Sintaxis de la programación orientada a objetos I¶

Se va a modificar el lenguaje para manejar:

Valores denotados = ref(valor expresado)
Valores expresados = Número, booleano, procVal y objeto

% Definición de una clase c1 que hereda de object
class c1 extends object
    field i    % Campo para almacenar un valor
    field j    % Campo para almacenar otro valor

    % Método constructor que inicializa los campos
    method initialize(x)
        begin
            set i = x;          % Asigna x al campo i
            set j = -(0,x)      % Asigna -x al campo j
        end

    % Método que incrementa i y decrementa j
    method countup(d)
        begin
            set i = +(i,d);     % Incrementa i en d
            set j = -(j,d)      % Decrementa j en d
        end

    % Método que retorna el estado actual como lista
    method getstate() list(i,j)

En este punto declaramos una clase, tiene campos i e j. Cuando se instancia, i toma el valor de x, y j toma -x. Tenemos dos métodos llamados countup y getstate.

% Ejemplo de uso de la clase c1
let
    t1 = 0      % Variable temporal 1
    t2 = 0      % Variable temporal 2
    o1 = new c1(3)  % Creación de instancia de c1 con valor inicial 3
in
    begin
        set t1 = send o1 getstate();  % Obtiene estado inicial: list(3,-3)
        send o1 countup(2);           % Modifica el estado: incrementa en 2
        set t2 = send o1 getstate();  % Obtiene estado modificado: list(5,-5)
        list(t1,t2)                   % Retorna lista con ambos estados
    end

Cuando inicializo o1 los valores de i y j son 3 y -3 respectivamente. Cuando hago getstate() obtengo list(3,-3). Cuando hago countup(2), el valor de i es 5 y el de j -5, y ahora t2 vale list(5,-5). El valor de retorno sería la list(list(3,-3), list(5,-5)).

% Definición de una estructura de árbol usando POO
class node extends object
    field left   % Hijo izquierdo del nodo
    field right  % Hijo derecho del nodo
    field val    % Valor del nodo

    % Constructor del nodo
    method initialize(l,r,v)
        begin
            set left = l;   % Asigna hijo izquierdo
            set right = r;  % Asigna hijo derecho
            set val = v     % Asigna valor del nodo
        end

    % Método que calcula la suma recursiva del árbol
    method sum()
        +(send left sum(),   % Suma del subárbol izquierdo
          send right sum(),  % Suma del subárbol derecho
          val                % Valor del nodo actual
        )

% Definición de una hoja del árbol
class leaf extends object
    field val    % Valor de la hoja

    % Constructor de la hoja
    method initialize(v)
        begin
            set val = v     % Asigna valor a la hoja
        end

    % Método que retorna el valor de la hoja
    method sum() val

% Construcción de un árbol de ejemplo
let
    tree = new node(
        new node(
            new leaf(3),    % Hoja con valor 3
            new leaf(5),    % Hoja con valor 5
            3               % Valor del nodo interno
        ),
        new node(
            new node(
                new leaf(4),    % Hoja con valor 4
                new leaf(3),    % Hoja con valor 3
                10              % Valor del nodo interno
            ),
            new leaf(20),   % Hoja con valor 20
            19              % Valor del nodo interno
        ),
        14                  % Valor del nodo raíz
    )
in
    send tree sum()         % Calcula la suma total del árbol

Al ejecutar el método sum este puede ejecutarse en un objeto tipo node o un objeto tipo leaf, pero a priori no lo sabemos.

A esto se le conoce como despacho dinámico de métodos porque el comportamiento se determina en tiempo de ejecución.

Conceptos teóricos adicionales¶

Despacho dinámico¶

El despacho dinámico permite que el método a ejecutar se determine en tiempo de ejecución basado en el tipo real del objeto, no en el tipo declarado. Esto es fundamental para el polimorfismo.

Jerarquía de clases¶

Las clases pueden organizarse en jerarquías donde las clases hijas heredan y extienden el comportamiento de las clases padre.

Mensajes y métodos¶

Mensaje: La solicitud enviada a un objeto para ejecutar una operación
Método: La implementación específica que responde a un mensaje

Tabla de resumen de conceptos de sintaxis POO¶

Concepto	Definición	Ejemplo en Scheme
Clase	Plantilla para crear objetos	`class c1 extends object`
Campo	Variable de instancia del objeto	`field i`
Método	Función asociada a un objeto	`method sum() val`
Constructor	Método que inicializa el objeto	`method initialize(x)`
Instanciación	Creación de un objeto a partir de una clase	`new c1(3)`
Envío de mensaje	Invocación de un método en un objeto	`send o1 getstate()`
Herencia	Relación entre clases padre e hijas	`extends object`
Despacho dinámico	Selección del método en tiempo de ejecución	`send left sum()`
Composición	Objetos que contienen otros objetos	Nodos que contienen hojas

Comentarios adicionales¶

El despacho dinámico es esencial para implementar polimorfismo en lenguajes orientados a objetos
La herencia permite reutilizar código y establecer relaciones de tipo entre clases
Los constructores son responsables de inicializar el estado interno de los objetos
La composición de objetos permite construir estructuras complejas como árboles
El envío de mensajes es el mecanismo fundamental para la comunicación entre objetos
La encapsulación protege el estado interno de los objetos mediante campos privados
La sobreescritura de métodos permite que las clases hijas proporcionen implementaciones específicas
La recursión en métodos es común cuando se trabaja con estructuras de datos jerárquicas