# Utilizando objetos en C++ - Pájaros
Hasta ahora hemos estudiado cómo utilizar variables para guardar y manipular datos de cierto tipo y cómo estructurar nuestros programas dividiendo las tareas en funciones. Un *objeto* es una entidad que se utiliza en muchos lenguajes de programación para encapsular los datos y el código que opera en ellos. En la experiencia de laboratorio de hoy, utilizarás una clase llamada `Bird` para practicar algunas de las destrezas básicas en C++ para la creación y manejo de objetos.
## Objetivos:
1. Crear objetos de una clase.
2. Analizar la declaración de una clase para entender cómo crear y manipular objetos de esa clase.
3. Practicar la creación y manipulación de objetos, y la invocación de *"setters"* y *"getters"*.
## Pre-Lab:
Antes de llegar al laboratorio debes haber:
1. Repasado los siguientes conceptos:
a. La creación de objetos de una clase.
b. La utilización de métodos *"getters"* para acceder a los atributos de un objeto.
c. La utilización de métodos *"setters"* para modificar los atributos de un objeto.
2. Estudiado la documentación de la clase `Bird` disponible en [este enlace](doc/es/html/index.html).
3. Estudiado los conceptos e instrucciones para la sesión de laboratorio.
4. Tomado el quiz Pre-Lab, disponible en Moodle.
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## Clases y objetos en C++
Un *objeto* es un ente que contiene datos y procedimientos para manipularlos. Al igual que cada variable tiene un *tipo* de dato asociada a ella, cada objeto tiene una *clase* asociada que describe las propiedades de los objetos:
sus datos (*atributos*), y los procedimientos con los que se pueden manipular los datos (*métodos*).
Para utilizar objetos de una clase no es necesario entender todos los detalles de su implementación. Basta entender cómo crearlos e interactuar con ellos. La información necesaria está disponible en la documentación de la clase. Antes de crear objetos de cualquier clase debemos familiarizarnos con su documentación. La documentación nos indica, entre otras cosas, qué ente se está tratando de representar con la clase, y cuáles son los interfaces o métodos disponibles para manipular los objetos de la clase.
Dale un vistazo a la documentación de la clase `Bird` que se encuentra en [este enlace](doc/es/html/index.html).
### Clases
Una clase es una descripción de los miembros dato y las funciones miembro de un objeto. La declaración de una clase establece los atributos (miembros dato) que tendrá cada objeto de esa clase y los métodos (funciones miembro) que pueden invocar.
Si no se especifica lo contrario, los miembros dato y funciones miembro definidos en una clase son privados. Esto quiere decir que esos miembros solo se pueden acceder y cambiar mediante funciones miembro públicas de la clase (*constructores*, *"setters"* y *"getters"*, entre otros).
Lo siguiente es el esqueleto de la declaración de una clase:
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```cpp
class NombreClase
{
// Declaraciones
private:
// Declaraciones de miembros dato y
// prototipos de funciones miembro
// que sean privados para esta clase
tipo miembroDatoPrivado;
tipo funcionMiembroPrivada(tipo de los parámetros);
public:
// Declaraciones de miembros dato y
// prototipos de funciones miembro
// que sean públicos para todo el programa
tipo miembroDatoPublico;
tipo funcionMiembroPublica(tipo de los parámetros);
};
```
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Puedes ver la declaración de la clase `Bird` en el archivo `bird.h` incluido en el programa de esta experiencia de laboratorio.
### Objetos
Un objeto es un ente que contiene datos llamados sus *atributos* o *miembros dato*, y también contiene procedimientos, llamados *métodos* o *funciones miembro*, que se usan para manipularlos. Los objetos son *instancias* de una clase que se crean de manera similar a como se definen las variables. Por ejemplo, ya conoces como crear objetos de tipo `string` en tus programas:
```cpp
string nombre;
```
Una vez creamos un objeto, podemos interactuar con él usando los métodos de la clase a la que pertenece.
### Métodos de una clase
Los *métodos* o *funciones miembro* de una clase determinan qué acciones podemos tomar sobre los objetos de esa clase. Los métodos son parecidos a las funciones en el sentido de que pueden recibir parámetros y regresar un resultado. Una forma elemental de conocer los métodos de una clase es leyendo la declaración de la clase. Por ejemplo, el siguiente código es parte de la declaración de la clase `Bird` en el archivo `bird.h`.
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```cpp
class Bird : public QWidget {
private:
int size;
QString faceColor;
.
.
public:
Bird(int , EyeBrowType , QString , QString, QWidget *parent = 0) ;
int getSize() const;
EyeBrowType getEyebrow() const ;
QString getFaceColor() const;
QString getEyeColor() const;
Qt::GlobalColor getColor(QString) const;
void setSize(int) ;
void setEyebrow(EyeBrowType) ;
void setFaceColor(QString) ;
void setEyeColor(QString) ;
.
.
};
```
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Una vez creado un objeto, sus métodos proveen la única forma de cambiar sus atributos, obtener información o hacer cómputos en los mismos. Es por esto que comúnmente se llama *interfaz* al conjunto de métodos de una clase. Los métodos son la interfaz entre el usuario de un objeto y su contenido.
Digamos que en tu programa defines un objeto llamado `Piolin` de clase `Bird` así:
```cpp
Bird Piolin;
```
Para acceder y/o modificar los valores de los miembros de dato de `Piolin` debes hacerlo usando la función miembro adecuada. Por ejemplo, si quisieras cambiar el valor al miembro dato `size` de `Piolin` lo harías llamando a la función miembro `setSize` así:
```cpp
Piolin.setSize(100)
```
#### Constructores
Los primeros métodos de una clase que debemos entender son los *constructores*. Una clase puede tener múltiples constructores. Uno de los constructores será invocado automáticamente cada vez que se crea un objeto de esa clase. En la mayoría de los casos, los constructores se utilizan para inicializar los valores de los atributos del objeto. Para poder crear objetos de una clase, debemos conocer cuáles son sus constructores.
En C++, los constructores tienen el mismo nombre que la clase y no tienen tipo de valor de regreso (ya que no devuelven ningún valor). La clase `Bird` que estarás usando en la sesión de hoy tiene dos constructores (funciones sobrecargadas):
```cpp
Bird (QWidget *parent=0)
Bird (int, EyeBrowType, QString, QString, QWidget *parent=0)
```
Puedes ver las declaraciones de los prototipos de estos métodos en la declaración de la clase `Bird` en el archivo `bird.h` del proyecto. La documentación se encuentra en [este enlace](doc/es/html/index.html). El primer constructor, `Bird (QWidget *parent=0)`, es un método que se puede invocar con uno o ningún argumento. Si al invocarlo no se usa argumento, el parámetro de la función toma el valor 0.
El constructor de una clase que se puede invocar sin usar argumentos es el *constructor por defecto ("default")* de la clase; esto es, el constructor que se invoca cuando creamos un objeto usando una instrucción como:
```cpp
Bird pitirre;
```
Puedes ver las implementaciones de los métodos de la clase Bird en el archivo `bird.cpp`. Nota que el primer constructor, `Bird (QWidget *parent=0)`, asignará valores aleatorios ("random") a cada uno de los atributos del objeto. Más adelante hay una breve explicación de la función `randInt`.
Dale un vistazo a la documentación del segundo constructor, `Bird (int, EyeBrowType, QString, QString, QWidget *parent=0)`. Esta función requiere cuatro argumentos y tiene un quinto argumento que es opcional porque tiene un valor predeterminado. Una manera para usar este constructor es creando un objeto como el siguiente:
```cpp
Bird guaraguao(200, Bird::UPSET, "blue", "red");
```
#### "Setters" ("mutators")
Las clases proveen métodos para modificar los valores de los atributos de un objeto que se ha creado. Estos métodos se llaman "*setters*" o "*mutators*". Usualmente se declara un "setter" por cada atributo que tiene la clase. La clase `Bird` tiene los siguientes "setters":
* `void setSize (int)`
* `void setEyebrow (EyeBrowType)`
* `void setFaceColor (QString)`
* `void setEyeColor (QString)`
El código en el siguiente ejemplo crea el objeto `bobo` de la clase `Bird` y luego cambia su tamaño a 333.
```cpp
Bird bobo;
bobo.setSize(333);
```
#### "Getters" ("accessors")
Las clases también proveen métodos para acceder ("get") el valor del atributo de un objeto. Estos métodos se llaman "*getters*" o "*accessors*". Usualmente se declara un "getter" por cada atributo que tiene la clase. La clase `Bird` tiene los siguientes "getters":
* `int getSize ()`
* `EyeBrowType getEyebrow ()`
* `QString getFaceColor ()`
* `QString getEyeColor ()`
El código en el siguiente ejemplo crea el objeto `piolin` de la clase `Bird` e imprime su tamaño.
```cpp
Bird piolin;
cout << piolin.getSize();
```
#### Otras funciones o métodos que utilizarás en esta experiencia de laboratorio
**MainWindow:** El archivo `mainwindow.h` contiene la declaración de una clase llamada `MainWindow`. Los objetos que sean instancias de esta clase podrán utilizar los métodos sobrecargados
```cpp
void MainWindow::addBird(int x, int y, Bird &b)
void MainWindow::addBird(Bird &b)
```
que añadirán a la pantalla un dibujo del objeto de la clase `Bird` que es recibido como argumento. El código en el siguiente ejemplo crea un objeto `w` de la clase `MainWindow`, crea un objeto `zumbador` de la clase `Bird` y lo añade a la posición (200, 200) de la pantalla `w`.
```cpp
MainWindow w;
Bird zumbador;
w.addBird(200, 200, zumbador);
```
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**Figura 1.** Ventana `w` con la imagen del objeto `zumbador` en la posición (200, 200).
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**¡Importante!** No es suficiente solo crear los objetos `Bird` para que éstos aparezcan en la pantalla. Es necesario usar uno de los métodos `addBird` para que el dibujo aparezca en la pantalla.
**randInt:** La clase `Bird` incluye el método
```cpp
int Bird::randInt(int min, int max)
```
para generar números enteros aleatorios ("random") en el rango [min, max]. El método `randInt` depende de otra función para generar números aleatorios que requiere un primer elemento o *semilla* para ser evaluada. En este proyecto, ese primer elemento se genera con la invocación `srand(time(NULL)) ;`.
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!INCLUDE "../../eip-diagnostic/birds-objects/es/diag-birds-objects-01.html"
!INCLUDE "../../eip-diagnostic/birds-objects/es/diag-birds-objects-02.html"
!INCLUDE "../../eip-diagnostic/birds-objects/es/diag-birds-objects-03.html"
!INCLUDE "../../eip-diagnostic/birds-objects/es/diag-birds-objects-04.html"
!INCLUDE "../../eip-diagnostic/birds-objects/es/diag-birds-objects-05.html"
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## Sesión de laboratorio:
En la experiencia de laboratorio de hoy, utilizarás la clase `Bird` para practicar la creación de objetos, acceder y cambiar sus atributos.
### Ejercicio 1 - Estudiar la clase `Bird`
En este ejercicio te familiarizarás con la clase `Bird` y con algunos métodos asociados a la clase `MainWindow` que define la ventana en donde se despliegan resultados.
#### Instrucciones
1. Carga a `QtCreator` el proyecto `Birds`. Hay dos maneras de hacer esto:
* Utilizando la máquina virtual: Haz doble “click” en el archivo `Birds.pro` que se encuentra en el directorio `/home/eip/labs/objects-birds` 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/objects-birds` para descargar la carpeta `objects-birds` de `Bitbucket`. En esa carpeta, haz doble “click” en el archivo `Birds.pro`.
2. Estudia la clase `Bird` contenida en el archivo `bird.h`. Identifica los métodos que son constructores, "setters" y "getters".
3. En el archivo `main.cpp` (en Sources) la función `main` hace lo siguiente:
a. Crea un objeto aplicación de Qt, llamado `a`. Lo único que necesitas saber sobre este objeto es que gracias a él es que podemos crear una aplicación gráfica en Qt e interaccionar con ella.
b. Crea un objeto de la clase MainWindow llamado `w`. Este objeto corresponde a la ventana que verás cuando corras la aplicación.
c. Inicializa la semilla del generador de números aleatorios de Qt. Esto hará que los pájaros nuevos tengan tamaños, colores y cejas aleatorias (a menos que los forcemos a tener valores específicos).
d. Invoca el método `show()` al objeto `w`. Esto logra que se muestre la ventana donde se desplegarán los resultados.
e. En los programas que no tienen interfaz gráfica, la función `main()` usualmente termina con la instrucción `return 0;`. En este proyecto se utiliza la instrucción `return a.exec();` para que el objeto `a` se haga cargo de la aplicación a partir de ese momento.
5. Compila y ejecuta el programa. Por ahora, solo debes obtener una ventana blanca (la ventana creada mediante el objeto `w`).
### Ejercicio 2 - Crear objetos de clase `Bird` con ciertos atributos
En este ejercicio crearás objetos de clase `Bird` usando el constructor por defecto y usando constructores donde defines características específicas para el objeto. También practicarás el uso de "getters" y "setters" para obtener y asignar atributos a los objetos.
#### Instrucciones
1. Ahora crea un objeto de clase `Bird` llamado `abelardo` usando el constructor default y añádelo a la ventana `w` usando el método `addBird(int x, int y, Bird b)`. Recuerda que la invocación del método debe comenzar con el nombre del objeto `w` y un punto.
2. Corre varias veces el programa y maravíllate al ver a `abelardo` tener tamaños, colores y cejas distintas.
3. Utiliza los "setters" `setSize(int size)`, `setFaceColor(Qstring color)`, `setEyeColor(Qstring color)`, y `setEyebrow(EyeBrowType)` para que `abelardo` luzca como en la Figura 2 (su tamaño es 200).
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**Figura 2.** Abelardo.
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4. Crea otro objeto de la clase Bird llamado `piolin` que tenga cara azul, ojos verdes, y cejas UNI invocando el constructor `Bird(int size, EyeBrowType brow, QString faceColor, QString eyeColor, QWidget *parent = 0)`. Su tamaño debe ser la mitad que el de `abelardo`. Añádelo a la misma ventana donde se muestra a `abelardo` usando `w.addBird(300, 100, piolin)` para obtener una imagen como la que se muestra en la Figura 3.
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**Figura 3.** Abelardo y Piolin.
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5. Crea otros dos objetos llamados `juana` y `alondra` que salgan dibujados en las coordenadas (100, 300) y (300, 300) respectivamente. Crea a `juana` usando el constructor por defecto para que sus propiedades sean asignadas de forma aleatoria.
Luego crea a `alondra` usando el otro constructor (el que recibe argumentos) para que puedas especificar sus propiedades durante su creación. `alondra` debe ser igual de grande que `juana`, tener el mismo tipo de cejas, y el mismo color de ojos. Su cara debe ser blanca. Añade a `alondra` y a `juana` a la misma ventana de `abelardo` y `piolin`. La ventana debe ser similar a la de la Figura 4.
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**Figura 4.** Abelardo, Piolín, Juana y Alondra.
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6. Corre varias veces el programa para asegurarte que `alondra` y `juana` siguen pareciéndose en tamaño, cejas y ojos.
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##Entregas
Utiliza "Entrega" en Moodle para entregar el archivo `main.cpp` que contiene las invocaciones y cambios que hiciste al programa. Recuerda utilizar buenas prácticas de programación, incluye el nombre de los programadores y documenta tu programa.
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##Referencias
https://sites.google.com/a/wellesley.edu/wellesley-cs118-spring13/lectures-labs/lab-2