Programas Un programa es un conjunto de líneas de código escritas en un lenguaje de programación determinado. Pero el código escrito en un lenguaje de alto nivel no puede ser entendido por el ordenador, por lo que es necesaria la traducción a código máquina. En este proceso tienen lugar dos fases. En la primera fase (compilación) el compilador traduce cada uno de las partes del programa y crea módulos objeto, que posteriormente serán unidos por el linker (enlazado), creando el módulo ejecutable .exe. Como la compilación y el enlazado son dos procesos dependientes, a menudo se suele denominar a todo el proceso compilación. En el diseño de un programa tenemos diferentes pasos: 1. Análisis del problema. Este paso es fundamental. La correcta resolución de un problema viene determinada en gran medida por el planteamiento inicial. Un planteamiento correcto nos evitará perder tiempo en la implementación de algoritmos que posteriormente nos demos cuenta que son incorrectos. En este paso nos debemos hacer tres preguntas: ¿Qué entradas se nos ofrece?, ¿Qué salida debemos generar? y ¿Cuál es el método que debemos usar para llegar hacia la solución deseada? 2. Diseño del algoritmo. Si en el análisis determinamos qué hace el programa aquí determinamos cómo lo hace. Para ello se divide el problema en varios subproblemas que se solucionan de forma independiente (divide y vencerás), lo que se denomina diseño modular. En este paso puede ser conveniente la utilización de diagramas de flujo o pseudocódigo. 3. Codificación. Es la escritura del código según el algoritmo decidido en las etapas anteriores. 4. Compilación y ejecución. Una vez escrito el código, se compila. Si el código contiene errores el compilador nos los mostrará: son los llamados errores de compilación, que suelen estar relacionados con incoherencias en la sintaxis, conversión incorrecta de tipos, etc. Una vez solucionados estos errores, se creará el programa ejecutable. 5. Verificación. Al ejecutar el programa puede ocurrir que realice lo que queríamos o que, por el contrario, produzca un resultado indeseado. Nos encontramos aquí con dos tipos de errores: - Errores de ejecución: Se producen cuando el programa llega a un punto en el que el ordenador no puede realizar la operación que se le solicita: división por cero, desbordamiento, etc. - Errores del algoritmo: Son los más difíciles de detectar, se producen cuando el algoritmo está mal implementado. Nos conduce al siguiente paso. 6. Depuración. Esta es una parte importante. Se utilizan las herramientas de depuración del compilador que usamos, lo que en gran medida determina si el compilador es mejor o peor. En general, todos los compiladores incluyen entre sus herramientas de depuración las siguientes: - Ejecución paso a paso: En lugar de ejecutar todo el programa hasta su finalización, se ejecuta línea a línea, lo que permite observar el comportamiento del programa en cada momento. - Watches (inspecciones): permiten seguir el valor de una variable y comprobar que cambia su valor en su momento y modo deseado. - Debug Inspector: similar a las watches pero especialmente útil para la visualización de arrays, listas, etc. - Breakpoints: si la ejecución es demasiado larga, podemos definir un breakpoint (punto de ruptura) en una o varias líneas. El programa se ejecutará normalmente hasta que llegue a una de esas líneas. En ese momento la ejecución se detendrá y podremos consultar valores de variables o ejecutar paso a paso desde ese punto. - Evaluar/modificar: permite obtener el valor de una variable en un punto en el que la ejecución del programa se ha pausado. Se puede modificar el valor de dicha variable para comprobar, por ejemplo, que si tuviera otro valor el comportamiento también sería el esperado. Fuente: http://old.algoritmia.net/intro/programa.htm Lenguajes de programación Para poder crear un programa debemos utilizar un determinado lenguaje de programación. Nos encontramos con varios tipos de lenguaje, que se distinguen por su proximidad al lenguaje humano o al lenguaje máquina. Lenguajes de bajo nivel: Son muy parecidos al código máquina (el que entiende el ordenador), por lo que son muy difíciles de aprender y usar, pero tienen como gran ventaja la posibilidad de utilizar al máximo las prestaciones de la máquina. Lenguajes de alto nivel: Están más alejados del código máquina pero son más parecidos al lenguaje humano. Son, por tanto, más fáciles de aprender y usar, pero no permiten acceder a ciertas operaciones que sí permiten los de bajo nivel. No todos los lenguajes pertenecientes a este grupo tienen el mismo nivel. Así, podríamos considerar el BASIC como el de más nivel y el C el de menos nivel (pero siempre dentro de los cercanos al lenguaje humano). Al primer grupo pertenece el ensamblador, que sólo se usa para casos muy concretos que necesiten la manipulación de bits o para crear virus. Al segundo grupo pertenecen la mayoría de los lenguajes existentes, entre los que podemos destacar los siguientes: C: Es el lenguaje que vamos a usar en esta web, fue creado por Brian Kernighan y Dennis Ritchie y es uno de los más utilizados en la actualidad. El sistema operativo UNIX fue escrito en este lenguaje. Posteriormente a la aparición de C, se diseñó C++, ampliación del anterior y que está dirigido a la OOP (Programación Orientada a Objetos). PASCAL: Fue creado por Niklaus Wirth, que también creó Modula-2. Está pensado para crear programas de tipo matemático. Delphi, entorno creado para desarrollar programas en 32 bits bajo interfaz gráfica, está basado en este lenguaje. FORTRAN: (Acrónimo de FORmula TRANslator). Es el lenguaje de programación más antiguo, aunque aún se sigue utilizando. BASIC: Su nombre es debido a que es una simplificación del FORTRAN. Fue un lenguaje muy utilizado en la década de los ochenta, aunque ha perdido terreno. Actualmente, es muy utilizado Visual Basic, que es la versión creada por Microsoft para desarrollar programas con interfaz gráfica en BASIC. COBOL (COmmon Business Oriented Language): Se utilizaba hace años para la creación de aplicaciones comerciales. Fue uno de los lenguajes de programación más populares y aún se usa. LOGO: Este lenguaje no se caracterizaba por su eficiencia, sino porque era muy fácil de aprender. Fue diseñado con el objetivo de facilitar el aprendizaje de la programación a los niños, que en el futuro podrían aprender fácilmente otro lenguaje más completo. Apenas se usa hoy en día. LISP (LISt Processing): El nombre es debido a que sus estructuras de datos fundamentales son las listas. Está dirigido a la creación de sistemas que simulen la inteligencia humana. Desde que se inició la programación de ordenadores, los lenguajes han ido evolucionando, hasta el punto de que podemos diferenciarlos en cinco generaciones: Primera generación: Al principio los ordenadores sólo podían ser programados en código binario, es decir, secuencias de ceros y unos. Los programadores debían adaptarse al lenguaje de la máquina (lenguaje máquina), que era distinto en cada modelo de ordenador. Segunda generación: Dado que la programación en código binario era extremadamente difícil, se crearon los primeros lenguajes simbólicos o ensambladores. También dependían del ordenador que se estaba utilizando, aunque el código era más legible. Tercera generación: Se crearon los primeros lenguajes de alto nivel. Los códigos utilizados ya no dependían de la máquina y además eran muy parecidos al lenguaje humano y el lenguaje matemático. Cuarta generación: Corresponde a los lenguajes que pertenecen a la OOP (Object Oriented Programming o Programación Orientada a Objetos). En este tipo de lenguajes se pretende que las aplicaciones consten de diversos segmentos de programa, los cuales se pueden reutilizar para otros programas. Quinta generación: Esta generación se refiere a los lenguajes dirigidos a la Inteligencia Artificial (IA). Aún están muy poco desarrollados. Fuente: http://old.algoritmia.net/intro/lenguaje.htm