Modulo 08: Clases, dataclasses y archivos

Idea central

En C agrupas datos con struct; Python va mas lejos: una clase agrupa datos y las funciones que los operan. @dataclass es un atajo para clases que son principalmente contenedores de datos. Los archivos se manejan con open() dentro de un bloque with, que garantiza cierre automatico.

Que aprendes

Concepto	Para que sirve
`class` + `__init__` + `self`	Definir un tipo propio con datos y metodos
`@dataclass`	Crear clases contenedor sin escribir `__init__` a mano
`open()` + `with`	Abrir y cerrar archivos de forma segura
Modos `r`, `w`, `a`	Leer, sobreescribir o ampliar un archivo
`.read()`, `.readlines()`, `.write()`	Operaciones basicas de I/O sobre el archivo

C vs Python

Struct vs clase basica

C	Python
`struct Punto { float x; float y; };`	`class Punto:`
`Punto p; p.x = 3.0; p.y = 4.0;`	`p = Punto(3.0, 4.0)`
Funcion libre: `float dist(Punto a, Punto b)`	Metodo: `def distancia(self, otro):`
Sin cierre automatico de recursos	`with open(...) as f:` cierra solo

// C — struct + funcion libre
#include <stdio.h>
#include <math.h>
 
typedef struct { float x; float y; } Punto;
 
float dist(Punto a, Punto b) {
    return sqrt((a.x-b.x)*(a.x-b.x) + (a.y-b.y)*(a.y-b.y));
}
 
int main(void) {
    Punto p = {3.0, 4.0};
    Punto q = {0.0, 0.0};
    printf("%.2f\n", dist(p, q));
    return 0;
}

# Python — clase con metodo
import math
 
class Punto:
    def __init__(self, x, y):
        self.x = x
        self.y = y
 
    def distancia(self, otro):
        return math.sqrt((self.x - otro.x)**2 + (self.y - otro.y)**2)
 
p = Punto(3.0, 4.0)
q = Punto(0.0, 0.0)
print(f"{p.distancia(q):.2f}")   # 5.00

Archivos

C	Python
`FILE *f = fopen("a.txt","r");`	`with open("a.txt", "r") as f:`
`fclose(f);` — manual, olvidable	El `with` lo cierra automaticamente
`fgets(buf, 256, f);`	`f.read()` / `f.readlines()`
`fprintf(f, "%s", s);`	`f.write(s)`

Explicacion

1. Clase basica

class NombreClase:
    def __init__(self, param1, param2):   # constructor
        self.atrib1 = param1              # self = el propio objeto
        self.atrib2 = param2

    def mi_metodo(self):
        return self.atrib1

__init__ se llama automaticamente al hacer NombreClase(...).
self es siempre el primer parametro de todo metodo (equivale al puntero implicito en C++).
Los atributos no se declaran; se crean con self.nombre = valor dentro de __init__.

2. @dataclass

Para clases que son principalmente contenedores de campos, @dataclass genera __init__, __repr__ y __eq__ automaticamente:

from dataclasses import dataclass
 
@dataclass
class Persona:
    nombre: str
    edad: int
 
p = Persona("Ana", 30)
print(p)          # Persona(nombre='Ana', edad=30)
print(p.nombre)   # Ana

Equivale a una clase normal con __init__ escrito a mano, pero mas corta y legible.

3. Archivos con open() y with

# Leer todo el contenido
with open("datos.txt", "r") as f:
    contenido = f.read()          # string completo
 
# Leer linea a linea (lista de strings)
with open("datos.txt", "r") as f:
    lineas = f.readlines()        # ["linea1\n", "linea2\n", ...]
 
# Escribir (sobreescribe si existe)
with open("salida.txt", "w") as f:
    f.write("hola\n")
 
# Anadir al final sin sobreescribir
with open("log.txt", "a") as f:
    f.write("nueva entrada\n")

Modo	Efecto
`"r"`	Leer; error si no existe
`"w"`	Escribir desde cero (borra si existe)
`"a"`	Anadir al final

Worked example

Enunciado: lee un archivo numeros.txt donde cada linea es un entero, suma todos y muestra el resultado.

# numeros.txt (contenido de ejemplo)
10
20
30

Paso 1 — Abrir y leer lineas:

with open("numeros.txt", "r") as f:
    lineas = f.readlines()
# lineas = ["10\n", "20\n", "30\n"]

Paso 2 — Limpiar espacios/saltos y convertir a entero:

numeros = [int(linea.strip()) for linea in lineas]
# numeros = [10, 20, 30]

Paso 3 — Sumar:

total = sum(numeros)
print(f"Suma: {total}")   # Suma: 60

Codigo completo:

with open("numeros.txt", "r") as f:
    total = sum(int(linea.strip()) for linea in f)
print(f"Suma: {total}")

Errores tipicos de Python

Indentacion inconsistente — Python usa la indentacion como sintaxis; mezclar tabs y espacios provoca IndentationError. Usa siempre 4 espacios.
Olvidar self en los metodos — def metodo(x): en vez de def metodo(self, x): provoca TypeError al llamarlo como obj.metodo(5) porque Python pasa el objeto como primer argumento automaticamente.
Atributo creado fuera de __init__ — Si creas un atributo en un metodo que no se llama primero, otros metodos lo veran como inexistente (AttributeError). Inicializa todo en __init__.
open() sin with y sin close() — El archivo puede quedar abierto si hay una excepcion antes de f.close(). Usa siempre with open(...).
readlines() incluye \n — Cada linea termina con \n; hay que hacer .strip() o .rstrip() antes de convertir o comparar.

Ejercicios

Los archivos de practica estan en practica/08-clases-archivos/. Cada ejercicio tiene un esqueleto ejNN_practica.py y la solucion ejNN_modelo.py.

Ej01 — Clase Punto con metodo distancia

Dificultad: verde
Enunciado: Define una clase Punto(x, y) con un metodo distancia(otro) que devuelva la distancia euclidea entre dos puntos.

Salida esperada:

Distancia entre (3,4) y (0,0): 5.00
Distancia entre (1,1) y (4,5): 5.00

Archivos: practica/08-clases-archivos/ej01_practica.py · ej01_modelo.py

Ej02 — @dataclass Persona

Dificultad: verde
Enunciado: Usa @dataclass para definir Persona(nombre, edad). Crea dos instancias y muestralas con print() y accediendo a sus atributos.

Salida esperada:

Persona(nombre='Ana', edad=30)
Persona(nombre='Luis', edad=25)
Ana tiene 30 anos.
Luis tiene 25 anos.

Archivos: practica/08-clases-archivos/ej02_practica.py · ej02_modelo.py

Ej03 — Contar lineas de un archivo

Dificultad: amarillo
Enunciado: Pide al usuario el nombre de un archivo (asume que existe), leelo y muestra cuantas lineas tiene.

Salida esperada (para un archivo con 5 lineas):

Nombre del archivo: datos.txt
El archivo tiene 5 lineas.

Archivos: practica/08-clases-archivos/ej03_practica.py · ej03_modelo.py

Ej04 — Escribir lista de lineas a un archivo

Dificultad: amarillo
Enunciado: Pide al usuario varias frutas (una por linea, termina con linea vacia) y guardalas en frutas.txt. Confirma cuantas se guardaron.

Salida esperada:

Fruta (Enter para terminar): manzana
Fruta (Enter para terminar): pera
Fruta (Enter para terminar):
Guardadas 2 frutas en frutas.txt.

Archivos: practica/08-clases-archivos/ej04_practica.py · ej04_modelo.py

Ej05 — Leer numeros de un archivo y sumarlos

Dificultad: amarillo
Enunciado: Dado un archivo numeros.txt con un entero por linea (el ejercicio lo crea primero), leelo y muestra la suma, el minimo y el maximo.
Salida esperada:
```
Suma: 60  |  Min: 10  |  Max: 30
```
Archivos: practica/08-clases-archivos/ej05_practica.py · ej05_modelo.py

Ej06 — Clase Contador con metodos

Dificultad: rojo
Enunciado: Implementa una clase Contador con un valor inicial (por defecto 0) y metodos sumar(n), restar(n), reset() y valor(). Demuestra su uso con varias operaciones.

Salida esperada:

Valor inicial: 0
Tras sumar 5: 5
Tras sumar 3: 8
Tras restar 2: 6
Tras reset: 0

Archivos: practica/08-clases-archivos/ej06_practica.py · ej06_modelo.py

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