Semana Lenguajes 7de programación Tipos de lenguajes de programación

Transcripción

1 Semana Lenguajes 7de programación Semana 6 Empecemos! Estimados participantes, bienvenidos a esta nueva semana, en la que estudiaremos los lenguajes de programación más utilizados. No olvides repasar los temas vistos anteriormente, pues son la base para lo que veremos a partir de ahora. Qué sabes de...? Consideras que ya manejas lo que es un lenguaje de programación? Y podrías definir cuál es su importancia? El reto es... Debate con tus compañeros y elabora una lista de los lenguajes de programación más utilizados, para qué sirven y dónde se aplican. Vamos al grano Ya sabemos que el lenguaje de programación es una serie de símbolos que, debidamente codificados, sirve para comunicarnos con las computadoras, lo que permite, a su vez, resolver algunos problemas en cualquier área disciplinaria. Existen muchos lenguajes de programación ubicados en tres grandes grupos: lenguajes de bajo nivel, lenguajes de nivel medio y lenguajes de alto nivel. Lenguajes de bajo nivel Son aquellos totalmente dependientes de la máquina, es decir, el programa que se realiza con este tipo de lenguajes no se puede migrar o utilizar en otras máquinas. Al estar prácticamente diseñados para el hardware, aprovechan al máximo las características del mismo. Dentro de este grupo se encuentran: 313

2 Semana 7 Lenguaje máquina: ordena a la máquina las operaciones fundamentales para su funcionamiento. Consiste en la combinación de 0 s y 1 s para formar las órdenes entendibles por el hardware de la máquina. Este lenguaje es mucho más rápido que los de alto nivel. La desventaja es que son bastante difíciles de manejar y usar, además de tener códigos fuente enormes, donde encontrar un error es casi imposible. Lenguaje ensamblador: es un derivado del lenguaje máquina y está formado por abreviaturas de letras y números llamadas mnemotécnicos. Con la aparición de este lenguaje, se crearon los programas traductores, para poder pasar los programas escritos en lenguaje ensamblador a lenguaje máquina. Como ventaja con respecto al código máquina, los códigos fuentes eran más cortos y los programas creados ocupaban menos memoria. Por ejemplo, la estructura mostrada en la tabla 4 representa un lenguaje de bajo nivel. Tabla 4 Código de dirección Significado de operación a) Cargar contenido de la dirección 129 en acumulador b) Sumar contenido de la dirección 130 al acumulador c) Almacenar contenido del acumulador en la dirección 131 d) = = 131 Recuerda que el sistema binario (sistema numérico de base 2) es el utilizado por las computadoras; está compuesto por cero (0) y uno (1) en sus infinitas combinaciones. La presencia de 0 o 1 indica la ausencia o presencia de un grupo considerado de bits, expresado en forma de potencia en base 2. En la columna de la izquierda de la tabla 4 está la dirección en el sistema binario, cuyo significado se expresa en la columna de la derecha de la misma tabla. El código en el sistema binario, expresado en el sistema decimal queda como 129. Así, = = = 129 Como ves, sólo hay dos grupos de bits expresados como 2 7 y 2 0. Al sumar ambos, tenemos: = 129. Repasa el tema del sistema de numeración binario y potenciación, para entender un poco más el mismo, ya que es el modo rudimentario para comunicarse con la computadora a nivel de hardware. 314 Lenguajes de medio nivel Estos lenguajes se encuentran en un punto medio entre los de bajo y los de alto nivel. Dentro de estos lenguajes podría situarse C, ya que puede acceder

3 Semana 7 a los registros del sistema, trabajar con direcciones de memoria, todas ellas características de lenguajes de bajo nivel y, a la vez, realizar operaciones de alto nivel. Bien, ya empiezan a aparecer nombres de lenguajes, como el C, el cual es sencillamente la manera de expresarse para comunicarse con la computadora, a nivel de hardware (parte física) y software (programas), no tan elevados como el de alto nivel que veremos posteriormente. Un algoritmo en lenguaje C, es el siguiente: Cálculo del promedio de una lista de los números 5, 8, 2, 7, 6 Instrucciones en Lenguaje C int datos[ ] = { 5, 8, 2, 7, 6, 9 ; int ndatos = 6; int promedio () Tabla 5 Acción de la computadora 1. Define una matriz (datos) de números enteros y le asigna los valores 5, 8, 2, 7, 6, 9 2. Define la variable (ndatos) de tipo entero y le asigna el valor Define la función (promedio) que devuelve un número entero. { int suma; 4. Define la variable (suma) de tipo entero. int prom; 5. Define la variable (prom) de tipo entero. int cont; 6. Define la variable (cont) de tipo entero. suma = 0; 7. Asigna a suma el valor 0. for (cont=0; cont<ndatos; cont++) { suma += datos [cont]; prom=suma/ndatos; return (prom); 8. Para cada elemento de la matriz datos, añade su valor a la variable suma. 9. Asigna a prom el resultado de dividir la variable suma por la variable ndatos. 10. Devuelve como resultado de la función el contenido de la variable prom. Fíjate que a la izquierda tenemos instrucciones en lenguaje C y, a la derecha, lo que haría la computadora obedeciendo a cada orden. Las instrucciones son, en su mayoría, en idioma inglés, por lo que te recomendamos tener un diccionario Inglés-Español a la mano. 315

4 Semana 7 Lenguajes de alto nivel Son aquellos que se encuentran más cercanos al lenguaje natural que al lenguaje máquina. Están dirigidos a solucionar problemas mediante el uso de estructuras dinámicas de datos (EDDs). Estas son estructuras que pueden cambiar de tamaño durante la ejecución del programa y permiten crear estructuras de datos que se adapten a las necesidades reales de un programa. Se trata de lenguajes independientes de la arquitectura del ordenador. Por lo que, en principio, un programa escrito en un lenguaje de alto nivel, lo puedes migrar de una máquina a otra, sin ningún problema. Estos lenguajes permiten al programador olvidarse por completo del funcionamiento interno de la máquina para la que están diseñando el programa. Cualquiera sea el tipo de lenguaje que utilices, la máquina siempre entenderá un lenguaje de bajo nivel, por lo que se necesita un módulo que haga la interpretación y comunique a la computadora las instrucciones, es decir, este módulo actúa como traductor. A este traductor también se le denomina compilador. Ahora, mira esta acotación: Un programa escrito en un lenguaje de alto nivel, debe ser compilado o interpretado para traducir su código, en otro de bajo nivel (lenguaje máquina). Como ejemplo de lenguajes de alto nivel se tienen: Pascal, BASIC, FORTRAN, COBOL, Java, C y C++. En los lenguajes de alto nivel las instrucciones son independientes de la máquina, son más fáciles de aprender porque están formadas por elementos de lenguajes naturales (del inglés). En BASIC, comandos como IF CONTADOR = 10 THEN STOP son usados para ordenar a la computadora, que pare si CONTADOR es igual a 10. Pero, aunque las computadoras parecieran comprender el lenguaje natural, lo hacen de una manera bastante rígida y sistemática, lo cual podría parecer un poco frustrante e inspira la búsqueda de lenguajes más cercanos aún al natural. Tomado de: Analiza el ejemplo de un algoritmo para hallar el mayor de dos números (a y b) codificado en lenguaje C++ (ver tabla 6). 316

5 Semana 7 Tabla 6 Pseudocódigo procedimiento principal() variables a:entero b:entero C++ /* para mostrar en pantalla */ #include <iostream.h> void main(){ int a; /* a es entera */ int b; /* b es entera */ inicio escribir ( Digite número: ) leer (a) escribir ( Digite número ) leer (b) si (a<b) entonces escribir ( El mayor es: ) escribir( b) si no escribir ( El mayor es: ) escribir (a) fin_si fin_procedimiento cout << Digite número: ; cin >> a; cout << Digite número: ; cin >>b; if( a<b ){ cout << El mayor es: ; cout << b; else{ cout << El mayor es: ; cout << a; Recuerda el tema sobre pseudocódigo estudiado en el 10mo semestre y en las primeras semanas de este semestre. Así como existen muchas lenguas o idiomas para comunicarse en el lenguaje natural, existen también diferentes lenguajes de programación. Pero, por qué existen estos? Probablemente por la diversidad de desarrolladores disponibles actualmente y por las investigaciones que apuntan a una comunicación más directa y natural con las máquinas. Y tú, qué piensas? 317

6 Semana 7 Para saber más Te recomendamos visitar las direcciones web indicadas, para profundizar en el tema de esta semana. Aplica tus saberes 1. Escribe verdadero (V) o falso (F), según sea el caso, en las siguientes afirmaciones. a) Los lenguajes de programación se dividen en bajo nivel, nivel medio y alto nivel ( ) b) Los lenguajes de bajo nivel son los que están más cerca del lenguaje natural ( ) c) Los lenguaje de máquina o ensamblador son los encargados de dar instrucciones a la computadora ( ) d) Los lenguajes de alto nivel están dirigidos a resolver problemas utilizando estructuras dinámicas ( ) e) El lenguaje máquina se codifica usando el sistema binario ( ) 2. Define con tus propias palabras cada uno de los lenguajes de programación estudiados durante esta semana. 3. Identifica las siguientes expresiones en lenguaje de programación de bajo nivel o alto nivel según sea el caso: Tabla 7 Código int a; /* a es entera */ if( a<b ){ Tipo de lenguaje cout << El mayor es: ; cout << b; 318

7 Semana 7 Comprobemos y demostremos que 1. Elabora un lista de los lenguajes de programación de bajo y alto nivel más utilizados y expresa para qué sirve cada uno. 2. Da al menos dos ejemplos de algoritmos codificados en cualquiera de los lenguajes definidos en la pregunta Lleva a tu CCA el trabajo realizado y presenta una exposición del mismo, de manera creativa. 319