INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN. fundamentos de la Programación

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Programa, Von Neumann en 1946 lo define como un conjunto de instrucciones que sigue la computadora para alcanzar un resultado específico.

Lenguaje de Programación, es un conjunto de reglas para comunicar ideas.

1.2 Algoritmos

Algoritmos es un conjunto finito de instrucciones que se deben seguir para resolver un problema por tanto debe cumplir lo siguiente:

- SER FINITO: que acabe en un número determinado y razonable de pasos

- SER DEFINIBLE: cada paso se definirá de forma precisa ya que el lenguaje humano puede ser ambiguo, los algoritmos se definen con un lenguaje formal.

- SER EFECTIVO: una persona será capaz de realizarlo de un modo exacto y sin ayuda de una maquina en un tiempo finito.

- TENER ENTRADA Y SALIDA: tendrá al menos una salida en relación con las entradas. Esta podrán ser cero o más, y especificados.

Por ejemplo:

Para un algoritmo que calcule la media aritmética, las entradas serán los números necesarios para calcularla y la salida será un número finito de la aplicación de la media aritmética a los números de entrada.

Nota: Se necesitara tiempo y memoria es decir dependerá de la maquina en que se trabaje.

1.3 Computador ejecutado por algoritmos

Una computadora esta desde que se enciende hasta que se apaga utilizando un algoritmo. Comúnmente estos algoritmos están escritos para que los entienda una máquina, pero para los que no han estudiado programación les termina siendo muy confusos.

Una maquina no sabe lo que es escribe ni lo que es una letra o un espacio, ni mucho menos lo que es una pantalla, por tanto no se puede ordenar algo a la maquina en un lenguaje humano como “escribe Hola mundo!”, puesto que la maquina lo que entiende es “mov eax 0x23afb31 a pesar de que nosotros no lo entendemos. Así pues el computador solo es un circuito electrónico, no funciona a base de magia ni nada de otro estilo.

Debido a lo difícil de escribir en un lenguaje máquina, se crearon diferentes lenguajes de programación, más o menos al idioma ingles actual.

- Instrucciones que ejecuta el Computador

- Lenguaje de Maquina

El lenguaje maquina es aquel que entiende las computadoras, es decir, son secuencias de unos y ceros que forman las instrucciones que entienden directamente el procesador.

Lógicamente, los lenguajes maquina son dependientes del hardware ya que cada procesador posee un conjunto de instrucciones diferentes.

Las ventajas son:

- No necesita una herramienta de traducción del lenguaje

Las desventajas son:

- Dificultad en la escritura y comprensión de los programas.

- Poca fiabilidad, ya que es fácil cometer errores de escritura.

- Coste alto, ya que la escritura de programa es lenta.

- Programas totalmente dependientes del hardware.

Por todo ello, este tipo de lenguajes no se utiliza para programar. Sin embargo hay que tener en cuenta todos los programas para poder ser ejecutados, en algún momento, deberán traducirse al lenguaje máquina que es el único lenguaje que entiende la computadora.

Se entiende que escribir en el lenguaje maquina 0 y 1 es incómodo y muy complicado. Históricamente a la hora de diseñar un algoritmo para que el computador ejecutara, se escribía mediante unas etiquetas nemotécnicas; este fue el origen del lenguaje ensamblador.

Por ejemplo:

Quizás en una cierta arquitectura la instrucción de borrado de memoria es decir “memory clear” en ingles corresponde al código 010.

Pronto surgieron programas que leían, siguiendo el ejemplo, MC, y lo sustituían por 010.

- Lenguaje Ensamblador

Cada instrucción del lenguaje ensamblador le corresponde a una instrucción en lenguaje máquina. Cada procesador tiene su lenguaje ensamblador propio.

- Programas para seres humanos

- Lenguajes de Alto Nivel

Sobre este lenguaje ensamblador inicial visto anteriormente se fueron construyendo otros lenguajes de programación de más alto nivel.

Existen muchísimos lenguaje de programación y se utilizan uno a otros según sus características que se adecuan a la resolución del problema.

- Traductores de lenguaje

Como se vio anteriormente los lenguajes necesitan ser traducidos al lenguaje máquina para poder ser ejecutados. A los programas que se encargan de esta tarea se les puede llamar, de forma general TRADUCTORES. Existen tres tipos de traductores: ensambladores, compiladores e intérpretes.

Ensambladores

Son aplicaciones encargadas de traducir un programa escrito en lenguaje ensamblador al lenguaje máquina.

Compiladores

Son traductores empleados para lenguajes de alto nivel en los cuales, cada instrucción del lenguaje del alto nivel se corresponde, a varias instrucciones máquina.

El rendimiento y la eficacia de estos lenguajes están muy relacionados con la forma en la que se realiza la traducción por parte del COMPILADOR.

El programa escrito en lenguaje de alto nivel se suele llamar programa fuente o código fuente. La acción que realiza el compilador es traducir todas las instrucciones del programa fuente y generar un programa traducido, llamado programa objeto o código objeto.

Interpretes

Un programa INTERPRETE es un traductor de un lenguaje de alto nivel en el que las fases de traducción y ejecución se realizan de forma simultánea, es decir se traduce cada instrucción del lenguaje de alto nivel a lenguaje máquina y, a continuación,