototipos de funciones contenidas en `movie.h` de modo que sepas la tarea que realizan y los tipos de datos que reciben y devuelven. Identifica los tipos de datos que recibe y devuelve cada una de las siguientes funciones:

    ```
    showMovie
    showMovies (las dos)
    getMovieName
    getMovieByName
    ```

4. En el archivo `movie.cpp` encontrarás las definiciones de las funciones. Nota que algunas versiones de la función `showMovie` usan el objeto llamado `fields` de clase `QStringList`. El propósito de ese objeto es poder acceder cada uno de los campos de información de la película usando un índice entre 0 y 14.  Por ejemplo, fields[0] accede al título de la película, fields[1] accede el estudio, fields[8] al año, etc.  

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!INCLUDE "../../eip-diagnostic/DVD/es/diag-dvd-06.html"
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###Ejercicio 2

En este ejercicio modificarás la función `main` y algunas de las funciones pre-definidas para que desplieguen solo algunas de las películas en la base de datos, desplieguen solo parte de la información contenida, o que desplieguen la información en un formato específico.

**Instrucciones**

1. Abre el archivo `main.cpp` y modifica la función `main` para que despliegue en la pantalla las películas en las posiciones 80 hasta la 100.

2. Ahora modifica  la función `main` para que despliegue en la pantalla solo las películas que contengan “forrest gump” en el título.

3. Modifica nuevamente la función `main` para que despliegue en la pantalla solo la película en la posición 75125 usando la composición de funciones y la función `showMovie`.

4. Para la película en la parte 3 de este ejercicio, modifica la función `main` para que solo despliegue el nombre y el rating de la película.

5. Modifica la función `getMovieInfo` que se encuentra en el archivo `movie.cpp` para que también reciba por referencia el nombre de la película y le asigne un valor. Recuerda que también debes modificar el prototipo de esta función que se encuentra en `movie.h`.

6. Para la película en la parte 3, modifica la función `main` para que, utilizando `getMovieInfo`,  despliegue el nombre, el rating, el año y el género de la película en una sola línea. Ayuda: nota que la función `getMovieInfo` tiene parámetros por referencia.

###Ejercicio 3

Las funciones cuyos prototipos están en `movie.h` están implementadas en el archivo `movie.cpp`. En este ejercicio vas a utilizar los archivos `movie.h`, `movie.cpp`, y `main.cpp` para definir e implementar funciones adicionales. Al implementar las funciones, recuerda utilizar buenas prácticas de programación y documentar tu programa.

**Instrucciones**

1. Estudia las funciones que ya están implementadas en `movie.cpp` para que te sirvan de ejemplo para las funciones que vas a crear. 

2. Implementa una función llamada `getMovieStudio` que reciba una cadena de caracteres ("string") con la info de una película y devuelva el nombre del estudio de la película. Recuerda añadir el prototipo de la función en el archivo `movie.h`. Invoca la función `getMovieStudio` desde `main()` para desplegar el nombre y el estudio de la película en la posición 75125 y así demostrar su funcionamiento.

3. Implementa una función sobrecargada `getMovieInfo` que devuelva el nombre del estudio además del nombre, rating, año y género. Invoca la función `getMovieInfo` desde `main()` para desplegar el nombre,  estudio, rating, año y género de la película en la posición 75125 y así demostrar su funcionamiento.

4. Implementa una función `showMovieInLine` que **despliegue** la información que despliega `showMovie` pero en una sola línea. La función debe tener un parámetro de modo que reciba el "string" de información de la película. Invoca la función `showMovieInLine` desde `main()` para desplegar la información de la película en la posición 75125 y así demostrar su funcionamiento.

5. Implementa una función `showMoviesInLine` que **despliegue** la misma información que despliega `showMovies`  (todas las películas en un rango de posiciones) pero en una sola línea por película. Por ejemplo, una invocación a la función sería
`showMoviesInLine(file, 148995, 149000);`. Invoca la función `showMoviesInLine` desde `main()` para desplegar la información y así demostrar su funcionamiento.

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##Entregas

Utiliza "Entrega" en Moodle para entregar los archivos `main.cpp`, `movie.cpp` y `movie.h` con las invocaciones, cambios, implementaciones y declaraciones que hiciste en los ejercicios 2 y 3. Recuerda utilizar buenas prácticas de programación, incluir el nombre de los programadores y documentar tu programa.



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##Referencias

[1] http://mathbits.com/MathBits/CompSci/functions/UserDef.htm

[2] http://www.digimad.es/autoria-dvd-duplicado-cd-video.html

[3] http://www.soft32.com/blog/platforms/windows/keep-your-dvd-collection-up-to-date-with-emdb-erics-movie-database/

[4] http://www.hometheaterinfo.com/dvdlist.htm

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