Introduccin' Conceptos Generales

1
Introducción. Conceptos Generales

• M.C. Juan Carlos Olivares Rojas

2
Agenda

• Clasificación de los lenguajes de programación.
  Paradigmas de programación
• Elementos esenciales de un lenguaje de
  programación.
• Abstracción de los lenguajes de programación.

3
Clasificación de los Lenguajes de Programación

• Actividad menciona desde tu punto de vista
  cuales son los cinco lenguajes de programación
  más populares alrededor del mundo.
• Los lenguajes más populares son según Developers
  Shift to Dynamic Programming Language, Linda
  Dailey Paulson, Computer Magazine, febrero de
  2007, IEEE Computer Society Press, pp. 12-15.

4
Introducción

• 1. Java estático
• 2. C estático
• 3. C estático
• 4. Visual Basic estático
• 5. PHP dinámico
• 6. Perl dinámico
• 7. C
• 8. Python estático
• 9. JavaScript dinámico
• 10. Ruby dinámico

5
Introducción

• 11. SAS dinámico
• 12. Delphi estático
• 13. PL/SQL dinámico
• 14. D estático
• 15. ABAB dinámico
• 16. Lisp/Scheme
• 17. Ada estático
• 18. Cobol dinámico
• 19. Pascal estático
• 20. Transact/SQL dinámico

6
Introducción

• La principal razón para que las personas aprendan
  lenguajes de programación es utilizar la
  computadora como una herramienta para la
  resolución de problemas.

7
Introducción

• Qué es un programa?
• Un programa computacional es un conjunto de
  instrucciones detalladas, paso a paso, que le
  indican a la computadora cómo resolver un
  problema o realizar una tarea (Laudon).

8
Introducción

• Qué es un lenguaje? Es un instrumento para
  comunicar dos entidades entre sí.
• Es necesario que las dos entidades conozcan el
  mismo lenguaje para poderse comunicar en caso
  contrario se necesitará de un intermedio
  denominado traductor para podernos comunicar.

9
Problemática de Computación
10
Historia de los Lenguajes
11
Introducción

• Las primeras computadoras fueron programadas sin
  lenguajes de programación, los técnicos sólo
  reconectaban los cables de los circuitos de la
  computadora para prepararla para varias tareas de
  procesamiento.
• La idea de almacenar programas en la memoria de
  la computadora abrió el camino a los lenguajes de
  programación que permitieron a los programadores
  escribir una serie de comando y cargarlos en la
  computadora para su ejecución.

12
Introducción

• Los primeros lenguajes de programación eran
  primitivos, pero en el transcurso de varias
  décadas, evolucionaron hasta dar paso a los
  lenguajes de hoy en día.
• El lenguaje ensamblador permite a los
  programadores emplear palabras de comando
  abreviadas, como LDA (Loadcargar) en lugar de
  los 1s y 0s usados en el lenguaje máquina.

13
Introducción

• Después aparecieron los lenguajes más elaborados
  para describir solución en base a algoritmos.
• Se creía que con estos lenguajes se eliminarían
  los errores de programación, y aunque los errores
  fueron menos frecuentes y el tiempo de desarrollo
  disminuyó significativamente, pero los
  programadores también cometían errores, por lo
  que era necesario seguir desarrollando nuevos
  lenguajes de programación.

14
Introducción

• Su característica importante es que tienen mayor
  parecido con los lenguajes humanos o lenguajes
  naturales.
• De esta generación surge SQL y RPG-1, los cuales
  eliminan gran parte de la puntuación y las reglas
  gramaticales estrictas, que hacía complicados a
  los lenguajes de tercera generación.

15
Introducción

• En la actualidad, los lenguajes de cuarta
  generación se usan en aplicaciones de base de
  datos. Un solo comando de SQL, reemplaza muchas
  líneas de código de tercera generación.
• En 1982, un grupo de investigadores japoneses
  empezaron a trabajar en proyecto que denominaron
  de quinta generación que usaba Prolog, que es un
  lenguaje declarativo.

16
Introducción

• Además de clasificarse por nivel y generación,
  los lenguajes de programación se clasifican por
  paradigma.
• Los programadores afrontan los problemas de
  diferentes maneras, por lo cual seleccionan el
  paradigma de programación más adecuado.

17
Introducción

• La frase Paradigma de Programación alude a la
  manera de conceptualizar y estructurar las tareas
  que realiza una computadora.
• Existen numerosos paradigmas de programación y no
  son mutuamente excluyentes.
• Los lenguajes de programación se ordenan mediante
  los paradigmas de programación que soportan.

18
Paradigmas
19
(No Transcript)
20
Otras clasificaciones

• Los lenguajes se pueden clasificar de acuerdo a
  su propósito pudiendo ser de propósito general
  cuando con ellos se pueden realizar múltiples
  actividades o bien, de propósitos específico,
  cuando realizan una sola acción de excelente
  manera.
• Los lenguajes de programación de propósito
  general (C, Java, Ada, Pascal, etc.) son los más
  utilizados.

21
Otras Clasificaciones

• Los lenguajes de propósito general son como los
  autos sedán, sirven para todo, pero no son muy
  buenos para correr (deportivos) o para carga
  (trailer) por lo que se necesita de lenguajes de
  propósito específico (carros especiales) para
  ciertas circunstancias. Al final de cuentas,
  dichos lenguajes sirven para lo mismo, resolver
  problemas, que en el caso de los carros es
  transporte.

22
Otras clasificaciones

• Por qué es necesario aprender más de un lenguaje
  de computación?
• Por que en general, se busca utilizar la
  herramienta más sencilla y a la vez poderosa para
  resolver problemas de computación. Dominando
  diversos lenguajes se puede seleccionar aquel que
  se acople de mejor manera a nuestras necesidades.

23
Elementos esenciales de un lenguaje de
programación.

• Los lenguajes de programación poseen diferentes
  características que a continuación se muestran.
• Actividad Cuáles son las características y
  partes que tiene un lenguaje natural como el
  Español?
• Qué partes y características tiene un Lenguaje
  de Programación de Computadoras como C?

24
Características

• Legibilidad Un programa es legible si la
  estructura subyacente del algoritmo y los datos
  que el programa representa quedan de manifiesto
  al inspeccionar el texto del programa.
• Facilidad de Escritura Las características
  sintácticas que hace que un programa sea fácil de
  escribir suelen hallarse en conflicto con las
  características que facilitan su lectura.

25
Características

• Facilidad de Verificación Entender cada
  enunciado de un programa es relativamente fácil,
  el proceso global de crear programas correctos es
  en extremo difícil, por lo que se necesitan
  técnicas que permitan probar que el programa es
  matemáticamente correcto.

26
Características

• Símbolos de Operadores Casi todos los lenguajes
  emplean los caracteres especiales () y (-) para
  representar las 2 operaciones aritméticas
  básicas. Casi todos los lenguajes adoptan alguna
  combinación y utilizan caracteres especiales para
  ciertos operadores.

27
Características

• Facilidad de Traducción la traducción de los
  programas se dificulta conforme aumenta el número
  de construcciones sintácticas especiales. La
  clave para una traducción fácil es la regularidad
  de la estructura.
• Carencia de Ambigüedad Una construcción ambigua
  permite dos o más interpretaciones distintas. El
  problema de ambigüedad surge por lo común no en
  la estructura de elementos individuales del
  programa, sino en la interacción entre diferentes
  estructuras.

28
Características

• Conjunto de Caracteres Existen varios conjuntos
  de caracteres de uso amplio, como el conjunto
  ASCII, cada uno con un conjunto diferentes de
  caracteres especiales, además de las letras y
  dígitos básicos.
• Identificadores La sintaxis básica para
  identificadores, una cadena de letras y dígitos
  que comienzan con una letra, es la mas usada. Las
  variaciones entre lenguajes se dan principalmente
  en la inclusión opcional de caracteres especiales
  como punto (.) y guión (-)

29
Características

• Palabras clave y palabras reservadas Una palabra
  clave es un identificador que se usa como una
  parte fija de la sintaxis de un enunciado, por
  ejemplo IF. Una palabra clave es una palabra
  reservada y no se puede utilizar como un
  identificador. Casi todos los lenguajes emplean
  actualmente palabras reservadas con lo cual se
  mejora la capacidad de detección de errores de
  los traductores.

30
Características

• Comentarios son mensajes que nos permiten
  mejorar la legibilidad de los programas sin
  interferir con su funcionamiento. Los comentarios
  pueden ser codificados de varias maneras
  dependiendo del lenguaje, como renglones
  separados en Fortran, / y / en C, al final
  de un renglón como en Ada, en un renglón (al
  principio o al final) con // como en C, o !
  en Fortran 90.

31
Características

• Espacios en Blanco varían ampliamente de
  lenguaje a lenguaje. En Fortran no son
  significativos, excepto en cadena de caracteres.
  En Snobol 4 la concatenación es por medio de un
  espacio en blanco y también se utiliza como
  separador entre elementos de un enunciado. En C
  se pasan por alto.
• Delimitadores es un elemento sintáctico que se
  usa simplemente para señalar el principio o final
  de alguna unidad sintáctica, como un enunciado o
  expresión.

32
Características

• Formatos de campos libres y fijos una sintaxis
  es de campo libre si los enunciados de un
  programa se pueden escribir en cualquier parte de
  un renglón o las interrupciones entre renglones.
  Una sintaxis de campo fijo, utiliza la posición
  sobre un renglón de entrada para transmitir
  información.

33
Características

• Expresiones son funciones que acceden a objetos
  de datos en un programa y devuelven algún valor.
  Las expresiones son los bloques sintácticos
  básicos de construcción a partir de los cuales se
  construyen enunciados.
• Enunciados constituyen el componente sintáctico
  más destacado en los lenguajes imperativos. Su
  sintaxis tiene un efecto decisivo sobre la
  regularidad, legibilidad y facilidad de escritura
  generales del lenguaje.

34
Traductores de lenguaje

• Son programas que traducen los programas fuente
  (escritos en lenguaje de alto nivel) a lenguaje
  máquina

PROGRAMA FUENTE
TRADUCTOR
LENGUAJE MAQUINA
35
Los traductores se dividen en

• Compiladores Traduce los programas fuente
  (escritos en lenguaje de alto nivel) a lenguaje
  máquina. Ej. C y FORTRAN
• Intérpretes Es un traductor que toma un programa
  fuente, lo traduce y a continuación lo ejecuta.
  Ej. BASIC, Smalltalk

36
Traducción

• La traducción se divide en 2 partes principales
• Análisis del programa fuente de entrada
• Síntesis del programa objeto ejecutable
• Un compilador básico realiza lo anterior de la
  manera siguiente

37
Estructura de un compilador
38
Proceso de Compilación
39
Traducción, Interpretación y Compilación

• Ensamblador.
• Preprocesador.
• Traductor.
• Interprete. ? Compilador.

40
(No Transcript)
41
Abstracción de los lenguajes de programación.

• La abstracción hace referencia al nivel que se
  encuentran orientados los lenguajes de
  programación.
• Los niveles de abstracción hacen referencia a que
  tan fácil y eficientes son los lenguajes de
  programación.

42
Introducción

• Los lenguajes se clasifican de diferentes
  maneras. Pueden dividirse en 2 categorías
  principales
• Lenguaje de Bajo Nivel Incluyen comandos que son
  específicos para una familia de microprocesadores
  determinados. Se requiere que un programador
  escriba instrucciones en lenguaje de bajo nivel
  para ese hardware específicamente, estas dependen
  del tipo de procesador, registros y direcciones
  de memoria.

43
Introducción

• Lenguaje de Alto Nivel
• Proporciona un nivel de abstracción que oculta el
  lenguaje ensamblador o de bajo nivel y
  proporciona palabras y gramática de comandos que
  son mas parecidos al lenguaje humano.

44
Introducción

• Lenguajes de alto nivel como Cobol, Basic, Java y
  C, facilitan el proceso de programación al
  reemplazar cadenas ininteligibles de 1s y 0s, o
  comandos de ensamblador, con comandos mas
  sencillos como Print y Write.
• Los comandos de lenguaje de alto nivel eliminan
  muchas líneas de código al incluir en un solo
  comando de alto nivel varios comandos de bajo
  nivel

45
Clasificación de los Lenguajes de Programación
Lenguajes de alto nivel
Lenguajes de bajo nivel
Lenguajes máquina

• Son directamente inteligibles por la computadora
  (0 y 1)

• Sus instrucciones son muy fáciles de recordar
  pero necesitan traducirse a lenguaje máquina por
  medio de un compilador o intérprete.

Sus instrucciones son mas sencillas de recordar,
pero necesitan ser traducidas al lenguaje máquina.
Ensamblador
C
VisualBasic
Fortran
Pascal
46
Ejemplo de instrucciones de suma y resta
47
Referencias

• Ferreira, R., Material de la Unidad 1 del Curso
  de Lenguajes de Programación, Instituto
  Tecnológico de Morelia.

48
Preguntas, dudas y comentarios?