1___LENGUAJES DE PROGRAMACION_2023.pdf
- 1. LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN Profesora: Teresa Garzón Departamento de Tecnología e Informática
- 2. FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN 1. ¿QUÉ ES UN PROGRAMA? ELEMENTOS. 2. ALGORITMOS 3. PSEUDOCÓDIGO Y DIAGRAMAS DE FLUJO (DFD) 4. LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN 1. CLASIFICACIÓN 2. GENERACIONES 3. LENGUAJES MÁS EMPLEADOS. INDICE TIOBE 5. TRADUCTORES: COMPILADOR E INTÉRPRETE 6. INTERFAZ GRÁFICA DE USUARIO 7. DEPURACIÓN DE CÓDIGO
- 3. 1.¿QUÉ ES UN PROGRAMA? Un programa es una secuencia de pasos o instrucciones para realizar una tarea específica en una computadora. Para escribir programas empleamos los lenguajes de programación. Un programa permite especificar de manera precisa sobre qué datos debe operar una computadora, cómo deben ser almacenados o transmitidos y qué acciones debe tomar bajo una variada gama de circunstancias. Los elementos son: variables, constante, sentencias
- 4. 2.ALGORITMO Un algoritmo es un conjunto ordenado de operaciones que permite hacer un cálculo y hallar la solución de un tipo de problemas. Ejemplos de algoritmos: El algoritmo para cálculo de la división, El algoritmo para hallar las raíces cuadradas…. (es el método de resolución del problema). Algoritmo para resolver una ecuación de segundo grado. Calcular el área de un rectángulo, triángulo…
- 5. Fases de un algoritmo:
- 7. 3.PSEUDOCÓDIGO Y DFD El pseudocódigo es una descripción de alto nivel compacta e informal del algoritmo de un programa. Consiste en escribir el algoritmo en lenguaje natural, de forma comprensible, describiendo cada paso del programa. Un Diagrama de Flujo de Datos o DFD es la representación gráfica de un algoritmo
- 8. Ejemplo pseudocódigo Algoritmo Suma // Suma dos valores y devuelve la suma Escribir "Ingrese el primer numero:" Leer A Escribir "Ingrese el segundo numero:" Leer B // Se calcula la suma y se guarda el resultado en la variable C mediante la asignación C A+B // finalmente, se muestra el resultado, precedido de un mensaje para avisar al usuario, todo en una sola instrucción Escribir Escribir "El resultado es: ",C FinAlgoritmo
- 10. DFD DEL ALGORITMO SUMA
- 11. DIAGRAMA DE FLUJO DE DATOS
- 12. LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN Un lenguaje de programación es un lenguaje formal que permite dar órdenes o instrucciones al ordenador para que ejecute un programa. Ejemplos de lenguajes: • Fortran (1957), Cobol (1959) • Basic (1964) para estudiantes • Pascal, publicado en 1970 • C (1972), C++(objetos), C# • JavaScript, PHP (1997), ASP (desarrollo web) • Python(1989) • Visual Basic (1991) • Java (1995), • Gambas (VB para Linux, 2002)
- 13. 4. LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN • Un lenguaje de programación es un lenguaje formal que explica una serie de instrucciones para que una computadora (ordenador, tablet, smartphone u otros dispositivos móviles y electrónicos) generen diversas clases de datos. • Los lenguajes de programación pueden usarse para crear programas que pongan en práctica algoritmos específicos, los cuales controlan el comportamiento físico y lógico de una computadora.
- 14. Algunos lenguajes LENGUAJE USOS VENTAJAS INCONVENIENTES IDE JAVA Aplicaciones web, aplic. de escritorio, en servidores, móviles Popularidad y demanda Lenguaje estable Gran comunidad de apoyo Plataforma Java, con decenas de miles de clases. Precisa mayor capacidad de pensamiento analítico. Perdona mucho menos los fallos. Netbeans , Eclipse C++ Alto rendimiento, portable, permite llamadas al sistema, ensamblador… Multiplataforma multiparadigma, muy extendido lenguaje muy amplio (con muchos años y muchas líneas de código), El manejo de librerías es más complicado que otros lenguajes como Java o .NET. No visual Visual Studio, DevC++ C# Aplic.móviles, desarrollo de juegos y software empresarial Fácil de aprender, API deventanas La plataforma .NET con muchas clases, El despliegue en ciertos entornos puede ser complejo Visual Studio PYTHON Aplic web y escritorio, IA, machine learning, scripts, drones, robótica, webscripting, análisis de big data,videojuegos… Sintaxis sencilla, gran comunidad, módulos para todo No indicado para aplicaciones móviles Thonny, Anaconda, Visual Studio Code, Eclipse,PyDev
- 15. El índice Tiobe • El índice TIOBE o índice de la comunidad de programación TIOBE mide la popularidad de los lenguajes de programación. Fue creado por la compañía TIOBE, con sede en Eindhoven, Países Bajos. • Hay 3 candidatos al título de lenguaje del año 2022: Python, C y C++. • Python y C han ganado multiples veces anteriormente, C++ sólo lo hizo en 2003. El incremento de popularidad de C++ va en detrimetno de Java. C++ sobrepasa a Java por 1ª vez en la historia del TIOBE index, pasando Java a la posición 4 ahora. • Es la primera vez que Java no es parte del top 3 desde que empezó el ranking del TIOBE index en 2001. https://www.tiobe.com/tiobe-index/
- 16. Tiobe Index – diciembre 2022
- 17. Ranking dec-2022
- 18. Lenguajes más usados en 2021 https://www.tiobe.com/tiobe-index/
- 19. LENGUAJES MÁS USADOS EN 2019 • El Índice TIOBE se elabora a partir de diversos criterios o parámetros, por ejemplo, el número de ingenieros cualificados en determinado lenguaje, las búsquedas que hacen los usuarios a través de los buscadores solicitando información de los distintos lenguajes de programación, la demanda de cursos o los lenguajes que están siendo más usados.
- 20. 4.1. CLASIFICACIÓN DE LOS LENGUAJES • 1. Lenguaje máquina: lo comprende directamente la máquina (computadora) y utiliza el alfabeto binario, es decir, el 0 y el 1. • 2. Lenguajes de bajo nivel: a diferencia del lenguaje máquina es más sencillo de utilizar, pero dependen mucho de la máquina o computadora. Ensambladores • 3. Lenguajes de programación de alto nivel: son más fáciles de aprender porque se emplean palabras o comandos del lenguaje natural, generalmente del inglés. Este es el caso del Python, C++,BASIC, C, Java… Según el nivel de abstracción, los lenguajes de programación se clasifican en:
- 21. LENGUAJES DE BAJO NIVEL • LENGUAJE MÁQUINA: binario ejecutable • LENGUAJE ENSAMBLADOR: Consiste en un conjunto de nemónicos que representan instrucciones básicas para el microprocesador. Depende de la arquitectura del ordenador. (código de instrucciones máquina, nº de bits, direcc. Memoria…)
- 22. LENGUAJES DE ALTO NIVEL • Son lenguajes independientes de la arquitectura del ordenador. • Permiten al programador olvidarse del funcionamiento interno de la máquina (código de instrucciones máquina, nº de bits, direc. Memoria…) • Se dividen en generaciones • C/C++, Java, Python, Basic, Javascript….
- 23. LENGUAJES DE ALTO NIVEL Los tipos de lenguajes de programación de alto nivel, según su utilidad y filosofía, son: • Lenguajes imperativos: Cobol, Pascal, C y Ada. • Lenguajes declarativos: el Lisp y el Prolog. • Lenguajes de programación orientado a objetos: Java, Smalltalk y el C++. • Lenguajes orientados al problema: son aquellos lenguajes específicos para gestión. • Lenguajes de programación natural: son los nuevos lenguajes que pretender aproximar el diseño y la construcción de programas al lenguaje de las personas. (lenguajes de la IA: Lisp, Prolog)
- 24. CLASIFICACIÓN SEGÚN EL PARADIGMA DE PROGRAMACIÓN • LENGUAJES IMPERATIVOS: especifican un algoritmo para resolver el problema. Ej: C, Pascal, PHP, Basic… • LENGUAJES DECLARATIVOS: especifican las propiedades que la solución debe tener, pero no el detalle de la implementación.Ej:Lisp, Prolog • LENGUAJES ORIENTADOS A OBJETOS: el programa es una colección de objetos que interactúan enviándose mensajes. Java, C++, Python…
- 25. TIPOS DE LENGUAJES DE PROGRAMACION LENG. DE BAJO NIVEL LENG. DE ALTO NIVEL LENG. COMPILADOS LENG. INTERPRETADOS DECLARATIVOS IMPERATIVOS ORIENTADOS A OBJETOS
- 26. 4.2.GENERACIONES DE LENGUAJES • Primera generación: el lenguaje máquina (binario). • Segunda generación: lenguaje ensamblador de bajo nivel. Se usan en kernels y unidades de hardware, además de ser usados comúnmente para edición de vídeo, gráficos y videojuegos. • Los lenguajes de tercera generación - 3GL, son lenguajes de alto nivel, como C, C++, C#, Java, BASIC, JavaScript y Visual Basic. • Los lenguajes de cuarta generación - 4GL, son lenguajes que consisten en declaraciones similares a las declaraciones hechas en un lenguaje humano. Los lenguajes de cuarta generación se usan comúnmente en la programación de bases de datos y los ejemplos de scripts incluyen Unix Shell, Perl, PHP, Python, Ruby y SQL. • Los lenguajes de quinta generación - 5GL, son lenguajes de programación que contienen herramientas visuales para ayudar a desarrollar un programa y lenguajes de la IA. Ejemplos de lenguajes de quinta generación incluyen Mercury, OPS5, Lisp y Prolog. • En resumen, los lenguajes de las generaciones 1GL y 2GL son también de bajo nivel y los de las generaciones 3GL, 4GL y 5GL son de alto nivel.
- 27. GENERACIONES DE LENGUAJES • 1GL: Lenguaje máquina (binario) • 2GL: Lenguaje Ensamblador • 3GL: son lenguajes de programación de alto nivel imperativo, pero mucho más utilizados y vigentes en la actualidad (Python 1989, Java (1995), ALGOL 8, PL/I, PASCAL, MODULA). • 4GL:Lenguajes de cuarta generación: usados en aplicaciones de gestión y manejo de bases de datos: NATURA, SQL (1974), y lenguajes de scripts, como Unix Shell, Perl, PHP, Python (1989), Ruby (1995) • Lenguajes de quinta generación: creados para la inteligencia artificial y para el procesamiento de lenguajes naturales (LISP, PROLOG). 1GL. 1940-50 2GL. 1950-60 3GL 1970-80-90 4GL:BBDD y scripts 5GL: IA y Visuales
- 28. 5. TRADUCTORES • Todos los lenguajes de programación generan un programa que para ser ejecutado debe ser traducido a binario. • Un traductor convierte el código del programa (código fuente) a binario (código maquina) • Los traductores se dividen en 2 categorías: • COPILADORES • INTÉRPRETES
- 29. COMPILADORES E INTERPRETES • COMPILADOR: traduce todo el programa a código máquina y genera un archivo ejecutable. (programa.exe) • VENTAJAS: mayor velocidad de ejecución. Genera un ejecutable • Ejemplos: Javascript, Basic
- 30. COMPILADOR ARCHIVO EJECUTABLE .EXE CÓDIGO FUENTE
- 31. • Un intérprete es un programa capaz de analizar y ejecutar otros programas. Va interpretando instrucción a instrucción, y normalmente no guardan el resultado de dicha traducción. Basic, Javascript, Python son interpretados. •Inconvenientes: • Más lento que el compilador. • El programa intérprete debe estar en memoria INTÉRPRETE
- 33. MÁQUINA VIRTUAL JAVA • En el caso de Java, el código fuente es traducido a bitecodes (código intermedio). Éste es interpretado por la Máquina Virtual Java (JVM) • Ventajas: portabilidad (multiplataforma)
- 34. SEGÚN LA FORMA DE EJCUCIÓN El código fuente debe ser traducido a código máquina. Hay dos formas: • LENGUAJES COMPILADOS • LENGUAJES INTERPRETADOS
- 35. 6. INTERFAZ GRÁFICA DE USUARIO • GUI: Graphical User Interface • Sistema visual de ventanas, menús, controles…y demás elementos gráficos que componen la interfaz gráfica de la aplicación. • Con ella interactúa el usuario • Debe ser amigable: fácil de usar.
- 36. IDE: integrated Development Environment • ENTORNO DE DESARROLLO INTEGRADO • Programa que sirve para crear otros programas • Software de desarrollo • Incluye opciones para editar código, compilar, depurar, generar ejecutable… • Depurar es identificar errores en tiempo de compilación para corregirlos (debugger).
- 37. IDE Eclipse
- 38. 7. DEPURACIÓN DEL CÓDIGO •Depurar código significa eliminar errores del código. •DEPURACIÓM: Proceso de detección y corrección de errores en el código antes de convertir el código fuente a binario (ejecutable). •Debbuger: parte del compilador que permite depurar, con puntos de ruptura, ejecución paso a paso….
- 39. 8. PROGRAMACIÓN MODULAR •Al aplicar la programación modular, un problema complejo debe ser dividido en varios subproblemas más simples, y estos a su vez en otros subproblemas más simples aún. •Esto debe hacerse hasta obtener subproblemas lo suficientemente simples como para poder ser resueltos fácilmente con algún lenguaje de programación. •Esta técnica se llama refinamiento sucesivo, divide y vencerás o análisis descendente (Top-Down). •Un 'módulo' es cada una de las partes de un programa que resuelve uno de los subproblemas en que se divide el problema complejo original.
- 40. 9. REUTILIZACIÓN DE CÓDIGO • Las funciones o módulos son reutilizables: se pueden usar en todos los programas que las llamen. • Ejemplos: función potencia(), función raíz(), función NumAleatorio(), función imprimirMensajeError()
- 41. 10. POO • La programación orientada a objetos (POO) es un modelo de programación que organiza el diseño de software en torno a datos u objetos, en lugar de funciones y lógica. • Un objeto se puede definir como un campo de datos que tiene atributos y comportamiento únicos. • La programación orientada a objetos se centra en los objetos que los desarrolladores quieren manipular en lugar de enfocarse en la lógica necesaria para manipularlos. Este enfoque de programación es adecuado para programas que son grandes, complejos y se actualizan o mantienen activamente.