Manual Técnicas de Programación orientadas a Visual Basic 2010

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1 Sé diferente, intégrate Mm016a Manual Técnicas de Programación orientadas a Visual Basic 2010 Autor: Orlando Gutiérrez Fecha: 01/01/2011 Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 1

2 ÍNDICE 1. INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA, INFORMÁTICA Y COMPUTADORAS EL HARDWARE LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN OBJETIVOS DE LA PROGRAMACIÓN MODELACIÓN DEL MUNDO REAL LENGUAJES NATURALES, PSEUDOFORMALES Y DE PROGRAMACIÓN EL PSEUDOCÓDIGO COMO HERRAMIENTA PARA LA REPRESENTACIÓN DE ALGORITMOS INTRODUCCIÓN A.NET INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN EN VISUAL BASIC EL ENTORNO DE PROGRAMACIÓN ELEMENTOS BÁSICOS DE UN PROGRAMA EN VISUAL BASIC VARIABLES Y CONSTANTES INSTRUCCIONES Y TIPOS DE INSTRUCCIONES MANEJO DE LOS DATOS TIPOS DE DATOS SIMPLES EXPRESIONES: ARITMÉTICAS, LÓGICAS Y DE TIPO CARÁCTER FUNCIONES INTERNAS TÉCNICAS DE PROGRAMACIÓN I PROGRAMACIÓN MODULAR PROGRAMACIÓN ESTRUCTURADA CONTROL DE LA EJECUCIÓN DE UN PROGRAMA CICLOS E ITERACIONES ESTRUCTURAS DE CONTROL ESTRUCTURAS DE CONTROL EN VISUAL BASIC VERIFICACIÓN DE LA CORRECTITUD DE UN PROGRAMA INTRODUCCIÓN A LOS SUBPROGRAMAS O SUBALGORITMOS FUNCIONES PROCEDIMIENTOS PASAJE DE PARÁMETROS TIPOS DE DATOS ESTRUCTURADOS ARREGLOS DE UNA SOLA DIMENSIÓN O VECTORES OPERACIONES CON VECTORES ARREGLOS BIDIMENSIONALES O MATRICES ARREGLOS MULTIDIMENSIONALES ARREGLOS EN VISUAL BASIC REGISTROS REGISTROS EN VISUAL BASIC COMPARACIÓN ENTRE LOS TIPOS DE DATOS SIMPLES Y LOS TIPOS DE DATOS ESTRUCTURADOS, PREFERENCIAS DE USO TÉCNICAS DE PROGRAMACIÓN II PROGRAMACIÓN ORIENTADA A OBJETOS CONCEPTOS DE OBJETO PROPIEDADES BÁSICAS HERENCIA DEFINICIÓN DE OBJETOS LA PROGRAMACIÓN ORIENTADA A OBJETOS EN VISUAL BASIC INSTANCIACIÓN DE CLASES ASIGNACIÓN DE VALORES A LAS PROPIEDADES EJEMPLO: MANEJO DE CUENTA BANCARIA DISEÑO DE PROGRAMAS ORIENTADOS A OBJETOS REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 2

3 1. INTRODUCCIÓN A LA INFORMÁTICA, INFORMÁTICA Y COMPUTADORAS En la medida que el ser humano expande sus horizontes y acorta las distancias se ha visto en la necesidad de transmitir y procesar información. Es por ello que no ha parado de crear máquinas y métodos que faciliten su procesamiento. Como consecuencia de esta constante inquietud es que surge la Informática que nace de la idea de ayudar a las personas en el trabajo rutinario y repetitivo, ya sea de cálculo o de gestión. Más formalmente podemos definir a la Informática como la ciencia que estudia el tratamiento automático y racional de la información. Algunas de sus principales funciones son las siguientes: El desarrollo de nuevas máquinas El desarrollo de nuevos métodos de trabajo La construcción de aplicaciones informáticas Mejorar los métodos y aplicaciones existentes El término se creó en Francia en 1962, y procede de una composición de las palabras Información Automática, cuyo significado no es otro que el procesamiento de la información en forma automatizada. INFORMÁTICA Y COMPUTADORAS Desde el punto de vista informático el elemento físico utilizado para el tratamiento de los datos y la obtención de la información es la Computadora. La Computadora se define como una máquina o aparato electrónico capaz de ejecutar operaciones aritméticas/matemáticas repetitivas muy complejas a altas velocidades, y con gran precisión. La computadora se conoce como el procesador de datos o sistema de procesamiento de la información. El conjunto de órdenes que se le suministran a una computadora para realizar un proceso determinado se denomina programa. Al conjunto de varios programas que realizan un determinado trabajo se le denomina aplicación informática. El término Sistema Informático o Sistema de Información se utiliza para nombrar al conjunto de elementos que cumplen un objetivo de tratamiento integral de la información e incluye programas, datos, información generada, manuales de uso y mantenimiento, usuarios y operadores, procedimientos, computadoras, redes, etc. Los Datos constituyen la representación de un hecho, concepto o entidad real (palabras, números, dibujos, etc.). La Información se refiere a los datos procesados y organizados. El proceso que produce la transformación toma los datos como entrada y genera la información como salida, según el siguiente esquema: La Informática se basa sobre tres pilares fundamentales: El Elemento Humano El Elemento Físico (hardware) El Elemento Lógico (software) El elemento Humano es el más importante de cuantos constituyen la Informática. Está constituido por el personal de dirección o gerencial, el personal de análisis y planteamiento de problemas, el personal de programación (programadores) y el personal de explotación, operación y producción. Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 3

4 2. EL HARDWARE El Hardware se refiere a la parte física del sistema. El hardware se conoce como la parte dura de la computadora y básicamente está constituido por: 1. La Unidad Central de Procesamiento o UCP (Central Processing Unit, CPU en inglés), es el elemento principal de la computadora y su función es el de coordinar, controlar y realizar todas las operaciones del sistema. Consta de tres elementos que son: A. la Unidad de Control (UC), verdadero cerebro ejecutor. B. la Unidad Aritmético-Lógica (ULA), realiza las operaciones lógicas y aritméticas solicitadas por la UC. C. los Registros, espacios de memoria que sirven de almacenamiento temporal de datos y resultados. 2. La Memoria Principal, está encargada de almacenar los programas y los datos, es volátil, no transportable, de rápido acceso y relativamente más costosa. 3. Los Periféricos de Entrada/Salida (E/S), permiten al usuario comunicarse con el computador y viceversa. Permiten la entrada y salida de datos al sistema. Se conocen como periféricos al monitor, el teclado, el ratón o mouse, la impresora, el modem (modulador-demodulador), el escáner, el lápiz láser, el micrófono, el manejador de cd (cd- Driver), el manejador de disquetes, el manejador del disco duro, la tabla digitalizadora, el joystick de juegos de video, los speakers o cornetas, etc. 4. La Memoria Auxiliar, son dispositivos de almacenamiento masivo de la información, es permanente, portátil, de acceso lento y de bajo costo. Ejemplo: los disquetes, las cintas, el disco duro, el cd o disco compacto, los cartuchos, etc. El Software es el conjunto de elementos lógicos necesarios para realizar las tareas. Se conoce como la parte blanda de la computadora y básicamente está constituido por: 1. Sistemas Operativos o Sistemas de Operación, que es un conjunto de programas que permiten obtener el máximo y mejor rendimiento de la computadora. Se compone de programas de control, de servicio y utilitarios. Tiene como finalidad crear un ambiente de programación cómodo para el usuario. Actúa de intermediario entre el usuario y el hardware del sistema. 2. Sistemas de Aplicación o Aplicaciones, formado por todos los programas y datos destinados a resolver un problema específico del usuario. Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 4

5 3. LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN Cuando el trabajo se vuelve dificultoso, repetitivo o requiere de respuestas rápidas, precisas y manejo de grandes volúmenes de datos es en este momento en que surge la computadora y su capacidad de procesamiento como la gran aliada. Pero es preciso describirle con detalle y en un lenguaje o "idioma" que ella entienda todos los pasos que ha de ejecutar para la resolución del problema. Está descripción detallada es lo que se denomina Programa de computadora y el idioma es lo que se conoce como Lenguaje de Programación. Los Lenguajes de Programación sirven para describir programas o secuencias de instrucciones a ser reconocidas y ejecutadas por las computadoras. Los tipos de lenguaje de programación son: 1. Lenguaje de Máquina, es el único que entiende directamente la computadora, utiliza el alfabeto binario que consta de los dos únicos símbolos cero (0) y uno (1), permite programar con secuencias de unos y ceros. Ejemplos de secuencias: 0000 equivale al valor equivale al valor equivale al valor 2 2. Lenguaje de Bajo Nivel o Lenguaje Ensamblador, donde cada instrucción equivale a una instrucción en lenguaje de máquina, utilizando para su escritura palabras nemotécnicas en lugar de cadenas o secuencias de bits. Ejemplo: ADD B,1 instrucción sumar MOV A,B instrucción asignar (mover) 3. Lenguajes de Alto Nivel, lenguajes más sencillos de aprender y programar. Se aproximan al lenguaje natural. Son independientes de la máquina. Incluyen rutinas de uso frecuente como son las de entrada/salida, funciones matemáticas, de manera de que se puedan usar siempre sin necesidad de programarlas cada vez. Ejemplos de lenguajes de programación de alto nivel: C, Fortran, Basic, Pascal, Ada, Prolog, Simula, Modula, Cobol, etc. Los programas escritos en lenguajes de alto nivel necesitan ser "traducidos" a lenguaje de máquina que es a la final el único lenguaje reconocido por la computadora. Para ello se utilizan los Traductores que son programas que traducen el código fuente de un programa a lenguaje de máquina. Existen dos tipos de traductores. Intérprete: es un traductor que toma un programa fuente lo traduce y ejecuta línea a línea. Ejemplo: Smaltalk, Prolog. Compilador: es un programa que traduce los programas fuentes escritos en lenguajes de alto nivel a lenguaje de máquina, produciendo un programa objeto. Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 5

6 La elaboración de un programa requerirá conocer el idioma o conjunto de instrucciones del lenguaje de programación. Los tipos fundamentales de instrucciones que una computadora es capaz de manipular y ejecutar, son: Instrucciones de Entrada/Salida Instrucciones Aritmético/Lógicas Instrucciones Selectivas Instrucciones Repetitivas 4. OBJETIVOS DE LA PROGRAMACIÓN Resolver un problema implica encontrar una solución al mismo. El camino seguido hasta encontrar la solución no es único debido al proceso creativo inmerso. Sin embargo existen ciertas etapas en la solución que se recomiendan para que el hallazgo de la misma sea un proceso científico que siguiendo un método definido permita encontrarla si existe. El computador es una herramienta muy útil en el proceso de resolución de problemas. Utilizar la computadora como una herramienta para resolver problemas susceptibles de ser resueltos a través del computador constituye el principal objetivo de la programación. La Programación o Diseño de Software implica no solamente el producir programas-solución sino que además cumplan con ciertos parámetros de calidad y correctitud. Se dice que un programa es correcto si se producen resultados correctos para todas las entradas válidas posibles. Se dice que un programa es de calidad si cumple con los siguientes principios de diseño de software: 1. Modularidad (diseño modular) 2. Abstracción (definición de las partes de un sistema por sí mismas) 3. Modificabilidad (facilidad de modificación y mantenimiento) 4. Legibilidad (facilidad de comprensión) 5. Interfaces de usuario amigables 6. Fiabilidad (programas seguros contra fallos) 7. Utilidad (facilidad de uso) 8. Eficiencia (uso óptimo de los recursos) 9. Ocultación de la Información (permitir que un módulo vea sólo la información necesaria para ese módulo) 5. MODELACIÓN DEL MUNDO REAL Las personas entienden el mundo construyendo modelos mentales de porciones del mismo. De esta manera toman los elementos importantes dejando los detalles irrelevantes fuera del modelo. En el proceso de diseño de software se siguen algunos pasos que permiten obtener la resolución del problema partiendo de un modelo simplificado del mismo. Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 6

7 RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS CON COMPUTADORAS Las etapas en la resolución de un problema en el ámbito computacional se pueden resumir en: Etapa 1 Análisis del problema: en esta etapa se construye un modelo del problema extraído del mundo real especificando los elementos que alimentan el proceso (especificaciones de entrada), los elementos que se espera produzca el proceso (especificaciones de salida) y se define lo mejor posible al problema en sí mismo. Etapa 2 Diseño del algoritmo: en esta etapa se aplican técnicas de programación tales como el diseño descendente, refinamiento por pasos, obteniéndose la representación del algoritmo solución. Etapa 3 Resolución del algoritmo en la computadora: en esta etapa se realiza la codificación del algoritmo traduciéndolo a un programa utilizando un lenguaje de programación, se ejecuta el programa, se comprueba la correctitud del programa y se documenta. A continuación se muestra un esquema del proceso de la programación donde los actividades de documentación y mantenimiento están presentes durante las distintas etapas. Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 7

8 6. LENGUAJES NATURALES, PSEUDOFORMALES Y DE PROGRAMACIÓN DISEÑO DE ALGORITMOS Los Lenguajes Naturales son aquellos que nos permiten comunicarnos libremente ya sea de manera oral o escrita y que están representados por el idioma, como el castellano, el inglés, el francés, el italiano, etc. Debido a la ambigüedad en el significado de algunas palabras, entre otras cosas, se dificulta su utilización en el mundo de la programación. Es por ello que surgen los lenguajes pseudoformales como una manera de representar algoritmos, sin depender de un lenguaje de programación formal ni de una tecnología en particular. Los Lenguajes Pseudoformales o lenguajes algorítmicos son herramientas que nos permiten representar las acciones involucradas en un algoritmo para expresar la solución de un problema. El término Algoritmo toma su nombre del famoso matemático y astrónomo Al-khôwarismi (siglo IX) que escribió un tratado sobre manipulación de números y ecuaciones. Al mismo se le atribuye la introducción en Occidente de un método de cálculo, basado en la descripción de la solución de un problema, mediante la indicación de los pasos que había que realizar para hallar su solución. CONCEPTO DE ALGORITMO Un Algoritmo es un procedimiento paso a paso para solucionar un problema dado, que además debe cumplir con las siguientes características: Preciso, indicando el orden de ejecución de cada paso Finito, debe terminar en algún momento Definido, al ejecutarlo dos veces con los mismos datos se debe obtener el mismo resultado Más formalmente se puede definir un Algoritmo como el conjunto de instrucciones que especifican la secuencia de operaciones finitas a realizar, en orden, para resolver un sistema específico o clase de problema. Así la SOLUCIÓN de un problema se puede expresar mediante un ALGORITMO. Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 8

9 Todo algoritmo consta de tres partes: 1. Entrada, que es la información dada al algoritmo. 2. Proceso, que son los cálculos necesarios para encontrar la solución del problema. 3. Salida, que son las respuestas dadas por el algoritmo o resultados finales de los cálculos. EJERCICIOS RESUELTOS Para cada uno de los problemas enunciados obtener el algoritmo que lo soluciona siguiendo los dos primeros pasos del proceso de la programación descritos, a saber análisis del problema y diseño del algoritmo. PROBLEMA 1: Ir al cine y ver una película Análisis del Problema Para solucionar el problema se debe en primer lugar seleccionar la película ya sea de la cartelera del periódico, de la cartelera del mismo cine o por otros medios. Luego ir al cine, comprar la entrada, entrar al cine, comprar las chucherías (cotufas, refrescos, chocolates, caramelos, etc.) y finalmente ver la película. Datos de Entrada: nombre de la película, dirección del cine, hora de proyección Datos de Salida: ver la película Datos Auxiliares: Entrada, Chucherías Diseño del Algoritmo Inicio Fin Seleccionar la película Ubicar la dirección del cine y la hora de proyección Ir al cine Comprar la entrada Entrar al Cine Comprar las chucherías Ir a la sala de proyección Ver la película y disfrutarla PROBLEMA 2: Fregar los platos de la cena Análisis del Problema Para solucionar el problema se debe verificar primero de cuales elementos del ambiente disponemos de manera de restringir lo más posible el ámbito de la solución, lo que a la final redundará en la obtención de una solución más sencilla. Al respecto podemos decir que disponemos de suficiente agua y lavaplatos liquido (jabón) y que el sitio para poner los platos limpios está despejado. No existe lavaplatos automático. Datos de Salida: platos limpios Datos de Entrada: platos sucios Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 9

10 Datos Auxiliares: jabón, agua Diseño del Algoritmo Inicio Fin Colocar los platos sucios en el fregadero Colocar suficiente jabón de lavar platos y agua en un envase Tomar la esponja Mientras quedan platos sucios Lavar el plato Echarle el agua para quitarle el jabón Ubicarlo en el área de platos limpios Limpiar el fregadero PROBLEMA 3: Realizar una llamada telefónica desde un teléfono público Análisis del Problema Para solucionar el problema se debe en primer lugar localizar un teléfono público en buen estado y disponer de una tarjeta telefónica con suficiente saldo para cubrir la llamada que queremos hacer. Luego ubicar el número de teléfono al cual queremos llamar, realizar la llamada y listo. Datos de Entrada: número de teléfono, tarjeta telefónica Datos de Salida: llamada telefónica realizada Datos Auxiliares: teléfono público en buen estado Diseño del Algoritmo VERSIÓN 1 Inicio Fin Ubicar el teléfono público en buen estado Ubicar el número de teléfono Ubicar la tarjeta telefónica con saldo disponible Descolgar el auricular Esperar tono Introducir la tarjeta telefónica Marcar el número Esperar repique Si atienden la llamada conversar Colgar Extraer tarjeta telefónica VERSIÓN 2 Inicio Ubicar el teléfono público en buen estado Ubicar el número de teléfono Ubicar la tarjeta telefónica con saldo disponible Descolgar el auricular Esperar tono Introducir la tarjeta telefónica Marcar el número Esperar Respuesta Si suena ocupado colgar el auricular Si atienden la llamada conversar Colgar el auricular Extraer tarjeta telefónica Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 10

11 Fin PROBLEMA 4: Calcular la superficie de un triángulo en función de la base y la altura. Análisis del Problema Para calcular la superficie de un triángulo se aplica la fórmula que dice que Superficie = Base x Altura 2 Datos de Entrada: Base, Altura Datos de Salida: Superficie Datos Auxiliares: la fórmula del cálculo de la superficie Diseño del Algoritmo Versión 1 Versión 2 Inicio Tomar valor de la base Tomar valor de la altura Calcular la superficie Mostrar el resultado Fin Inicio Leer base Leer altura Superficie = Base x Altura / 2 Escribir Superficie Fin 7. EL PSEUDOCÓDIGO COMO HERRAMIENTA PARA LA REPRESENTACIÓN DE ALGORITMOS Para la representación de algoritmos se utilizan los Diagramas de Flujo, los Diagramas de Nassi-Shneiderman (N-S) y los pseudocódigos. Tanto los diagramas de flujo como los diagramas N-S utilizan símbolos gráficos para representar los pasos o instrucciones de los algoritmos. Esta característica los hace lentos de crear y difíciles de modificar pues implica un redibujo del mismo. Es por ello que surge el pseudocódigo que es una mezcla de lenguaje natural y símbolos, términos y otras características que se encuentran utilizadas en los lenguajes de programación. El pseudocódigo es un lenguaje que se parece más al lenguaje utilizado para escribir programas de computadora. Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 11

12 El pseudocódigo contiene un conjunto de palabras reservadas y de reglas que sirven para la construcción de los algoritmos. Palabras o instrucciones del Pseudocódigo INSTRUCCIONES DE ENTRADA/SALIDA Leer Instrucción de lectura Ejemplo: Leer(Dato) Escribir Instrucción de escritura Ejemplo: Escribir(DatoA,DatoB) INSTRUCCIONES LÓGICO/ARITMÉTICAS Operadores Lógicos Operadores Aritméticos < Menor que + Suma > Mayor que - Resta = Igual * Multiplicación <> Diferente / División <= Menor e igual Div División entera >= Mayor e igual Mod Resto división entera ^ Potenciación Ejemplo: A + B A ^ 2 A > D B <> C INSTRUCCIONES SELECTIVAS Si - Entonces Fin-Si Ejemplo: Si A<1 Entonces C = C+2 Fin-Si Si - Entonces - Sino Fin-Si Ejemplo: Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 12

13 Si Color = "Blanco" Entonces escribir("el Color es Blanco") Sino escribir("el color no es Blanco") Fin-Si INSTRUCCIONES REPETITIVAS Mientras Fin-Mientras Ejemplo: Mientras A > 5 Fin-Mientras Escribir(A) A = A - 1 Desde-Hasta Hacer Fin-Desde Ejemplo: Desde X = 1 Hasta 6 Hacer Y = X+1 Escribir(Y) Fin-Desde INSTRUCCIONES DE PROPÓSITO GENERAL Inicio Indica el inicio del algoritmo Fin Indica el fin del algoritmo { } Instrucción para indicar comentario/documentación Ejemplo: {Este es un comentario} {Algoritmo para el cálculo de la Nómina de Empleados } = Instrucción de Asignación Ejemplo: A = A + 1 Color = "Blanco" Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 13

14 IDENTIFICADORES Los nombres simbólicos o identificadores se utilizan para representar los nombres de los algoritmos, los nombres de las variables y de las constantes. Una variable representa un espacio de memoria donde se guarda información que puede variar durante la ejecución del algoritmo. Una constante representa un espacio de memoria donde se guarda información que no varía durante la ejecución del algoritmo. Para el manejo de los espacios de memoria utilizamos los identificadores que no son otra cosa que nombres simbólicos de las direcciones de memoria donde se almacena la información. Así cuando a una variable de nombre Color le asignamos el valor "Blanco" lo que estamos haciendo es apartando un espacio de memoria identificado por el nombre Color que almacena el valor "Blanco". NOMBRES DE VARIABLES Y CONSTANTES Los nombres de las variables y las constantes se forman con combinaciones de las letras del alfabeto (A-Z), los dígitos del 1 al 0, y el símbolo del subrayado ( _ ). Un nombre debe empezar siempre por una letra y tener una longitud máxima de 30. TIPOS DE DATOS Las variables y las constantes almacenan información que pueden ser de varios tipos. Los tipos de datos definen los tipos y rangos de valores que se pueden almacenar en la memoria asociada a un identificador. Tipo Entero, números negativos y positivos, incluyendo el cero Ejemplo: -32, 4, 0, 456 Tipo Real, números negativos y positivos, con decimales, incluye el cero Ejemplo: 56.7, 45.98, 4.0, Tipo Lógico, almacena los valores verdad o falso Tipo Caracter, almacena letras, dígitos y otros símbolos. Ejemplo: "a", "abc", "Hola que tal", "1", "123", "+" Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 14

15 DECLARACIÓN DE VARIABLES Y CONSTANTES Variable <nombre de la variable> <Tipo de Dato> Ejemplo: Variable A Entero Variable C Caracter Variable Suma Real Variable Nombre Caracter 20 Constante <nombre de la constante> = <valor> Ejemplo: Constante Color = "Blanco" Constante IVA = 14.5 Constante Letra = "8" ESTRUCTURA GENERAL DE UN ALGORITMO El algoritmo comienza con la instrucción Inicio y termina con la instrucción Fin. En cada línea se escribe una sola instrucción. Se utiliza la indentación o sangría para mejorar la visualización del algoritmo. Ejemplo: Inicio {Inicio del algoritmo} Variable A,B,C Entero {Algoritmo de Ejemplo} Leer(A,B) Si A>B Entonces Escribir("A es mayor que B") Sino C = A + B Escribir("La suma de A y B es: ", C) Fin-Si Fin {Fin del algoritmo} Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 15

16 EJERCICIOS RESUELTOS Para cada uno de los problemas enunciados obtener el algoritmo que lo resuelve representado en pseudocódigo. Se deben aplicar los dos primeros pasos del proceso de la programación descritos, a saber análisis del problema y diseño del algoritmo. PROBLEMA 1: Calcular la superficie de un triángulo en función de la base y la altura. Análisis del Problema Para calcular la superficie de un triángulo se aplica la fórmula que dice que Superficie = Base x Altura 2 Datos de Entrada: Base, Altura Datos de Salida: Superficie Datos Auxiliares: la fórmula del cálculo de la superficie Diseño del Algoritmo Inicio Fin Variable Base, Altura, Superficie Entero Leer (Base) Leer (Altura) Superficie = (Base * Altura) / 2 Escribir("Base = ", Base) Escribir("Altura = ", Altura) Escribir("Superficie del Triángulo = ", Superficie) PROBLEMA 2: Diseñar un algoritmo que lea y escriba una serie de números distintos de cero. El algoritmo debe terminar cuando el valor leído sea un cero. El valor cero no se debe escribir. Además se desea obtener la cantidad de números leídos distintos de cero. Análisis del Problema Se deben leer los números uno a uno dentro de un ciclo que terminará cuando el número leído sea igual a cero. Cada vez que se ejecute dicho ciclo y antes de leer el próximo número se le sumará al contador un uno de manera de llevar la cuenta de los números leídos. Si el número leído es diferente de cero se escribirá. Datos de Entrada: la serie de números Datos de Salida: la serie de números sin el cero, la cantidad de números (Contador) Diseño del Algoritmo Inicio Variable Numero, Contador Entero Contador = 0 Leer (Numero) Mientras Numero <> 0 Escribir(Numero) Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 16

17 Fin Contador = Contador + 1 Leer(Numero) Fin-Mientras Escribir("Cantidad de Números = ", Cantidad) PROBLEMA 3: Diseñar un algoritmo que imprima y sume la serie de números 3,6,9,12,...,99. Análisis del Problema Se trata de hallar un método con el que obtengamos dicha serie. La serie no es más que incrementar una variable inicializada en cero de tres en tres hasta que su valor sea 99. Para ello se hará un ciclo que termina cuando la variable tenga un valor mayor que 99. Dentro del ciclo se incrementa la variable, se imprime y se acumula en otra variable llamada Suma. En este ejemplo no se tienen datos de entrada. Datos de Entrada: Datos de Salida: la serie de números, la suma de los números de la serie (Suma) Diseño del Algoritmo Inicio Fin Variable Numero, Suma Entero Suma = 0 Numero = 3 Mientras Numero <= 99 Escribir(Numero) Suma = Suma + Numero Numero = Numero + 3 Fin-Mientras Escribir("Suma de Números = ", Suma) 8. INTRODUCCIÓN A.NET PLATAFORMA.NET O ".NET FRAMEWORK",NET Framework es plataforma desarrollada por Microsoft Corporation para mejorar la productividad y simplificar el proceso de desarrollo de aplicaciones en un ambiente altamente distribuido como lo es Internet. Otras corporaciones como Sun Microsystems también se encuentran trabajando en el mismo objetivo con productos como Java Beans. En el caso de NET se busca independencia del lenguaje mientras que Java Beans busca independencia de plataforma. El diseño de VISUAL Studio 2010 permite cumplir los objetivos siguientes: Proveer de un entorno con técnicas de Programación Orientada por Objetos. Proporcionar transparencia de localidad a través del concepto de objetos distribuidos. De esta manera el código de los objetos se pueda almacenar y ejecutar de forma local, ejecutar de forma distribuida en Internet o ejecutar de forma remota. Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 17

18 Lograr independencia en el lenguaje y minimizar al máximo los conflictos de versiones entre los productos que conforman el entorno. Ofrecer un entorno de ejecución de código que garantice la ejecución segura del mismo Ofrecer al programador un mayor grado de abstracción entre los diferentes tipos de aplicaciones, permitiendo de una manera natural desarrollar tanto aplicaciones basadas en Windows o en el Web. Desarrollar estándares dentro de la industria de desarrollo de software para asegurar la portabilidad del código de VISUAL Studio 2010 COMPONENTES DE LA PLATAFORMA.NET Los dos componentes principales de la plataforma.net son el CLR Common Language Runtime y la biblioteca de clases de Visual Studio 2010 El CLR es el fundamento de la plataforma y permite implementar el concepto de máquina virtual. En el resto de este manual será utilizado indistintamente los términos máquina virtual y motor de ejecución, el último es la terminología empleada por Microsoft. El motor de ejecución administra el código durante el tiempo de ejecución y proporciona servicios centrales, como la administración de memoria, la administración de subprocesos y la interacción remota, el chequeo estricto de los tipos y otras formas de especificación del código que garantizan la seguridad y solidez de éste. En la plataforma.net van a existir dos tipos de código, el código destinado al motor de ejecución denominándose código administrado, el cual se diferencia del resto de código, que se conoce como código no administrado. De esta manera se permite un entorno de software en el que se pueden utilizar características administradas y no administradas La biblioteca de clases ofrece una colección de objetos reutilizables los cuales ofrecen una funcionalidad muy diversa. Entre los objetos más comunes se encuentran las herramientas de interfaz gráfica de usuario (GUI), facilidades de ASP.NET, formularios Web Forms y los servicios Web XML. Lo más importante de esta biblioteca es que los objetos pueden ser utilizados por aplicaciones desarrollados en diferentes lenguajes dentro de la Visual Studio ARQUITECTURA DE MICROSOFT.NET La arquitectura de Microsoft.NET se resume en la siguiente figura: Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 18

19 COMMON LANGUAGE RUNTIME (CLR) Common Language Runtime administra la memoria, ejecución de subprocesos, ejecución de código, comprobación de la seguridad del código, compilación y demás servicios del sistema. Estos servicios se aplican al código administrado que se ejecuta en Common Language Runtime. Con respecto a la seguridad, los componentes administrados poseen niveles de confianza diferentes. Esto significa que un componente administrado puede ser capaz o no de realizar operaciones de acceso a archivos, operaciones de acceso al Registro entre otras. El motor de tiempo de ejecución impone seguridad en el acceso al código. Por ejemplo, los usuarios pueden confiar en que un archivo ejecutable incrustado en una página Web únicamente ejecuta el código para el que fue diseñado, pero no puede tener acceso a sus datos personales, sistema de archivos o red. Adicionalmente, el motor de tiempo de ejecución permite que los códigos desarrollados en Visual Studio 2010 sean fuertemente tipados, mediante la implementación de una infraestructura estricta de comprobación de tipos y código denominada CTS (Common Type System). En CTS se aplican inflexiblemente chequeos de fidelidad y seguridad de los tipos. El entorno administrado del motor de tiempo de ejecución también elimina muchos problemas de software comunes. Por ejemplo, el motor de tiempo de ejecución controla automáticamente la disposición de los objetos ("garbage collector"), administra las referencias a éstos y los libera cuando ya no se utilizan. Esta administración automática de la memoria soluciona los dos errores más comunes de las aplicaciones: la pérdida de memoria y las referencias no válidas a la memoria. Además, el motor de tiempo de ejecución aumenta la productividad del programador. Por ejemplo, los programadores pueden crear aplicaciones en el lenguaje que prefieran y seguir sacando todo el provecho del motor de tiempo de ejecución, la biblioteca de clases y los componentes escritos en otros lenguajes por otros colegas. El motor de tiempo de ejecución está diseñado para mejorar el rendimiento. Aunque Common Language Runtime proporciona muchos servicios estándar de motor de tiempo de ejecución, el código administrado nunca se interpreta. Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 19

20 BASE CLASS LIBRARY (LA BIBLIOTECA DE CLASES DE Visual Studio 2010) La biblioteca de clases de Visual Studio 2010 es una colección de clases reutilizables que se integran estrechamente con Common Language Runtime. La biblioteca de clases es totalmente orientada por objetos. Los componentes de terceros se pueden integrar sin dificultades con las clases de Visual Studio 2010 y algunas de estas clases pueden ser extensibles. Por ejemplo, las clases de colección de VISUAL Studio 2010 implementan un conjunto de interfaces que pueden emplearse para desarrollar nuevas clases de colección. Como en cualquier biblioteca de clases orientada por objetos, las clases de VISUAL Studio 2010 permiten realizar diversas tareas de programación comunes, como son manejo de cadenas, manejo de datos, conectividad de bases de datos y acceso a archivos. Además de estas tareas habituales, la biblioteca de clases incluye clases adecuadas para diversos escenarios de desarrollo especializados. Por ejemplo, puede utilizar VISUAL Studio 2010para desarrollar los siguientes tipos de aplicaciones y servicios: Aplicaciones de consola. Aplicaciones GUI de Windows (Windows Forms). Aplicaciones de ASP.NET. Servicios Web XML Servicios de Windows MICROSOFT INTERMEDIATE LANGUAGE (MSIL), THE COMMON LANGUAGE SPECIFICATION (CLS) Es un lenguaje intermedio el cual se produce como salida de los compiladores de los lenguajes del Framework.NET y es la entrada al compilador JIT (Just-In-Time) el cual convierte el MSIL en código nativo donde se ejecuta la aplicación. Los Assemblies son los components de código binario manejados por el CLR. Contienen el código que se produce de compiler MSIL. El archivo Metadata que describe los objetos es almacenado en el assembly y contiene la información que antiguamente se almacenaba en los registros de Windows. En los manuales publicados por Gala Institute, relacionados con la plataforma.net así como de Visual Studio 2010 se describirán con más detalles estos y el resto de los componentes arquitecturales. 9. INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN EN VISUAL BASIC 2010 Las versiones de Visual Basic anteriores (Visual Studio 2003, la primera versión del Framework) tienen como principal objetivo el desarrollar aplicaciones en ambiente Microsoft Windows (especialmente como Clientes en Interfaces gráficas con el usuario). En cambio, VISUAL BASIC 2010 está diseñado para desarrollar aplicaciones múltiples-capas (n-tier) en ambiente WEB; lo cual no limita a desarrollar aplicaciones tradicionales Microsoft Windows. Uno de los principales objetivos de la estrategia.net (Visual Studio 2003 y 2010) es el desarrollo de Servicios Web basados en XML("XML Web Services"). Para lograr el objetivo anteriormente introducido, el cual requiere portabilidad y seguridad; el compilador de VISUAL BASIC 2010 genera código administrado el cual se ejecuta en el motor de ejecución de aplicaciones CLR (common language runtime). Las cambios provistos por VISUAL BASIC 2010 permiten: Simplificar el lenguaje de programación y darle consistencia. Reutilización de código y mantenimiento incremental añadiendo nuevas funciones a las soluciones. Legibilidad y Mantenibilidad del código. Soportar a los programadores, evitando al máximo los errores en la codificación Desarrollar aplicaciones más robustas y más fáciles de depurar PROCESO DE DESARROLLO Aunque VB 2010 difiere bastante de VB 6.0, la experiencia en desarrollo de aplicaciones y en técnicas de programación se mantiene y puede ser explotada. Un programador experimentado en VB, conociendo los detalles del Framework Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 20

21 .NET puede comenzar a producir código en VISUAL STUDIO El Framework.NET es propiedad de Microsoft Corporation, pero no el término Framework el cual es más genérico. VISUAL BASIC 2010 está diseñado para trabajar en el Framework.NET, el cual provee seguridad, manejo de memoria, control de versiones y soporte para la puesta en marcha. El Framework.NET adicionalmente permite interoperabilidad entre objetos creados en cualquier lenguaje del Framework.NET, esto permite independencia del lenguaje. Esto ultimo significa que los objetos creados en VISUAL STUDIO 2010 pueden ser utilizados desde programas escritos en otro lenguaje de VISUAL STUDIO 2010 se pueden accesar objetos codificados en otro lenguaje. CONCEPTOS Y PODER EXPRESIVO DEL LENGUAJE VISUAL STUDIO 2010 puede ser considerado un lenguaje orientado por objetos ya que soporta naturalmente los conceptos de herencia, polimorfismo, encapsulamiento, sobrecarga, ocultamiento de información. VISUAL STUDIO 2010 también es un lenguaje fuertemente tipado, los tipos de datos deben ser definidos y en tiempo de compilación se puede realizar chequeo de tipos. Además se puede forzar a declarar explícitamente todas las variables utilizadas. En el resto de este manual se cubrirá la solución ofrecida por el Framework.NET (Visual Studio 2003 y Visual Studio 2010), cómo se logra la independencia del lenguaje, la librería de clases disponible en la plataforma, las técnicas de programación en VISUAL STUDIO 2010 y Programación Orientada por Objetos en VISUAL STUDIO 2010 ESTRUCTURA DE UN PROYECTO EN VISUAL BASIC 2010 Microsoft VISUAL BASIC 2010 es un lenguaje de programación de alto nivel que trabaja bajo ambiente Windows y que proporciona un entorno de desarrollo integrado visual. Dicho entorno presenta cuatro características básicas: permite la programación estructurada, la programación modular, la programación orientada por objetos y la programación orientada por eventos. La estructura de un proyecto en VISUAL BASIC 2010, como cualquier proyecto, es el resultado de aplicar las fases de diseño de software estudiadas. Durante el diseño se debe tender a conseguir los siguientes resultados: Listado de las tareas para las que se va a diseñar la aplicación Esquema de las dependencias de unas tareas con otras y, por tanto, de la interdependencia de cada una de las partes del programa. Criterios de comprobación de las tareas y de los resultados de las mismas. Luego de la descripción de las tareas y sus objetivos se debe comenzar el diseño de la interfaz del usuario, que es lo que nos va a permitir la comunicación usuario-aplicación. Una segunda fase es la escritura del código fuente que debe responder a los posibles sucesos que se generan en tiempo de ejecución sobre los controles del soporte gráfico de la aplicación. La tercera fase es la comprobación de la correctitud de la aplicación a través de las pruebas necesarias para determinar si se producen los resultados para los que se diseñó la aplicación. Todos los proyectos están compuestos por: Archivos.vb: Contiene en codigo fuente de una aplicación en VISUAL BASIC Almacena la definición de las clases, módulos y espacios de trabajo. Así como los formularios con los cuales se construyen las interfaces de usuario, el conjunto de procedimientos y funciones que responden a los posibles sucesos que se pueden generar sobre los controles situados en la interfaz de usuario en tiempo de ejecución, y todos los módulos que son precisos para otras tareas como la validación de datos. Archivo.vpproj: Almacena la información referente a un proyecto. Conjunto de archivos del proyecto. Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 21

22 Archivo.sln: Almacena la información referente a una solución. Una solución es un conjunto de proyectos. Archivos.ocx: son los controles ActiveX a importar en la aplicación. Archivos.hlp: archivos o textos de ayuda al usuario. Archivos.mdb: tablas de las bases de datos. Archivos.wfm,.bmp,.jpg, etc.: archivos de gráficos o imágenes. 10. EL ENTORNO DE PROGRAMACIÓN MANEJO DEL CONCEPTO DE SOLUCIÓN Y PROYECTO EN VISUAL STUDIO 2010 En VISUAL STUDIO 2010 una aplicación o sistema es conocido como una solución. La solución puede componerse de uno o varios proyectos y cada uno de estos puede ser de diferente tipo. Por ejemplo, en una misma solución podrían convivir un proyecto que implemente una aplicación en ambiente Windows y un proyecto que implemente una aplicación en ambiente WEB. De esta manera para resolver un problema de la vida real se pueden combinar diferentes tecnologías. Los proyectos a su vez, como lo realizaban todas las versiones de Visual Studio, se componen de recursos, interfaces gráficas, código fuente agrupado en módulos, módulos de clases, etc. Las soluciones en VISUAL STUDIO 2010 se almacenan en archivos con extensión.sln y los proyectos se almacenan en archivos con extensión.vbproj. Al crear un nuevo proyecto en VISUAL STUDIO 2010, Visual Studio crea por defecto una solución con extensión.sln y un proyecto con extensión.vbproj. Una aplicación en VISUAL STUDIO 2010 contiene al menos una solución y un proyecto. En la plataforma.net se aplica el concepto de espacio de Nombres o "namespace", en un espacio de nombres se almacena la información para poder utilizar tipos de datos (es como una librería de tipos). La librería de clases en la plataforma.net se implementa como un grupo de namespaces, el cual conceptualmente es una agrupación de tipos. El nombre del namespace por defecto cuando se crea un proyecto en Visual Studio 2010 es el nombre del proyecto. TIPOS DE PROYECTO La manera de desarrollar aplicaciones en el VISUAL Studio 2010 es independiente del tipo de aplicación a desarrollar. Cualquier desarrollo incluye las instrucciones de programación disponibles en el lenguaje escogido para desarrollar y la utilización de la librería de clases disponibles en el ambiente. Por lo tanto, para crear una clase o un módulo en una aplicación estilo Windows (Windows Forms) se siguen los mismos pasos para crearla en una aplicación estilo ASP. NET. Se puede utilizar VISUAL Studio 2010para desarrollar los siguientes tipos de aplicaciones y servicios: Aplicaciones de consola: Son las aplicaciones que no poseen interfaz gráfica y no tienen interacción con el usuario, si la poseen son interfaces de tipo texto Aplicaciones GUI de Windows (Windows Forms): Son las aplicaciones estándar Windows que conocemos, donde la aplicación son ventanas y al ejecución se controla a través del manejo de eventos. Estas aplicaciones se conocen también como aplicaciones cliente. Las aplicaciones cliente constituyen lo más parecido a una aplicación de estilo tradicional en la programación basada en Windows. En este tipo de aplicaciones se muestran ventanas o formularios en el escritorio, lo que permite al usuario realizar una tarea. Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 22

23 En las aplicaciones cliente se suelen emplear ventanas, menús, botones y otros elementos de la interfaz gráfica de usuario, y suelen tener acceso a recursos locales como el sistema de archivos y a dispositivos periféricos como las impresoras. Otro tipo de aplicación cliente es el tradicional control ActiveX (reemplazado ahora por el control de Windows Forms) implementado en Internet como una página Web. Esta aplicación es muy parecida a otras aplicaciones cliente: se ejecuta de forma nativa, tiene acceso a los recursos locales e incluye elementos gráficos. En el pasado, los programadores creaban esas aplicaciones mediante C o C++ en combinación con MFC (Microsoft Foundation Classes) o con un entorno RAD (Rapid Application Development, desarrollo rápido de aplicaciones) como VB. En VISUAL Studio 2010se incorporan aspectos de estos productos, que siguen existiendo, en un único entorno de desarrollo coherente que simplifica el desarrollo de las aplicaciones cliente. Aplicaciones de ASP.NET: ASP.NET es el entorno host que permite a los programadores utilizar VISUAL Studio 2010para desarrollar aplicaciones en ambiente Web (internet). Sin embargo, ASP.NET no es sólo un host de motor de tiempo de ejecución: se trata de una completa arquitectura para el desarrollo de sitios Web y objetos distribuidos en Internet mediante código administrado. Los formularios Web Forms y los servicios Web XML utilizan IIS (Internet Information Server) y ASP.NET como mecanismos de publicación de las aplicaciones y ambos disponen de una colección de clases compatibles en.net Framework. Servicios Web XML: Los servicios Web XML, que constituyen una evolución importante de la tecnología basada en el Web, son componentes distribuidos de aplicaciones de servidor. Sin embargo, a diferencia de las aplicaciones basadas en el Web, los componentes de servicios Web XML no tienen interfaz de usuario y no están orientados a exploradores como Internet Explorer y Netscape Navigator. En su lugar, los servicios Web XML consta de componentes de software reutilizables diseñados para que los utilicen otras aplicaciones, como aplicaciones cliente tradicionales, aplicaciones basadas en el Web o, incluso, otros servicios Web XML. Como resultado, la tecnología de servicios Web XML está desplazando rápidamente el desarrollo y la implementación de aplicaciones hacia el entorno altamente distribuido de Internet. La forma de comunicación empleado por los servicios Web es el protocolo SOAP (Simple Object Access Protocol), el cual se basa en XML (extended Markup Language). Servicios de Windows 11. ELEMENTOS BÁSICOS DE UN PROGRAMA EN VISUAL BASIC 2010 Un programa se define como una secuencia de instrucciones, cada una de las cuales específica ciertas operaciones que debe ejecutar la computadora. Un programa es el resultado de codificar en un lenguaje de programación dado, el algoritmo solución de un problema planteado En general un programa típico tiene un inicio y un fin, y entre ambos extremos se encuentran el conjunto de declaraciones, instrucciones ejecutables y no ejecutables, y los subprogramas que lo forman. Cada línea del programa está codificada según las reglas de sintaxis y de semántica definidas por el lenguaje de programación que se ha seleccionado. La sintaxis define el conjunto de palabras reservadas del lenguaje y las relaciones válidas entre ellas. La semántica define el orden o estructura que deben tener las instrucciones para que sean entendidas por la máquina, define el significado. Por ejemplo, en lenguaje natural podemos tener las palabras perro, el, blanco, ladra, con las cuales podemos formar las siguientes oraciones: 1. El Perro Blanco Ladra 2. Ladra El Perro Blanco Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 23

24 3. El Blanco Perro Ladra 4. Blanco Ladra Perro El 5. Perro El Blanco Ladra Las oraciones 1, 2 y 3 tienen significado lógico el cual entendemos pero las oraciones 4 y 5 aunque están escritas con palabras bien definidas carecen de significado en el idioma español. Es decir no tienen lógica. En el caso de los lenguajes de programación pasa otro tanto. Además de utilizar sólo las palabras reservadas se debe cuidar el orden en que estas palabras forman las instrucciones para que las mismas sean válidas. En VISUAL BASIC 2010 la clave de la programación es entender que se procesa código sólo como respuesta a un evento, ya sea un clic del ratón sobre un control de comandos, la escritura de una palabra en un control de texto, la selección de una opción en una lista de chequeo, etc. De esta manera un programa en Visual Basic 2010es un conjunto de objetos que se manifiestan sólo como respuesta a los sucesos que se han determinado que reconozcan. Los programas en VISUAL BASIC 2010 no tienen un inicio y un fin, sino que están constituidos por un conjunto de subprogramas (procedimientos o funciones) que a su vez contienen instrucciones reconocidas por el computador. Las instrucciones indican las tareas que debe realizar el programa. Las mismas constan de una o varias palabras reservadas y una sintaxis que constituyen su formato, similar a los descritos en el pseudocódigo. A continuación se presentarán los elementos que conforman una instrucción y los diferentes tipos de instrucciones presentes en este lenguaje. 12. VARIABLES Y CONSTANTES Podemos decir que cualquier programa está formado por un grupo de valores constantes, valores variables, estructuras y objetos que procesan esos valores para producir unos resultados. El proceso que induce la manipulación de unos datos de entrada para producir unos resultados se desarrolla a partir de lo que se denomina instrucción. Las instrucciones son las encargadas de manipular los datos, establecer relaciones entre ellos y transformarlos, entre otras cosas. Para ello los datos deben ser almacenados adecuadamente. Para esto se utilizan las constantes y las variables. Las variables y las constantes en VISUAL BASIC 2010 contienen los datos (valores). Los nombres pueden tener una longitud de hasta 40 caracteres. El primer carácter debe ser siempre una letra. Los nombres incluyen cualquier combinación de letras (a-z), números(1,2,...,0) y el carácter subrayado (_). Si el nombre está escrito en minúsculas o mayúsculas es irrelevante. No se pueden utilizar las palabras reservadas del lenguaje (Ej.: Dim, If, End) Nombres Válidos: Nombre1 ABC M12345 Mi_Casa Total Suma_Total SumaTotalDeLosCuadrados Nombres No Válidos: Prohibida la reproducción total o parcial, derechos reservados, Instituto Gala de Venezuela 24