De Bachillerato a Ingeniería (IV)

Funciones y paso de parámetros en C++

Cómo dividir un programa grande para que compile y no se convierta en una pesadilla

“Un buen programa no es un bloque enorme de código. Es una colección de pequeñas soluciones que trabajan juntas.”

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En las entregas anteriores hemos aprendido tres ideas fundamentales:

1. Recorrer arrays.
2. Insertar y eliminar elementos.
3. Trabajar con estructuras (struct) y arrays de estructuras.

Con eso ya podemos resolver ejercicios bastante serios. Pero en la universidad aparece un nuevo problema: los programas empiezan a crecer.

Un examen como el de Programación I de Ingeniería de Telecomunicación puede pedir gestionar un tren completo, imprimir sus vagones, calcular ratios, insertar cafeterías y eliminar vagones obsoletos.

Si intentamos escribirlo todo dentro del main, el programa se vuelve inmanejable.

La solución es usar funciones.

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1. ¿Para qué sirve una función?

Una función permite separar una tarea concreta.

Por ejemplo:

void saluda()
{
    cout<<"Hola"<<endl;
}

Y la usamos así:

saluda();

Cada vez que llamamos a saluda(), se ejecuta su código.

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2. Funciones que reciben datos

void muestraNumero(int x)
{
    cout<<x<<endl;
}

Uso:

muestraNumero(7);

La variable x recibe el valor 7.

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3. Funciones que devuelven un resultado

int doble(int x)
{
    return x*2;
}

Uso:

int resultado=doble(5);
cout<<resultado;

Salida:

10

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4. Funciones con estructuras

Supongamos esta estructura:

struct Libro
{
    string isbn;
    string titulo;
    string autor;
    int paginas;
    int anio;
};

Podemos hacer una función para imprimir un libro.

void imprimeLibro(Libro l)
{
    cout<<l.isbn<<"-";
    cout<<l.titulo<<"-";
    cout<<l.autor<<"-";
    cout<<l.paginas<<"-";
    cout<<l.anio<<endl;
}

Uso:

imprimeLibro(biblioteca[0]);

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5. Funciones con arrays de estructuras

Ahora imprimimos toda la biblioteca.

void imprimeBiblioteca(Libro biblioteca[], int n)
{
    cout<<"Lista de libros"<<endl;

    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        imprimeLibro(biblioteca[i]);
    }
}

Observa algo importante:

El array se pasa como parámetro:

Libro biblioteca[]

Y también pasamos el número real de elementos:

int n

Nunca debemos depender de MAX para saber cuántos libros hay realmente.

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6. Función para buscar

Buscar es una de las funciones más importantes.

int buscaISBN(Libro biblioteca[], int n, string isbn)
{
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        if(biblioteca[i].isbn==isbn)
            return i;
    }

    return -1;
}

Devuelve:

• la posición si lo encuentra;
• -1 si no lo encuentra.

Uso:

int pos=buscaISBN(biblioteca,n,"978844153210");

if(pos==-1)
    cout<<"No encontrado";
else
    cout<<"Encontrado en la posicion "<<pos;

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7. Función para comprobar si existe

Podemos aprovechar la función anterior.

bool existeISBN(Libro biblioteca[], int n, string isbn)
{
    return buscaISBN(biblioteca,n,isbn)!=-1;
}

Esto es muy elegante.

Una función puede llamar a otra función.

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8. Función para añadir al final

bool anyadeLibro(Libro biblioteca[], int &n, Libro nuevo)
{
    if(n==MAX)
        return false;

    if(existeISBN(biblioteca,n,nuevo.isbn))
        return false;

    biblioteca[n]=nuevo;
    n++;

    return true;
}

Aquí aparece algo importantísimo:

int &n

Ese símbolo & significa que la función puede modificar la variable original.

Si no ponemos &, la función recibiría una copia y el cambio no afectaría al main.

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9. Paso por valor y paso por referencia

Paso por valor

void cambia(int x)
{
    x=99;
}

Uso:

int a=5;
cambia(a);
cout<<a;

Salida:

5

No cambia, porque la función recibe una copia.

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Paso por referencia

void cambia(int &x)
{
    x=99;
}

Uso:

int a=5;
cambia(a);
cout<<a;

Salida:

99

Ahora sí cambia.

Por eso, cuando una función debe modificar n, escribimos:

int &n

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10. Función para eliminar

bool eliminaLibro(Libro biblioteca[], int &n, string isbn)
{
    int pos=buscaISBN(biblioteca,n,isbn);

    if(pos==-1)
        return false;

    for(int i=pos;i<n-1;i++)
    {
        biblioteca[i]=biblioteca[i+1];
    }

    n--;

    return true;
}

Esta función combina:

• búsqueda;
• desplazamiento;
• modificación de n;
• devolución de éxito o fracaso.

Es exactamente el tipo de función que aparece en exámenes universitarios.

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11. Plantilla completa

#include <iostream>
using namespace std;

const int MAX=100;

struct Libro
{
    string isbn;
    string titulo;
    string autor;
    int paginas;
    int anio;
};

void imprimeLibro(Libro l)
{
    cout<<l.isbn<<"-";
    cout<<l.titulo<<"-";
    cout<<l.autor<<"-";
    cout<<l.paginas<<"-";
    cout<<l.anio<<endl;
}

void imprimeBiblioteca(Libro biblioteca[], int n)
{
    cout<<"Lista de libros"<<endl;

    for(int i=0;i<n;i++)
        imprimeLibro(biblioteca[i]);
}

int buscaISBN(Libro biblioteca[], int n, string isbn)
{
    for(int i=0;i<n;i++)
    {
        if(biblioteca[i].isbn==isbn)
            return i;
    }

    return -1;
}

bool existeISBN(Libro biblioteca[], int n, string isbn)
{
    return buscaISBN(biblioteca,n,isbn)!=-1;
}

bool anyadeLibro(Libro biblioteca[], int &n, Libro nuevo)
{
    if(n==MAX)
        return false;

    if(existeISBN(biblioteca,n,nuevo.isbn))
        return false;

    biblioteca[n]=nuevo;
    n++;

    return true;
}

bool eliminaLibro(Libro biblioteca[], int &n, string isbn)
{
    int pos=buscaISBN(biblioteca,n,isbn);

    if(pos==-1)
        return false;

    for(int i=pos;i<n-1;i++)
        biblioteca[i]=biblioteca[i+1];

    n--;

    return true;
}

int main()
{
    Libro biblioteca[MAX];
    int n=0;

    Libro l1={"978001","Fundacion","Asimov",296,1951};
    Libro l2={"978002","Dune","Herbert",688,1965};

    anyadeLibro(biblioteca,n,l1);
    anyadeLibro(biblioteca,n,l2);

    imprimeBiblioteca(biblioteca,n);

    eliminaLibro(biblioteca,n,"978001");

    cout<<endl<<"Despues de eliminar:"<<endl;
    imprimeBiblioteca(biblioteca,n);

    return 0;
}

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12. Relación directa con el examen de Teleco

En el examen de los vagones tendríamos una estructura parecida:

struct Vagon
{
    string codigo;
    int tipo;
    int capacidad;
    int fabricacion;
    int revision;
};

Y funciones como estas:

void imprimeVagon(Vagon v);

void imprimeTren(Vagon tren[], int n);

int buscaCodigo(Vagon tren[], int n, string codigo);

bool existeCodigo(Vagon tren[], int n, string codigo);

bool anyadeCafeteria(Vagon tren[], int &n, Vagon nuevo);

void actualizaTren(Vagon tren[], int &n);

Fíjate en una cosa: ya no parece tan difícil.

El examen no es “hacer un programa enorme”.

Es hacer varias funciones pequeñas.

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13. Errores típicos con funciones

❌ Olvidar declarar la función antes del main.

❌ Cambiar n dentro de una función sin pasarlo por referencia.

int n

cuando debería ser:

int &n

❌ Olvidar devolver un valor en una función bool o int.

❌ Usar return dentro de una función void.

❌ Confundir el nombre del array en el main con el nombre del parámetro.

❌ Escribir una función demasiado grande que intenta hacerlo todo.

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Reto final

Crea un programa para gestionar una lista de alumnos.

Cada alumno tendrá:

DNI
nombre
nota
edad

El programa debe tener funciones para:

• imprimir un alumno;
• imprimir todos los alumnos;
• buscar por DNI;
• comprobar si existe;
• añadir un alumno;
• eliminar un alumno;
• calcular la nota media;
• mostrar el alumno con mejor nota.

Condiciones:

• máximo 30 alumnos;
• no puede haber dos alumnos con el mismo DNI;
• las funciones que modifiquen el número de alumnos deben recibir int &n.

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Consejo final

Cuando un programa no compila, no intentes arreglarlo todo a la vez.

Compila después de cada función.

Primero:

imprimeAlumno()

Luego:

imprimeTodos()

Después:

buscaDNI()

Y así sucesivamente.

Un programa grande que compila poco a poco es mucho más fácil de corregir que un monstruo de 300 líneas escrito de golpe.

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En la próxima entrega…

Llegamos al corazón de los exámenes de Ingeniería: algoritmos típicos con arrays de estructuras.

Aprenderemos a calcular ratios, insertar elementos en una posición concreta, respetar un orden y eliminar varios elementos de una sola pasada.

Es decir, exactamente lo que hace falta para resolver el examen de los vagones.