Escribe tu primer programa en C++

Introducción

En este laboratorio, aprenderás cómo escribir tu primer programa en C++. Comenzarás instalando el compilador GCC (GNU Compiler Collection) y configurando las variables de entorno necesarias en Ubuntu 22.04. Luego, crearás un nuevo archivo de código fuente en C++, escribirás la estructura básica del programa y usarás la instrucción cout para imprimir el mensaje "Hello World". También aprenderás cómo compilar y ejecutar el programa, así como cómo agregar comentarios de una sola línea y de múltiples líneas, usar endl y \n para saltos de línea y corregir errores de sintaxis comunes como la falta de punto y coma.

Skills Graph

Instalar el compilador GCC y configurar variables de entorno en Ubuntu 22.04

En este paso, aprenderás cómo instalar el compilador GCC (GNU Compiler Collection) para C++ y configurar las variables de entorno necesarias en Ubuntu 22.04. GCC es esencial para compilar y ejecutar programas en C++.

Primero, abramos la terminal en el WebIDE. Puedes hacer esto haciendo clic en el icono de la terminal en la parte inferior de la pantalla o usando el atajo de teclado (generalmente Ctrl+`).

Comenzaremos actualizando la lista de paquetes para asegurarnos de tener la información más reciente sobre los paquetes disponibles:

sudo apt update

Salida de ejemplo:

Hit:1 http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/ubuntu jammy InRelease
Hit:2 http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/ubuntu jammy-updates InRelease
Hit:3 http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/ubuntu jammy-backports InRelease
Hit:4 http://mirrors.cloud.aliyuncs.com/ubuntu jammy-security InRelease
Reading package lists... Done
Building dependency tree... Done
Reading state information... Done
157 packages can be upgraded. Run 'apt list --upgradable' to see them.

A continuación, instalaremos el compilador GCC y las herramientas de desarrollo relacionadas:

sudo apt install -y build-essential

Salida de ejemplo:

Reading package lists...
Building dependency tree...
Reading state information...
build-essential is already the newest version.
0 upgraded, 0 newly installed, 0 to remove and 22 not upgraded.

Para verificar la instalación y comprobar la versión de GCC, ejecuta:

g++ --version

Salida de ejemplo:

g++ (Ubuntu 11.4.0-1ubuntu1~22.04) 11.4.0
Copyright (C) 2021 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

El compilador GCC generalmente ya está en la variable de entorno PATH del sistema, por lo que no se necesita configuración adicional.

Crear un nuevo archivo de código fuente en C++ con extensión.cpp

En este paso, aprenderás cómo crear un nuevo archivo de código fuente en C++ con la extensión .cpp. En C++, los archivos de código fuente utilizan la extensión .cpp para indicar que contienen código en C++. Utilizaremos el explorador de archivos y el editor de texto del WebIDE para crear nuestro primer archivo de código fuente en C++.

Primero, navega al directorio ~/project en la terminal:

cd ~/project

Ahora, abre el explorador de archivos del WebIDE. Verás una barra lateral con una lista de archivos y carpetas. Busca un icono que te permita crear un nuevo archivo, puede parecerse a un signo "+" o a la opción "New File".

Haz clic derecho en el explorador de archivos y selecciona "New File". Cuando se te solicite, nombra el archivo hello.cpp. La extensión .cpp es crucial, ya que le indica al compilador y a las herramientas de desarrollo que este es un archivo de código fuente en C++.

Ejemplo de creación de archivo en la terminal (para referencia):

touch hello.cpp

Haz clic en el archivo hello.cpp recién creado para abrirlo en el editor de texto del WebIDE. Verás un archivo vacío listo para tu primer código en C++.

La extensión .cpp es importante porque:

• Identifica el archivo como un archivo de código fuente en C++
• Ayuda a las herramientas de desarrollo y a los compiladores a reconocer el tipo de archivo
• Distingue los archivos de C++ de los archivos de otros lenguajes de programación como .c (C), .java (Java) o .py (Python)

En este punto, tu archivo hello.cpp está listo para que comiences a escribir código en C++. En los siguientes pasos, aprenderás cómo escribir un programa básico en C++ en este archivo.

Escribir la estructura básica del programa con la función int main()

En este paso, aprenderás sobre la estructura fundamental de un programa en C++, centrándote en la función main(). Todo programa en C++ debe tener una función main(), que es el punto de entrada donde el programa comienza a ejecutarse.

Abre el archivo hello.cpp en el WebIDE que creaste en el paso anterior. Ahora agregaremos la estructura básica del programa:

#include <iostream>

int main() {
    // Your code will go here
    return 0;
}

Nota: Se recomienda escribir el código a mano para obtener mejores resultados de aprendizaje. Ten cuidado con las llaves { } y los puntos y coma ;, ya que son esenciales en la sintaxis de C++. No olvides los espacios y la indentación, de lo contrario, la verificación del paso puede fallar.

Desglosemos esta estructura básica:

1. #include <iostream>: Esta es una directiva del preprocesador que incluye la biblioteca de flujos de entrada/salida. Nos permite utilizar operaciones de entrada y salida, como imprimir en la pantalla.
2. int main(): Esta es la declaración de la función principal
   • int especifica que la función devolverá un valor entero
   • main() es el punto de entrada estándar para los programas en C++
   • Los paréntesis vacíos () indican que la función no toma argumentos
3. Llaves { }: Definen el cuerpo de la función donde se escribirá tu código
4. return 0;: Indica la finalización exitosa del programa
   • Devolver 0 le dice al sistema operativo que el programa se ejecutó sin errores
   • Esta es una práctica estándar en los programas de C++

El WebIDE guardará automáticamente tus cambios a medida que escribas. O bien, puedes guardar el archivo manualmente utilizando la opción de guardar del editor.

Si quieres aprender más sobre el WebIDE, consulta la Guía del WebIDE.

Algunos puntos importantes a recordar:

• Todo programa en C++ debe tener una función main()
• La función main() es donde comienza la ejecución del programa
• La instrucción return 0; se utiliza típicamente para indicar la ejecución exitosa del programa

Puedes pensar en la función main() como el punto de partida de un viaje. Así como un viaje por carretera comienza en un lugar específico, un programa en C++ comienza su ejecución en la función main().

Usar cout para imprimir el mensaje "Hello, World!"

En este paso, aprenderás cómo usar cout para imprimir el mensaje "Hello, World!" en la pantalla. cout es parte de la biblioteca estándar de entrada/salida de C++ y se utiliza para mostrar salida.

Abre el archivo hello.cpp en el WebIDE y modifica la función main() para incluir el siguiente código:

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
    return 0;
}

Desglosemos la nueva línea de código:

• std::cout: Este es el objeto de flujo de salida estándar
  • std:: indica que estamos usando el espacio de nombres estándar
  • cout significa "salida de consola"
• <<: El operador de inserción de flujo, se utiliza para enviar datos al flujo de salida
• "Hello, World!": El mensaje de texto que queremos imprimir
• std::endl: Agrega una nueva línea y vacía el búfer de salida
  • Asegura que el mensaje se muestre inmediatamente
  • Mueve el cursor a la siguiente línea

Cuando guardes el archivo, asegúrate de incluir toda la estructura mostrada anteriormente.

Algunos puntos clave sobre cout:

• Se utiliza para imprimir texto, números y otros tipos de datos en la pantalla
• El operador << se puede encadenar para imprimir múltiples elementos
• std::endl se utiliza para crear una nueva línea después de imprimir

Puedes pensar en cout como un megáfono que anuncia tu mensaje al mundo. El operador << te ayuda a cargar el mensaje y std::endl se asegura de que todos lo escuchen claramente.

Compilar el programa con el comando g++ hello.cpp -o hello

En este paso, aprenderás cómo compilar tu programa en C++ utilizando el compilador g++. La compilación es el proceso de convertir tu código fuente en C++ legible por humanos en un programa ejecutable que la computadora puede ejecutar.

Abre la terminal en el WebIDE. Asegúrate de estar en el directorio ~/project:

cd ~/project

Ahora, compilemos el archivo hello.cpp que creaste anteriormente utilizando el comando g++:

g++ hello.cpp -o hello

Desglosemos este comando:

• g++: El compilador GNU C++
• hello.cpp: El archivo de código fuente que deseas compilar
• -o hello: Especifica el nombre del ejecutable de salida
  • -o es una opción que te permite nombrar el archivo de salida
  • hello es el nombre del ejecutable que crearás

Salida de ejemplo:

## No output means successful compilation

Si la compilación es exitosa, no se mostrarán mensajes de error. El compilador crea un archivo ejecutable llamado hello en el mismo directorio.

Para verificar la compilación, puedes verificar los archivos en el directorio:

ls

Salida de ejemplo:

hello  hello.cpp

Ahora deberías ver dos archivos:

• hello.cpp: Tu archivo de código fuente
• hello: El programa ejecutable compilado

Algunas notas importantes sobre la compilación:

• Si hay algún error en tu código, g++ mostrará mensajes de error
• Siempre verifica y corrige cualquier error de compilación antes de intentar ejecutar el programa
• La opción -o es opcional, pero es una buena práctica darle un nombre significativo a tu ejecutable

Puedes pensar en la compilación como traducir un libro de un idioma a otro. El compilador g++ traduce tu código en C++ legible por humanos a un idioma que la computadora puede entender y ejecutar.

Ejecutar el programa con el comando./hello

En este paso, aprenderás cómo ejecutar el programa ejecutable que acabas de compilar. Después de compilar tu programa en C++, puedes ejecutarlo utilizando el comando ./ seguido del nombre del ejecutable.

Asegúrate de estar en el directorio ~/project:

cd ~/project

Para ejecutar el programa que compilaste en el paso anterior, utiliza el siguiente comando:

./hello

El ./ le dice al sistema que busque el ejecutable en el directorio actual, y hello es el nombre del ejecutable que creaste.

Salida de ejemplo:

Hello, World!

Desglosemos lo que está sucediendo:

• ./ significa "en el directorio actual"
• El programa lee las instrucciones en tu ejecutable compilado
• Imprime el mensaje que definiste en tu código fuente de C++
• Después de imprimir, el programa finaliza

Algunas notas importantes sobre la ejecución:

• Siempre utiliza ./ antes del nombre del ejecutable cuando ejecutes un programa en el directorio actual
• El programa debe tener permisos de ejecución (los cuales g++ proporciona automáticamente)
• Si no ves la salida, verifica que hayas compilado el programa correctamente

Puedes pensar en la ejecución de un programa como arrancar un automóvil. La compilación es preparar el automóvil, y ejecutar el programa es girar la llave y conducir.

Si quieres ejecutar el programa varias veces, simplemente repite el comando ./hello.

Agregar comentarios de una sola línea y de múltiples líneas

En este paso, aprenderás cómo agregar comentarios a tu código en C++. Los comentarios son notas en tu código que explican lo que hace el código. Son ignorados por el compilador y ayudan a hacer tu código más legible.

Abre el archivo hello.cpp en el WebIDE y modifícalo para incluir diferentes tipos de comentarios:

#include <iostream>

// This is a single-line comment
// It explains what the program does

/*
This is a multi-line comment
You can write multiple lines of explanation
Without worrying about adding // to each line
*/
int main() {
    // Print a greeting message
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;  // Inline comment explaining the output

    /*
    You can also use multi-line comments
    in the middle of your code if needed
    */
    return 0;  // Return success status to the operating system
}

Desglosemos los tipos de comentarios:

1. Comentarios de una sola línea:

   • Comienzan con //
   • Se extienden hasta el final de la línea
   • Son excelentes para explicaciones breves

2. Comentarios de múltiples líneas:

   • Comienzan con /*
   • Terminan con */
   • Pueden abarcar múltiples líneas
   • Son útiles para explicaciones más largas

3. Comentarios en línea:

   • Se agregan al final de una línea de código
   • Explican la línea específica de código

Compila y ejecuta el programa para verificar que siga funcionando:

g++ hello.cpp -o hello
./hello

Salida de ejemplo:

Hello, World!

Algunos puntos clave sobre los comentarios:

• Los comentarios hacen que tu código sea más comprensible
• Ayudan a otros programadores (y a ti mismo) a entender el propósito del código
• El compilador ignora completamente los comentarios
• Utiliza comentarios para explicar "por qué" se hace algo, no "qué" se está haciendo

Puedes pensar en los comentarios como notas adhesivas en un libro. Proporcionan contexto y explicación adicionales sin cambiar el texto real.

Usar endl y \n para saltos de línea

En este paso, aprenderás dos formas de crear saltos de línea en la salida de C++: std::endl y el carácter de nueva línea \n. Ambos métodos te ayudan a formatear tu salida en múltiples líneas.

Abre el archivo hello.cpp en el WebIDE y modifícalo para demostrar los saltos de línea:

#include <iostream>

int main() {
    // Using std::endl for line breaks
    std::cout << "Hello, World!" << std::endl;
    std::cout << "Welcome to C++ Programming!" << std::endl;

    // Using \n for line breaks
    std::cout << "Using newline character:\n";
    std::cout << "Line 1\n";
    std::cout << "Line 2\n";

    // Mixing both methods
    std::cout << "Mixing methods: " << std::endl;
    std::cout << "Line with endl\n";
    std::cout << "Line with newline character" << std::endl;

    return 0;
}

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Desglosemos los métodos de salto de línea:

1. std::endl:

   • Agrega una nueva línea
   • Vacía el búfer de salida (asegura la impresión inmediata)
   • Es parte de la biblioteca <iostream>
   • Se utiliza con std::cout

2. \n (Carácter de nueva línea):

   • Es una forma sencilla de crear una nueva línea
   • Es más ligero que std::endl
   • Funciona en muchos contextos de programación
   • No vacía el búfer de salida

Compila y ejecuta el programa:

g++ hello.cpp -o hello
./hello

Salida de ejemplo:

Hello, World!
Welcome to C++ Programming!
Using newline character:
Line 1
Line 2
Mixing methods:
Line with endl
Line with newline character

Puntos clave:

• Tanto std::endl como \n crean nuevas líneas
• std::endl es más completo pero ligeramente más lento
• \n es más rápido y más ligero
• Puedes combinar estos métodos

Puedes pensar en los saltos de línea como los saltos de párrafo en un libro. Ayudan a organizar y estructurar tu salida.

Corregir errores de sintaxis comunes como la falta de punto y coma

En este paso, aprenderás sobre los errores de sintaxis comunes en C++, con un enfoque en la falta de puntos y coma. Los puntos y coma son cruciales en C++ ya que marcan el final de las sentencias.

Crea un nuevo archivo llamado syntax_errors.cpp en el WebIDE:

cd ~/project
touch syntax_errors.cpp

#include <iostream>

int main() {
    // Common syntax error: Missing semicolon
    std::cout << "This line has an error"  // Missing semicolon here!
    std::cout << "This line will not compile" << std::endl;

    // Correct version with semicolons
    std::cout << "This line is correct" << std::endl;
    std::cout << "All statements end with a semicolon" << std::endl;

    return 0;  // Don't forget the semicolon here too!
}

Intenta compilar el programa:

g++ syntax_errors.cpp -o syntax_errors

Ejemplo de error de compilación:

syntax_errors.cpp: In function ‘int main()’:
syntax_errors.cpp:5:42: error: expected ‘;’ before ‘std’
    5 |     std::cout << "This line has an error"  // Missing semicolon here!
      |                                          ^
      |                                          ;
    6 |     std::cout << "This line will not compile" << std::endl;
      |     ~~~

Puntos clave sobre los puntos y coma:

• Cada sentencia en C++ debe terminar con un punto y coma ;
• Los puntos y coma le indican al compilador dónde termina una instrucción y comienza otra
• La falta de puntos y coma causa errores de compilación
• Lugares comunes para olvidar los puntos y coma:
  • Después de las sentencias cout
  • Después de las sentencias return
  • Al final de las declaraciones de variables

Arreglemos los errores:

1. Agrega los puntos y coma que faltan
2. Asegúrate de que cada sentencia termine con ;

Compila la versión corregida:

g++ syntax_errors.cpp -o syntax_errors
./syntax_errors

Si tiene éxito, no aparecerán mensajes de error.

Puedes pensar en los puntos y coma como los puntos en una oración. Marcan el final de un pensamiento completo en tu código.

Resumen

En este laboratorio, aprenderás cómo instalar el compilador GCC (GNU Compiler Collection) para C++ y configurar las variables de entorno necesarias en Ubuntu 22.04. Crearás un nuevo archivo de código fuente en C++, escribirás una estructura básica de programa con la función int main() y utilizarás cout para imprimir el mensaje "Hello World". Luego, compilarás el programa utilizando el comando g++ y lo ejecutarás. Además, aprenderás cómo agregar comentarios de una sola línea y de múltiples líneas, usar endl y \n para saltos de línea y corregir errores de sintaxis comunes, como la falta de puntos y coma.

Después de completar estos pasos, tendrás una base sólida para escribir y ejecutar tu primer programa en C++, así como una comprensión de las herramientas y conceptos básicos necesarios para el desarrollo en C++ en Ubuntu 22.04.