Creación de una calculadora de consola en C++
El punto de partida habitual para un programador de C++ es una aplicación "Hola mundo" que se ejecuta en la línea de comandos. Esto es lo que se crea primero en Visual Studio si sigue este artículo. Después, pasaremos a algo más complicado: una aplicación de calculadora.
Requisitos previos
- Instalar y ejecutar Visual Studio con la carga de trabajo Desarrollo para el escritorio con C++ en el equipo. Si todavía no está instalada, vea Instalar compatibilidad con C++ en Visual Studio.
- En este tutorial se muestra una característica llamada Editar y continuar, que permite realizar cambios en el código mientras la aplicación se ejecuta. Para asegurarse de que Editar y continuar pueda funcionar para este artículo, en el menú principal, elija Herramientas>Opciones>Depuración>General y asegúrese de que se haya seleccionado Es necesario que los archivos de código fuente coincidan con la versión original.
Creación del proyecto de aplicación
Visual Studio usa proyectos para organizar el código de una aplicación y soluciones para organizar los proyectos. Un proyecto contiene todas las opciones, las configuraciones y las reglas que se usan para compilar las aplicaciones. También sirve para administrar la relación entre todos los archivos del proyecto y cualquier archivo externo. Para crear la aplicación, primero hay que crear un proyecto y una solución.
Si ha iniciado Visual Studio, aparece el cuadro de diálogo Inicio de Visual Studio. Elija Crear un nuevo proyecto para comenzar.
De lo contario, en la barra de menús de Visual Studio, seleccione Archivo>Nuevo>Proyecto. Se abre la ventana Crear un nuevo proyecto.
En la lista de plantillas de proyecto, seleccione Aplicación de consola y Siguiente.
Importante
Asegúrese de elegir la versión de C++ de la plantilla de aplicación de consola. Tiene las etiquetas C++ , Windows y consola y el icono tiene "++" en una esquina.
En el cuadro de diálogo Configurar el nuevo proyecto, seleccione el cuadro de edición Nombre del proyecto, asigne al nuevo proyecto el nombre CalculatorTutorial y seleccione Crear.
Se crea una aplicación de consola de Windows de C++ vacía. Las aplicaciones de consola usan una ventana de consola de Windows para mostrar la salida y aceptar la entrada del usuario. En Visual Studio, se abre una ventana del editor en la que se muestra el código generado:
// CalculatorTutorial.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there. // #include <iostream> int main() { std::cout << "Hello World!\n"; } // Run program: Ctrl + F5 or Debug > Start Without Debugging menu // Debug program: F5 or Debug > Start Debugging menu // Tips for Getting Started: // 1. Use the Solution Explorer window to add/manage files // 2. Use the Team Explorer window to connect to source control // 3. Use the Output window to see build output and other messages // 4. Use the Error List window to view errors // 5. Go to Project > Add New Item to create new code files, or Project > Add Existing Item to add existing code files to the project // 6. In the future, to open this project again, go to File > Open > Project and select the .sln file
Compruebe que la nueva aplicación se compila y ejecuta
La plantilla para una nueva aplicación de consola de Windows crea una sencilla aplicación "Hola mundo" de C++. En este momento, puede ver cómo Visual Studio compila y ejecuta las aplicaciones que crea directamente desde el IDE.
Para compilar el proyecto, seleccione Compilar solución en el menú Compilar. En la ventana Salida se muestran los resultados del proceso de compilación.
Para ejecutar el código, en la barra de menús, seleccione Depurar, Iniciar sin depurar.
Se abre una ventana de consola y después se ejecuta la aplicación. Al iniciar una aplicación de consola en Visual Studio, se ejecuta el código y se muestra el mensaje "Presione cualquier tecla para cerrar esta ventana. . . ." para ofrecerle la oportunidad de ver la salida. ¡Enhorabuena! Ha creado la primera aplicación de consola "Hola mundo" en Visual Studio.
Presione una tecla para cerrar la ventana de la consola y volver a Visual Studio.
Ahora tiene las herramientas para compilar y ejecutar la aplicación después de cada cambio, para comprobar que el código sigue funcionando según lo esperado. Más adelante, se mostrará cómo depurarlo si no funciona.
Edición del código
Ahora, el código de esta plantilla se va a convertir en una aplicación de calculadora.
Reemplace el contenido del archivo
CalculatorTutorial.cpp
por el código siguiente para que coincida con este ejemplo:// CalculatorTutorial.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there. // #include <iostream> using namespace std; int main() { cout << "Calculator Console Application" << endl << endl; cout << "Please enter the operation to perform. Format: a+b | a-b | a*b | a/b" << endl; return 0; } // Run program: Ctrl + F5 or Debug > Start Without Debugging menu // Debug program: F5 or Debug > Start Debugging menu // Tips for Getting Started: // 1. Use the Solution Explorer window to add/manage files // 2. Use the Team Explorer window to connect to source control // 3. Use the Output window to see build output and other messages // 4. Use the Error List window to view errors // 5. Go to Project > Add New Item to create new code files, or Project > Add Existing Item to add existing code files to the project // 6. In the future, to open this project again, go to File > Open > Project and select the .sln file
Descripción del código:
- Las instrucciones
#include
permiten hacer referencia a código que se encuentra en otros archivos. En ocasiones, es posible que vea un nombre de archivo incluido entre corchetes angulares (<>); en otras, estará rodeado por comillas (" "). En general, los corchetes angulares se usan al hacer referencia a la biblioteca C++ Standard, mientras que las comillas se usan para otros archivos. - La línea
using namespace std;
indica al compilador que espere que en este archivo se usen elementos de la biblioteca C++ Standard. Sin esta línea, cada palabra clave de la biblioteca debe ir precedida destd::
para denotar su ámbito. Por ejemplo, sin esa línea, cada referencia acout
se tendría que escribir comostd::cout
. La instrucciónusing
se agrega para que el código parezca más limpio. - La palabra clave
cout
se usa para imprimir en la salida estándar de C++. El operador << indica al compilador que envíe a la salida estándar todo lo que esté a su derecha. - La palabra clave
endl
es similar a la tecla Entrar; finaliza la línea y mueve el cursor a la siguiente. Un procedimiento recomendado consiste en colocar un elemento\n
dentro de la cadena (entre""
) para hacer lo mismo, ya queendl
siempre vacía el búfer, lo que puede afectar al rendimiento del programa. Dado que esta aplicación es muy pequeña, en su lugar se usaendl
para mejorar la legibilidad. - Todas las instrucciones de C++ deben terminar en punto y coma, y todas las aplicaciones de C++ deben contener una función
main()
. Esta función es lo que el programa ejecuta al inicio. Todo el código debe ser accesible desdemain()
para que se pueda usar.
- Las instrucciones
Para guardar el archivo, presione Ctrl+S o elija el icono Guardar situado cerca de la parte superior del IDE, el icono de disco de la barra de herramientas bajo la barra de menús.
Para ejecutar la aplicación, presione Ctrl+F5, o bien vaya al menú Depurar y seleccione Iniciar sin depurar. Debería ver aparecer una ventana de consola que muestra el texto especificado en el código.
Cuando haya terminado, cierre la ventana de la consola.
Adición de código para realizar cálculos matemáticos
Es el momento de agregar cierta lógica matemática.
Para agregar una clase Calculator
Vaya al menú Proyecto y seleccione Agregar clase. En el cuadro de edición Nombre de clase, escriba Calculator. Elija Aceptar. Se agregan dos nuevos archivos al proyecto. Para guardar todos los archivos modificados a la vez, presione Ctrl+Mayús+S. Se trata de un método abreviado de teclado para Archivo>Guardar todo. También hay un botón de la barra de herramientas para Guardar todo, un icono de dos discos, que se encuentra junto al botón Guardar. En general, se recomienda Guardar todo con frecuencia, para no perder ningún archivo al guardar.
Una clase es como un plano técnico para un objeto que realiza una acción. En este caso, se define una calculadora y cómo debería funcionar.
El asistente para agregar clases que ha usado anteriormente ha creado los archivos
.h
y.cpp
, que tienen el mismo nombre que la clase. Puede ver una lista completa de los archivos del proyecto en la ventana Explorador de soluciones visible en el lateral del IDE. Si la ventana no es visible, puede abrirla desde la barra de menús: seleccione Vista>Explorador de soluciones.Ahora debería tener tres pestañas abiertas en el editor:
CalculatorTutorial.cpp
,Calculator.h
yCalculator.cpp
. Si cierra accidentalmente una de estas pestañas, puede volver a abrirla si hace doble clic en ella en la ventana Explorador de soluciones.Reemplace el contenido de
Calculator.h
por el código siguiente de forma que el archivo tenga el siguiente aspecto:#pragma once class Calculator { public: double Calculate(double x, char oper, double y); };
Descripción del código
- Este código declara una función nueva llamada
Calculate
, que se usa para ejecutar las operaciones matemáticas de suma, resta, multiplicación y división. - El código de C++ se organiza en archivos de encabezado (
.h
) y de código fuente (.cpp
). Otros compiladores admiten otras extensiones de archivo, pero estas son las principales que debe conocer. Normalmente, las funciones y variables se declaran, es decir, se les asigna un nombre y un tipo, en los archivos de encabezado, y se implementan (se les asigna una definición) en los archivos de origen. Para acceder al código definido en otro archivo, puede usar#include "filename.h"
, dondefilename.h
es el nombre del archivo que declara las variables o las funciones que quiere usar. - Es recomendable organizar el código en distintos archivos según lo que haga, para que después sea más sencillo encontrar el código que necesita. En este caso, la clase
Calculator
se define de forma independiente al archivo que contiene la funciónmain()
, pero el objetivo es hacer referencia a la claseCalculator
enmain()
.
- Este código declara una función nueva llamada
Aparece un subrayado de color verde en
Calculate
porque no hemos definido la funciónCalculate
en el archivo.cpp
. Mantenga el puntero sobreCalculate
, haga clic en la flecha hacia abajo en el icono de destornillador que aparece y elija Crear definición de "Calcular" enCalculator.cpp
.Aparecerá un mensaje emergente en el que se ofrece una vista del cambio de código que se ha realizado en el otro archivo. El código se ha agregado a
Calculator.cpp
.En la actualidad, solo devuelve 0,0. Vamos a cambiarlo. Presione Esc para cerrar la ventana emergente.
Cambie al archivo
Calculator.cpp
en la ventana del editor. Quite las seccionesCalculator()
y~Calculator()
(como hizo en el archivo.h
) y agregue el código siguiente aCalculate()
:#include "Calculator.h" double Calculator::Calculate(double x, char oper, double y) { switch(oper) { case '+': return x + y; case '-': return x - y; case '*': return x * y; case '/': return x / y; default: return 0.0; } }
Descripción del código
- La función
Calculate
consume un número, un operador y un segundo número, y después realiza la operación solicitada en los números. - La instrucción switch comprueba qué operador se ha proporcionado y solo ejecuta el caso correspondiente a esa operación. El valor predeterminado: case es una reserva en caso de que el usuario escriba un operador que no se acepta, para que el programa no se interrumpa. En general, se recomienda controlar la entrada no válida del usuario de una manera más elegante, pero esto queda fuera del ámbito de este tutorial.
- La palabra clave
double
denota un tipo de número que admite decimales. De este modo, la calculadora puede realizar operaciones matemáticas decimales y enteras. Es necesario que la funciónCalculate
siempre devuelva un número como este debido a la presencia dedouble
al principio del código (lo que denota el tipo de valor devuelto de la función), motivo por el que se devuelve 0,0 incluso en el caso predeterminado. - En el archivo
.h
se declara el prototipo de la función, que indica al compilador por adelantado qué parámetros requiere y el tipo de valor devuelto que se puede esperar de ella. El archivo.cpp
contiene todos los detalles de implementación de la función.
- La función
Si compila y ejecuta el código de nuevo en este momento, se cerrará después de preguntarle qué operación debe realizarse. Después, modifique la función main
para realizar algunos cálculos.
Para llamar a las funciones miembro de la clase Calculator
Ahora se va a actualizar la función
main
deCalculatorTutorial.cpp
:// CalculatorTutorial.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there. // #include <iostream> #include "Calculator.h" using namespace std; int main() { double x = 0.0; double y = 0.0; double result = 0.0; char oper = '+'; cout << "Calculator Console Application" << endl << endl; cout << "Please enter the operation to perform. Format: a+b | a-b | a*b | a/b" << endl; Calculator c; while (true) { cin >> x >> oper >> y; result = c.Calculate(x, oper, y); cout << "Result " << "of " << x << oper << y << " is: " << result << endl; } return 0; }
Descripción del código
- Como los programas de C++ siempre comienzan por la función
main()
, es necesario llamar al otro código desde ahí, por lo que se necesitará una instrucción#include
. - Se declaran varias variables iniciales (
x
,y
,oper
yresult
) para almacenar el primer número, el segundo, el operador y el resultado final, respectivamente. Siempre es aconsejable asignarles valores iniciales para evitar un comportamiento indefinido, que es lo que se hace aquí. - En la línea
Calculator c;
se declara un objeto denominado "c" como una instancia de la claseCalculator
. La propia clase es solo un plano técnico del funcionamiento de las calculadoras; el objeto es la calculadora concreta que realiza los cálculos matemáticos. - La instrucción
while (true)
es un bucle. El código que contiene el bucle se sigue ejecutando repetidamente mientras la condición dentro de()
sea true. Como la condición aparece simplemente comotrue
, siempre es true, por lo que el bucle se ejecuta de forma indefinida. Para cerrar el programa, el usuario debe cerrar manualmente la ventana de la consola. En caso contrario, el programa siempre espera una entrada nueva. - La palabra clave
cin
se usa para aceptar la entrada del usuario. Esta secuencia de entrada es lo suficientemente inteligente como para procesar una línea de texto especificado en la ventana de consola y colocarla dentro de cada una de las variables enumeradas, en orden, siempre que la entrada del usuario coincida con la especificación necesaria. Puede modificar esta línea para aceptar distintos tipos de entrada, por ejemplo, más de dos números, aunque también se tendría que actualizar la funciónCalculate()
para procesarlo. - La expresión
c.Calculate(x, oper, y);
llama a la funciónCalculate
definida anteriormente y proporciona los valores de entrada especificados. Después, la función devuelve un número que se almacena enresult
. - Por último, se imprime
result
en la consola, para que el usuario vea el resultado del cálculo.
- Como los programas de C++ siempre comienzan por la función
Volver a compilar y probar el código
Ahora es el momento de volver a probar el programa para asegurarse de que todo funciona correctamente.
Presione Ctrl+F5 para recompilar e iniciar la aplicación.
Escriba
5+5
y presione Entrar. Compruebe que el resultado es 10.
Depurar la aplicación
Como el usuario tiene libertad para escribir lo que quiera en la ventana de la consola, nos aseguraremos de que la calculadora controla las entradas según lo previsto. En lugar de ejecutar el programa, se va a depurar, para poder inspeccionar con detalle lo que hace, paso a paso.
Para ejecutar la aplicación en el depurador
Establezca un punto de interrupción en la línea
result = c.Calculate(x, oper, y);
. Para ello, haga clic en la línea en la barra vertical de color gris del borde izquierdo de la ventana del editor. Aparece un punto rojo.Ahora, cuando se depure el programa, la ejecución siempre se detendrá en esa línea. Ya tenemos una idea aproximada de que el programa funciona para casos sencillos. Ya que no queremos pausar la ejecución cada vez, vamos a hacer condicional un punto de interrupción.
Haga clic con el botón derecho en el punto de color rojo que representa el punto de interrupción y seleccione Condiciones. En el cuadro de edición para la condición, escriba
(y == 0) && (oper == '/')
. Elija el botón Cerrar cuando haya terminado de guardar la condición del punto de interrupción.Ahora, la ejecución se detiene en el punto de interrupción solo si se intenta realizar una división por 0.
Para depurar el programa, presione F5 o haga clic en el botón de la barra de herramientas Depurador local de Windows con el icono de flecha de color verde. En la aplicación de consola, si escribe algo parecido a "5 - 0", el programa se comporta con normalidad y se sigue ejecutando. Pero si escribe "10 / 0", se detiene en el punto de interrupción. Incluso puede agregar cualquier número de espacios entre el operador y los números;
cin
es lo suficientemente inteligente como para analizar la entrada de forma adecuada.
Ventanas útiles del depurador
Cada vez que se depura el código, es posible que observe que aparecen ventanas nuevas. Estas ventanas pueden ayudar a la experiencia de depuración. Fíjese en la ventana Automático. En la ventana Automático se muestran los valores actuales de las variables que se han usado al menos tres líneas antes y hasta la línea actual. Para ver todas las variables de esa función, cambie a la ventana Variables locales. Puede modificar los valores de estas variables durante la depuración, para ver qué efecto tienen en el programa. En este caso, se dejan como están.
También puede mantener el puntero sobre las variables en el propio código para ver sus valores actuales en donde se detiene la ejecución. Para asegurarse de que la ventana del editor tiene el foco, haga clic en ella primero.
Para continuar la depuración
La flecha de color amarillo de la izquierda muestra el punto de ejecución actual. La línea actual llama a
Calculate
, por lo que presione F11 para Depurar paso a paso por instrucciones la función. Ahora está ejecutando código en el cuerpo de la funciónCalculate
. Tenga cuidado con Depurar paso a paso por instrucciones, ya que realiza esta acción en cualquier función de la línea en la que se encuentre, incluidas las funciones de biblioteca estándar. Es adecuado depurar la biblioteca estándar paso a paso por instrucciones, pero puede que le interese centrarse en su código en lugar de en el código de biblioteca.Ahora que el punto de ejecución está al principio de la función
Calculate
, presione F10 para pasar a la línea siguiente en la ejecución del programa. F10 también se conoce como Depurar paso a paso por procedimientos. Se puede usar Depurar paso a paso por procedimientos para pasar de una línea a otra, sin profundizar en los detalles de lo que ocurre en cada elemento de la línea. En general, debe usar Depurar paso a paso por procedimientos en lugar de Depurar paso a paso por instrucciones, a menos que quiera profundizar más en el código que se llama desde otra parte (como hizo para llegar al cuerpo deCalculate
).Siga presionando F10 para Depurar paso a paso por procedimientos cada línea hasta que regrese a la función
main()
del otro archivo, y deténgase en la líneacout
.Parece que el programa hace lo que se espera: toma el primer número y lo divide por el segundo. En la línea
cout
, mantenga el puntero sobre la variableresult
o examineresult
en la ventana Automático. Su valor esinf
, que no parece correcto, por lo que vamos a corregirlo. En la líneacout
solo se muestra el valor almacenado enresult
, por lo que al avanzar una línea más mediante F10, en la ventana de consola se muestra:Este resultado sucede porque la división por cero no está definida, por lo que el programa no tiene una respuesta numérica a la operación solicitada.
Para corregir el error de "división por cero"
Vamos a abordar la división por cero de manera más eficaz para que sea más fácil para el usuario comprender el problema.
Realice los siguientes cambios en
CalculatorTutorial.cpp
. (Puede dejar el programa en ejecución mientras edita gracias a una característica del depurador denominada Editar y continuar). El cambio consiste en agregar una instrucciónif
después decin >> x >> oper >> y;
para comprobar la división por cero y generar un mensaje para el usuario si se produce. De lo contrario, se imprime el resultado.// CalculatorTutorial.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there. // #include <iostream> #include "Calculator.h" using namespace std; int main() { double x = 0.0; double y = 0.0; double result = 0.0; char oper = '+'; cout << "Calculator Console Application" << endl << endl; cout << "Please enter the operation to perform. Format: a+b | a-b | a*b | a/b" << endl; Calculator c; while (true) { cin >> x >> oper >> y; if (oper == '/' && y == 0) { cout << "Attempted to divide by zero!" << endl; continue; } else { result = c.Calculate(x, oper, y); } cout << "Result " << "of " << x << oper << y << " is: " << result << endl; } return 0; }
Ahora presione F5 una vez. La ejecución del programa continúa hasta que tiene que detenerse para solicitar la entrada del usuario. Vuelva a escribir
10 / 0
. Ahora, se imprime un mensaje más útil. Al usuario se le solicita una entrada adicional y el programa se continúa ejecutando con normalidad.La ventana de la consola muestra dos líneas: 10 / 0 Result is: inf, seguido de, 10 / 0 Division by 0 exception.
Nota
Cuando se edita código en modo de depuración, hay riesgo de que se vuelva obsoleto. Esto sucede cuando el depurador sigue ejecutando el código antiguo y todavía no se ha actualizado con los cambios. El depurador muestra un cuadro de diálogo en el que se le informará cuando esto ocurra. En ocasiones, es posible que deba presionar F5 para actualizar el código que se está ejecutando. En concreto, si realiza un cambio dentro de una función mientras el punto de ejecución está dentro de ella, tiene que depurarla paso a paso por procedimientos y después volver a acceder a la función para obtener el código actualizado. Si por algún motivo eso no funciona y ve un mensaje de error, puede detener la depuración si hace clic en el cuadrado de color rojo de la barra de herramientas situada bajo los menús de la parte superior del IDE y después presionar F5 o hacer clic en la flecha "Reproducir" de color verde situada junto al botón de detención en la barra de herramientas para volver a iniciar la depuración.
Otra razón por la que puede producirse un error en Editar y continuar es si aparece un mensaje que indique algo similar a que "La opción Es necesario que los archivos de código fuente coincidan con la versión original en Depurar ->Opciones -> General debe estar habilitada...". Para corregirlo, en el menú principal, elija Herramientas>Opciones>Depuración>General y asegúrese de que Es necesario que los archivos de código fuente coincidan con la versión original se haya seleccionado.
Descripción de los métodos abreviados de Ejecutar y Depurar
- Mediante F5 (o Depurar>Iniciar depuración) se inicia una sesión de depuración si todavía no hay ninguna activa, y se ejecuta el programa hasta que se alcanza un punto de interrupción o el programa necesita la entrada del usuario. Si no se necesita la entrada del usuario y no hay ningún punto de interrupción disponible, el programa finaliza y la ventana de la consola se cierra de forma automática cuando el programa termina de ejecutarse. Si tiene algo parecido a un programa "Hola mundo" para ejecutar, use Ctrl+F5 o establezca un punto de interrupción antes de presionar F5 para mantener la ventana abierta.
- Mediante Ctrl+F5 (o Depurar>Iniciar sin depurar) se ejecuta la aplicación sin entrar en modo de depuración. Esto es ligeramente más rápido que la depuración y la ventana de la consola permanece abierta después de que el programa termine de ejecutarse.
- F10 (conocido como Depurar paso a paso por procedimientos) permite iterar por el código línea a línea y visualizar cómo se ejecuta y cuáles son los valores de variable en cada paso de la ejecución.
- F11 (conocido como Depurar paso a paso por instrucciones) funciona de forma similar a Depurar paso a paso por procedimientos, con la excepción de que depura paso a paso por procedimientos las funciones a las que se llama en la línea de ejecución. Por ejemplo, si la línea que se está ejecutando llama a una función, al presionar F11 el puntero se desplaza al cuerpo de la función, para que pueda seguir la ejecución del código de la función antes de volver a la línea de partida. Al presionar F10 la llamada de función se depura paso a paso por instrucciones y simplemente pasa a la línea siguiente; la llamada de función se sigue produciendo, pero el programa no se detiene para mostrarle lo que está haciendo.
Cierre la aplicación
- Si sigue en ejecución, cierre la ventana de la consola de la aplicación de calculadora.
Adición de control de código fuente Git
Ahora que ha creado una aplicación, es posible que quiera agregarla a un repositorio de Git. Tenemos lo que necesita. Visual Studio facilita el proceso con las herramientas de Git que puede usar directamente desde el IDE.
Sugerencia
Git es el sistema de control de versiones moderno más usado, por lo que, tanto si es un desarrollador profesional como si está aprendiendo a codificar, Git puede ser muy útil. Si ha empezado a usar Git recientemente, el sitio web https://git-scm.com/ es un buen punto de partida. Allí encontrará hojas de referencia rápida, un libro en línea conocido y vídeos de conceptos básicos de Git.
Para asociar el código a Git, empiece por crear un nuevo repositorio de Git donde se encuentra el código. A continuación se muestra cómo hacerlo:
En la barra de estado de la esquina inferior derecha de Visual Studio, seleccione Agregar al control de código fuente y, a continuación, Git.
Cuadro de diálogo Crear un repositorio GIT inicie sesión en GitHub.
El nombre del repositorio se rellena automáticamente en función de la ubicación de la carpeta. De forma predeterminada, el nuevo repositorio es privado, lo que significa que usted es el único que puede acceder a él.
Sugerencia
Tanto si el repositorio es público como privado, es mejor tener una copia de seguridad remota del código almacenada de forma segura en GitHub. Incluso si no trabaja con un equipo, un repositorio remoto pone el código a su disposición desde cualquier equipo.
Seleccione Crear e insertar.
Después de crear el repositorio, aparecen los detalles de estado en la barra de estado.
El primer icono con las flechas muestra cuántas confirmaciones salientes o entrantes hay en la rama actual. Puede usar este icono para extraer las confirmaciones entrantes o insertar las confirmaciones salientes. Puede elegir ver estas confirmaciones en primer lugar. Para ello, seleccione el icono y, a continuación, Ver salientes y entrantes.
El segundo icono con el lápiz muestra el número de cambios no confirmados en el código. Puede seleccionar este icono para ver esos cambios en la ventana Cambios de Git.
Para obtener más información sobre cómo usar Git con la aplicación, consulte la documentación del control de versiones de Visual Studio.
La aplicación finalizada
¡Enhorabuena! Ha completado el código de la aplicación de calculadora, lo ha compilado y depurado y lo ha agregado a un repositorio, todo en Visual Studio.
Pasos siguientes
El punto de partida habitual para un programador de C++ es una aplicación "Hola mundo" que se ejecuta en la línea de comandos. Esto es lo que crea en Visual Studio en este artículo y, después, pasaremos a algo más complicado: una aplicación de calculadora.
Requisitos previos
- Instalar y ejecutar Visual Studio con la carga de trabajo Desarrollo para el escritorio con C++ en el equipo. Si todavía no está instalada, vea Instalar compatibilidad con C++ en Visual Studio.
Creación del proyecto de aplicación
Visual Studio usa proyectos para organizar el código de una aplicación y soluciones para organizar los proyectos. Un proyecto contiene todas las opciones, las configuraciones y las reglas que se usan para compilar las aplicaciones. También sirve para administrar la relación entre todos los archivos del proyecto y cualquier archivo externo. Para crear la aplicación, hay que crear en primer lugar un proyecto y una solución.
En la barra de menús de Visual Studio, seleccione Archivo>Nuevo>Proyecto. Se abrirá la ventana Nuevo proyecto.
En la barra lateral de la izquierda, asegúrese de que Visual C++ está seleccionado. En el centro, haga clic en Aplicación de consola de Windows.
En el cuadro de edición Nombre de la parte inferior, asigne el nombre CalculatorTutorial al nuevo proyecto y, después, haga clic en Aceptar.
Se crea una aplicación de consola de Windows de C++ vacía. Las aplicaciones de consola usan una ventana de consola de Windows para mostrar la salida y aceptar la entrada del usuario. En Visual Studio, se abre una ventana del editor en la que se muestra el código generado:
// CalculatorTutorial.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there. // #include <iostream> int main() { std::cout << "Hello World!\n"; } // Run program: Ctrl + F5 or Debug > Start Without Debugging menu // Debug program: F5 or Debug > Start Debugging menu // Tips for Getting Started: // 1. Use the Solution Explorer window to add/manage files // 2. Use the Team Explorer window to connect to source control // 3. Use the Output window to see build output and other messages // 4. Use the Error List window to view errors // 5. Go to Project > Add New Item to create new code files, or Project > Add Existing Item to add existing code files to the project // 6. In the future, to open this project again, go to File > Open > Project and select the .sln file
Compruebe que la nueva aplicación se compila y ejecuta
La plantilla para una nueva aplicación de consola de Windows crea una sencilla aplicación "Hola mundo" de C++. En este momento, puede ver cómo Visual Studio compila y ejecuta las aplicaciones que crea directamente desde el IDE.
Para compilar el proyecto, seleccione Compilar solución en el menú Compilar. En la ventana Salida se muestran los resultados del proceso de compilación.
Para ejecutar el código, en la barra de menús, seleccione Depurar, Iniciar sin depurar.
Se abre una ventana de consola y después se ejecuta la aplicación. Al iniciar una aplicación de consola en Visual Studio, ejecuta el código y después imprime "Presione cualquier tecla para continuar . ." para ofrecerle la oportunidad de ver la salida. ¡Enhorabuena! Ha creado la primera aplicación de consola "Hola mundo" en Visual Studio.
Presione una tecla para cerrar la ventana de la consola y volver a Visual Studio.
Ahora tiene las herramientas para compilar y ejecutar la aplicación después de cada cambio, para comprobar que el código sigue funcionando según lo esperado. Más adelante, se mostrará cómo depurarlo si no funciona.
Edición del código
Ahora, el código de esta plantilla se va a convertir en una aplicación de calculadora.
Reemplace el contenido del archivo
CalculatorTutorial.cpp
por el código siguiente para que coincida con este ejemplo:// CalculatorTutorial.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there. // #include <iostream> using namespace std; int main() { cout << "Calculator Console Application" << endl << endl; cout << "Please enter the operation to perform. Format: a+b | a-b | a*b | a/b" << endl; return 0; } // Run program: Ctrl + F5 or Debug > Start Without Debugging menu // Debug program: F5 or Debug > Start Debugging menu // Tips for Getting Started: // 1. Use the Solution Explorer window to add/manage files // 2. Use the Team Explorer window to connect to source control // 3. Use the Output window to see build output and other messages // 4. Use the Error List window to view errors // 5. Go to Project > Add New Item to create new code files, or Project > Add Existing Item to add existing code files to the project // 6. In the future, to open this project again, go to File > Open > Project and select the .sln file
Descripción del código:
- Las instrucciones
#include
permiten hacer referencia a código que se encuentra en otros archivos. En ocasiones, es posible que vea un nombre de archivo incluido entre corchetes angulares (<>); en otras, estará rodeado por comillas (" "). En general, los corchetes angulares se usan al hacer referencia a la biblioteca C++ Standard, mientras que las comillas se usan para otros archivos. - La línea
using namespace std;
indica al compilador que espere que en este archivo se usen elementos de la biblioteca C++ Standard. Sin esta línea, cada palabra clave de la biblioteca debe ir precedida destd::
para denotar su ámbito. Por ejemplo, sin esa línea, cada referencia acout
se tendría que escribir comostd::cout
. La instrucciónusing
se agrega para que el código parezca más limpio. - La palabra clave
cout
se usa para imprimir en la salida estándar de C++. El operador *<<
indica al compilador que envíe a la salida estándar todo lo que esté a su derecha. - La palabra clave
endl
es similar a la tecla Entrar; finaliza la línea y mueve el cursor a la siguiente. Un procedimiento recomendado consiste en colocar un elemento\n
dentro de la cadena (entre""
) para hacer lo mismo, ya queendl
siempre vacía el búfer y puede afectar al rendimiento del programa. Dado que esta aplicación es muy pequeña, en su lugar se usaendl
para mejorar la legibilidad. - Todas las instrucciones de C++ deben terminar en punto y coma, y todas las aplicaciones de C++ deben contener una función
main()
. Esta función es lo que el programa ejecuta al inicio. Todo el código debe ser accesible desdemain()
para que se pueda usar.
- Las instrucciones
Para guardar el archivo, presione Ctrl+S o elija el icono Guardar situado cerca de la parte superior del IDE, el icono de disco de la barra de herramientas bajo la barra de menús.
Para ejecutar la aplicación, presione Ctrl+F5, o bien vaya al menú Depurar y seleccione Iniciar sin depurar. Si aparece el mensaje emergente Este proyecto no está actualizado, puede activar No volver a mostrar este cuadro de diálogo y, después, hacer clic en Sí para compilar la aplicación. Debería ver aparecer una ventana de consola que muestra el texto especificado en el código.
Vídeo corto en el que se muestra Depuración > Iniciar sin depuración. Hay visible un cuadro de diálogo que pregunta si se va a compilar porque el proyecto no está actualizado. La casilla "No volver a mostrar este cuadro de diálogo" está seleccionada. Se selecciona "Sí" para compilar el proyecto, este proyecto de calculadora se compilará y, después, se iniciará en una ventana de la consola de Windows.
Cuando haya terminado, cierre la ventana de la consola.
Adición de código para realizar cálculos matemáticos
Es el momento de agregar cierta lógica matemática.
Para agregar una clase Calculator
Vaya al menú Proyecto y seleccione Agregar clase. En el cuadro de edición Nombre de clase, escriba Calculator. Elija Aceptar. Se agregan dos nuevos archivos al proyecto. Para guardar todos los archivos modificados a la vez, presione Ctrl+Mayús+S. Se trata de un método abreviado de teclado para Archivo>Guardar todo. También hay un botón de la barra de herramientas para Guardar todo, un icono de dos discos, que se encuentra junto al botón Guardar. En general, se recomienda Guardar todo con frecuencia, para no perder ningún archivo al guardar.
Una clase es como un plano técnico para un objeto que realiza una acción. En este caso, se define una calculadora y cómo debería funcionar.
El asistente para agregar clases que ha usado anteriormente ha creado los archivos
.h
y.cpp
, que tienen el mismo nombre que la clase. Puede ver una lista completa de los archivos del proyecto en la ventana Explorador de soluciones visible en el lateral del IDE. Si la ventana no es visible, puede abrirla desde la barra de menús: seleccione Vista>Explorador de soluciones.Ahora debería tener tres pestañas abiertas en el editor:
CalculatorTutorial.cpp
,Calculator.h
yCalculator.cpp
. Si cierra accidentalmente una de estas pestañas, puede volver a abrirla si hace doble clic en ella en la ventana Explorador de soluciones.Reemplace el contenido de
Calculator.h
por el código siguiente de forma que el archivo tenga el siguiente aspecto:#pragma once class Calculator { public: double Calculate(double x, char oper, double y); };
Descripción del código
- Este código declara una función nueva llamada
Calculate
, que se usa para ejecutar las operaciones matemáticas de suma, resta, multiplicación y división. - El código de C++ se organiza en archivos de encabezado (
.h
) y de código fuente (.cpp
). Otros compiladores admiten otras extensiones de archivo, pero estas son las principales que debe conocer. Normalmente, las funciones y variables se declaran, es decir, se les asigna un nombre y un tipo, en los archivos de encabezado, y se implementan (se les asigna una definición) en los archivos de origen. Para acceder al código definido en otro archivo, puede usar#include "filename.h"
, dondefilename.h
es el nombre del archivo que declara las variables o las funciones que quiere usar. - Es recomendable organizar el código en distintos archivos según lo que haga, para que después sea más sencillo encontrar el código que necesita. En este caso, la clase
Calculator
se define de forma independiente al archivo que contiene la funciónmain()
, pero el objetivo es hacer referencia a la claseCalculator
enmain()
.
- Este código declara una función nueva llamada
Aparece un subrayado de color verde en
Calculate
porque no hemos definido la funciónCalculate
en el archivo.cpp
. Mantenga el puntero sobreCalculate
, haga clic en la flecha hacia abajo en el icono de bombilla que aparece y elija Crear definición de "Calcular" enCalculator.cpp
. Aparecerá un mensaje emergente en el que se ofrece una vista del cambio de código que se ha realizado en el otro archivo. El código se ha agregado aCalculator.cpp
.En la actualidad, solo devuelve 0,0. Vamos a cambiarlo. Presione Esc para cerrar la ventana emergente.
Cambie al archivo
Calculator.cpp
en la ventana del editor. Reemplace el contenido del archivo por el código siguiente:#include "Calculator.h" double Calculator::Calculate(double x, char oper, double y) { switch(oper) { case '+': return x + y; case '-': return x - y; case '*': return x * y; case '/': return x / y; default: return 0.0; } }
Descripción del código
- La función
Calculate
consume un número, un operador y un segundo número, y después realiza la operación solicitada en los números. - La instrucción switch comprueba qué operador se ha proporcionado y solo ejecuta el caso correspondiente a esa operación. El valor predeterminado: case es una reserva en caso de que el usuario escriba un operador que no se acepta, para que el programa no se interrumpa. En general, se recomienda controlar la entrada no válida del usuario de una manera más elegante, pero esto queda fuera del ámbito de este tutorial.
- La palabra clave
double
denota un tipo de número que admite decimales. De este modo, la calculadora puede realizar operaciones matemáticas decimales y enteras. Es necesario que la funciónCalculate
siempre devuelva un número como este debido a la presencia dedouble
al principio del código (lo que denota el tipo de valor devuelto de la función), motivo por el que se devuelve 0,0 incluso en el caso predeterminado. - En el archivo
.h
se declara el prototipo de la función, que indica al compilador por adelantado qué parámetros requiere y el tipo de valor devuelto que se puede esperar de ella. El archivo.cpp
contiene todos los detalles de implementación de la función.
- La función
Si compila y ejecuta el código de nuevo en este momento, se cerrará después de preguntarle qué operación debe realizarse. Después, modifique la función main
para realizar algunos cálculos.
Para llamar a las funciones miembro de la clase Calculator
Ahora se va a actualizar la función
main
deCalculatorTutorial.cpp
:// CalculatorTutorial.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there. // #include <iostream> #include "Calculator.h" using namespace std; int main() { double x = 0.0; double y = 0.0; double result = 0.0; char oper = '+'; cout << "Calculator Console Application" << endl << endl; cout << "Please enter the operation to perform. Format: a+b | a-b | a*b | a/b" << endl; Calculator c; while (true) { cin >> x >> oper >> y; result = c.Calculate(x, oper, y); cout << "Result is: " << result << endl; } return 0; }
Descripción del código
- Como los programas de C++ siempre comienzan por la función
main()
, es necesario llamar al otro código desde ahí, por lo que se necesitará una instrucción#include
. - Se declaran varias variables iniciales (
x
,y
,oper
yresult
) para almacenar el primer número, el segundo, el operador y el resultado final, respectivamente. Siempre es aconsejable asignarles valores iniciales para evitar un comportamiento indefinido, que es lo que se hace aquí. - En la línea
Calculator c;
se declara un objeto denominado "c" como una instancia de la claseCalculator
. La propia clase es solo un plano técnico del funcionamiento de las calculadoras; el objeto es la calculadora concreta que realiza los cálculos matemáticos. - La instrucción
while (true)
es un bucle. El código que contiene el bucle se sigue ejecutando repetidamente mientras la condición dentro de()
sea true. Como la condición aparece simplemente comotrue
, siempre es true, por lo que el bucle se ejecuta de forma indefinida. Para cerrar el programa, el usuario debe cerrar manualmente la ventana de la consola. En caso contrario, el programa siempre espera una entrada nueva. - La palabra clave
cin
se usa para aceptar la entrada del usuario. Esta secuencia de entrada es lo suficientemente inteligente como para procesar una línea de texto especificado en la ventana de consola y colocarla dentro de cada una de las variables enumeradas, en orden, siempre que la entrada del usuario coincida con la especificación necesaria. Puede modificar esta línea para aceptar distintos tipos de entrada, por ejemplo, más de dos números, aunque también se tendría que actualizar la funciónCalculate()
para procesarlo. - La expresión
c.Calculate(x, oper, y);
llama a la funciónCalculate
definida anteriormente y proporciona los valores de entrada especificados. Después, la función devuelve un número que se almacena enresult
. - Por último, se imprime
result
en la consola, para que el usuario vea el resultado del cálculo.
- Como los programas de C++ siempre comienzan por la función
Volver a compilar y probar el código
Ahora es el momento de volver a probar el programa para asegurarse de que todo funciona correctamente.
Presione Ctrl+F5 para recompilar e iniciar la aplicación.
Escriba
5+5
y presione Entrar. Compruebe que el resultado es 10.
Depurar la aplicación
Como el usuario tiene libertad para escribir lo que quiera en la ventana de la consola, nos aseguraremos de que la calculadora controla las entradas según lo previsto. En lugar de ejecutar el programa, se va a depurar, para poder inspeccionar con detalle lo que hace, paso a paso.
Para ejecutar la aplicación en el depurador
Establezca un punto de interrupción en la línea
result = c.Calculate(x, oper, y);
. Para ello, haga clic en la línea en la barra vertical de color gris del borde izquierdo de la ventana del editor. Aparece un punto rojo.Ahora, cuando se depure el programa, la ejecución siempre se detendrá en esa línea. Ya tenemos una idea aproximada de que el programa funciona para casos sencillos. Ya que no queremos pausar la ejecución cada vez, vamos a hacer condicional un punto de interrupción.
Haga clic con el botón derecho en el punto de color rojo que representa el punto de interrupción y seleccione Condiciones. En el cuadro de edición para la condición, escriba
(y == 0) && (oper == '/')
. Elija el botón Cerrar cuando haya terminado de guardar la condición del punto de interrupción.Vídeo corto en el que se muestra un clic en el botón derecho en el punto de interrupción. El punto de interrupción está en la línea de código que lee result = c dot Calculate ( x, oper, y). "Condiciones..." está seleccionado en la lista desplegable que abre la ventana de configuración del punto de interrupción. En el cuadro de texto que sigue a las listas desplegables Expresión condicional y Es true, el usuario escribe y == 0 && oper == '/' y, después, selecciona cerrar para establecer el punto de interrupción condicional.
Ahora, la ejecución se detiene en el punto de interrupción solo si se intenta realizar una división por 0.
Para depurar el programa, presione F5 o haga clic en el botón de la barra de herramientas Depurador local de Windows con el icono de flecha de color verde. En la aplicación de consola, si escribe algo parecido a "5 - 0", el programa se comporta con normalidad y se sigue ejecutando. Pero si escribe "10 / 0", se detiene en el punto de interrupción. Incluso puede agregar cualquier número de espacios entre el operador y los números;
cin
es lo suficientemente inteligente como para analizar la entrada de forma adecuada.
Ventanas útiles del depurador
Cada vez que se depura el código, es posible que observe que aparecen ventanas nuevas. Estas ventanas pueden ayudar a la experiencia de depuración. Fíjese en la ventana Automático. En la ventana Automático se muestran los valores actuales de las variables que se han usado al menos tres líneas antes y hasta la línea actual.
Para ver todas las variables de esa función, cambie a la ventana Variables locales. Puede modificar los valores de estas variables durante la depuración, para ver qué efecto tienen en el programa. En este caso, se dejan como están.
También puede mantener el puntero sobre las variables en el propio código para ver sus valores actuales en donde se detiene la ejecución. Para asegurarse de que la ventana del editor tiene el foco, haga clic en ella primero.
Para continuar la depuración
La flecha de color amarillo de la izquierda muestra el punto de ejecución actual. La línea actual llama a
Calculate
; por tanto, presione F11 para Depurar paso a paso por instrucciones la función, lo que le lleva al cuerpo de la funciónCalculate
. Tenga cuidado con Depurar paso a paso por instrucciones, ya que realiza esta acción en cualquier función de la línea en la que se encuentre, incluidas las funciones de biblioteca estándar. Es adecuado depurar la biblioteca estándar paso a paso por instrucciones, pero puede que le interese centrarse en su código en lugar de en el código de biblioteca.Ahora que el punto de ejecución está al principio de la función
Calculate
, presione F10 para pasar a la línea siguiente en la ejecución del programa. F10 también se conoce como Depurar paso a paso por procedimientos. Se puede usar Depurar paso a paso por procedimientos para pasar de una línea a otra, sin profundizar en los detalles de lo que ocurre en cada elemento de la línea. En general, se debe usar Depurar paso a paso por procedimientos en lugar de Depurar paso a paso por instrucciones, a menos que quiera profundizar más en el código que se llama desde otra parte (como hizo para llegar al cuerpo deCalculate
).Siga presionando F10 para Depurar paso a paso por procedimientos cada línea hasta que regrese a la función
main()
del otro archivo, y deténgase en la líneacout
.Parece que el programa hace lo que se espera: toma el primer número y lo divide por el segundo. En la línea
cout
, mantenga el puntero sobre la variableresult
o examineresult
en la ventana Automático. Su valor esinf
, que no parece correcto, por lo que vamos a corregirlo. En la líneacout
solo se muestra el valor almacenado enresult
, por lo que al avanzar una línea más mediante F10, en la ventana de consola se muestra:Este resultado sucede porque la división por cero no está definida, por lo que el programa no tiene una respuesta numérica a la operación solicitada.
Para corregir el error de "división por cero"
Vamos a controlar la división por cero de forma más elegante, para que un usuario pueda entender el problema.
Realice los siguientes cambios en
CalculatorTutorial.cpp
. (Puede dejar el programa en ejecución mientras edita gracias a una característica del depurador denominada Editar y continuar). El cambio consiste en agregar una instrucciónif
después decin >> x >> oper >> y;
para comprobar la división por cero y generar un mensaje para el usuario si se produce. De lo contrario, se imprime el resultado:// CalculatorTutorial.cpp : This file contains the 'main' function. Program execution begins and ends there. // #include <iostream> #include "Calculator.h" using namespace std; int main() { double x = 0.0; double y = 0.0; double result = 0.0; char oper = '+'; cout << "Calculator Console Application" << endl << endl; cout << "Please enter the operation to perform. Format: a+b | a-b | a*b | a/b" << endl; Calculator c; while (true) { cin >> x >> oper >> y; if (oper == '/' && y == 0) { cout << "Division by 0 exception" << endl; continue; } else { result = c.Calculate(x, oper, y); } cout << "Result is: " << result << endl; } return 0; }
Ahora presione F5 una vez. La ejecución del programa continúa hasta que tiene que detenerse para solicitar la entrada del usuario. Vuelva a escribir
10 / 0
. Ahora, se imprime un mensaje más útil. Al usuario se le solicita una entrada adicional y el programa se continúa ejecutando con normalidad.Nota
Cuando se edita código en modo de depuración, hay riesgo de que se vuelva obsoleto. Esto sucede cuando el depurador sigue ejecutando el código antiguo y todavía no se ha actualizado con los cambios. El depurador abre un cuadro de diálogo en el que se le informará cuando esto ocurra. En ocasiones, es posible que deba presionar F5 para actualizar el código que se está ejecutando. En concreto, si realiza un cambio dentro de una función mientras el punto de ejecución está dentro de ella, depúrela paso a paso por procedimientos y después vuelva a acceder a la función para obtener el código actualizado. Si por algún motivo eso no funciona y ve un mensaje de error, puede detener la depuración si hace clic en el cuadrado de color rojo de la barra de herramientas situada bajo los menús de la parte superior del IDE y después presionar F5 o hacer clic en la flecha "Reproducir" de color verde situada junto al botón de detención en la barra de herramientas para volver a iniciar la depuración.
Otra razón por la que puede producirse un error en Editar y continuar es que deba ir al menú principal y elegir Herramientas>Opciones>Depuración>General y asegurarse de que Es necesario que los archivos de código fuente coincidan con la versión original se haya seleccionado.
Descripción de los métodos abreviados de Ejecutar y Depurar
- Mediante F5 (o Depurar>Iniciar depuración) se inicia una sesión de depuración si todavía no hay ninguna activa, y se ejecuta el programa hasta que se alcanza un punto de interrupción o el programa necesita la entrada del usuario. Si no se necesita la entrada del usuario y no hay ningún punto de interrupción disponible, el programa finaliza y la ventana de la consola se cierra de forma automática cuando el programa termina de ejecutarse. Si tiene algo parecido a un programa "Hola mundo" para ejecutar, use Ctrl+F5 o establezca un punto de interrupción antes de presionar F5 para mantener la ventana abierta.
- Mediante Ctrl+F5 (o Depurar>Iniciar sin depurar) se ejecuta la aplicación sin entrar en modo de depuración. Esto es ligeramente más rápido que la depuración y la ventana de la consola permanece abierta después de que el programa termine de ejecutarse.
- F10 (conocido como Depurar paso a paso por procedimientos) permite iterar por el código línea a línea y visualizar cómo se ejecuta y cuáles son los valores de variable en cada paso de la ejecución.
- F11 (conocido como Depurar paso a paso por instrucciones) funciona de forma similar a Depurar paso a paso por procedimientos, con la excepción de que depura paso a paso por procedimientos las funciones a las que se llama en la línea de ejecución. Por ejemplo, si la línea que se está ejecutando llama a una función, al presionar F11 el puntero se desplaza al cuerpo de la función, para que pueda seguir la ejecución del código de la función antes de volver a la línea de partida. Al presionar F10 la llamada de función se depura paso a paso por instrucciones y simplemente pasa a la línea siguiente; la llamada de función se sigue produciendo, pero el programa no se detiene para mostrarle lo que está haciendo.
Cierre la aplicación
- Si sigue en ejecución, cierre la ventana de la consola de la aplicación de calculadora.
¡Enhorabuena! Ha completado el código de la aplicación de calculadora y lo ha compilado y depurado en Visual Studio.