Tema 5 - Programación Modular

🧮 Funciones y Procedimientos

La programación modular implica dividir un programa en partes más pequeñas llamadas módulos o subprogramas. Estos módulos son independientes entre sí, lo que permite trabajar en ellos de forma paralela y modificarlos sin afectar a los demás.

Existen dos tipos de subprogramas:

• Funciones: Realizan una tarea específica y devuelven un valor al programa principal.
• Procedimientos: Realizan una tarea específica pero no devuelven un valor.

La utilización de subprogramas facilita la reutilización del código y disminuye la complejidad del programa, lo que lo hace más legible y manejable.

🗣️ Declaración e Invocación de Funciones

Para utilizar una función, primero hay que declararla. Esto implica definir su nombre, el tipo de dato que devuelve, y los parámetros que recibe como entrada.

La invocación de una función se realiza desde el programa principal u otro subprograma. Para invocar una función, se escribe su nombre seguido de los parámetros actuales entre paréntesis.

Ejemplo en C++:

// Declaración de una función que calcula el valor absoluto de un número
int calcularAbsoluto (int x) {
  if ( x < 0 ) {
    return -1 * x;
  } else {
    return x;
  }
}

// Invocación de la función
int valorAbsoluto = calcularAbsoluto(-5);

En este ejemplo, la función calcularAbsoluto recibe un entero como parámetro y devuelve su valor absoluto. La función se invoca en la línea int valorAbsoluto = calcularAbsoluto(-5), pasando -5 como argumento. El valor devuelto por la función (5) se almacena en la variable valorAbsoluto.

📨 Paso de Parámetros

Los parámetros son variables que se utilizan para pasar información entre el programa principal y los subprogramas. Existen dos métodos principales para pasar parámetros: por valor y por referencia.

📦 Paso por Valor

En el paso por valor, se crea una copia del valor del parámetro actual en la memoria. La función trabaja con esta copia, por lo que los cambios que se produzcan en el parámetro dentro de la función no afectan al parámetro original.

📌 Paso por Referencia

En el paso por referencia, se pasa la dirección de memoria del parámetro actual a la función. Esto permite a la función acceder y modificar el valor del parámetro original.

Ejemplo en C++:

// Paso por valor
void intercambiarPorValor(int a, int b) {
  int temp = a;
  a = b;
  b = temp;
}

// Paso por referencia
void intercambiarPorReferencia(int &a, int &b) {
  int temp = a;
  a = b;
  b = temp;
}

int main() {
  int x = 10;
  int y = 20;

  intercambiarPorValor(x, y); // No se intercambian los valores
  cout << "x: " << x << ", y: " << y << endl; // Salida: x: 10, y: 20

  intercambiarPorReferencia(x, y); // Se intercambian los valores
  cout << "x: " << x << ", y: " << y << endl; // Salida: x: 20, y: 10

  return 0;
}

En este ejemplo, la función intercambiarPorValor recibe dos enteros por valor, por lo que los cambios que realiza en las variables a y b no se reflejan en las variables x e y del programa principal. Por otro lado, la función intercambiarPorReferencia recibe dos enteros por referencia, por lo que los cambios que realiza en las variables a y b sí se reflejan en las variables x e y del programa principal.

🌎 Variables Locales y Globales

• Variables locales: Se declaran dentro de una función o un bloque de código, y su ámbito se limita a esa función o bloque.
• Variables globales: Se declaran fuera de cualquier función, y su ámbito es todo el programa.

Es importante tener en cuenta que el uso excesivo de variables globales puede disminuir la legibilidad del código y provocar efectos colaterales.

Si por algún motivo (no recomendado) tenemos que llamar a una variable global con el mismo nombre que una variable local, podemos hacerlo utilizando el operador de resolución de ámbito ::.

Ejemplo en C++:

#include <iostream>
using namespace std;

int x = 10; // Variable global

void funcion() {
  int x = 20; // Variable local
  cout << "Variable local: " << x << endl; // Salida: 20
  cout << "Variable global: " << ::x << endl; // Salida: 10
}

🔄 Recursividad

La recursividad ocurre cuando una función se llama a sí misma. La recursividad puede ser una técnica útil para resolver ciertos tipos de problemas, pero es importante usarla con precaución y cuando sea estrictamente necesario, ya que puede llevar a un consumo excesivo de memoria si no se implementa correctamente.

📚 Bibliotecas

Las bibliotecas son archivos que contienen el código de un conjunto de funciones y procedimientos. El uso de bibliotecas permite reutilizar código y evitar la codificación de operaciones comunes.