2 INTRODUCCION Y ORIGENES DEL LENGUAJE

Desde algunos puntos de vista, la historia de la teora de lenguajes de programacin precede incluso al desarrollo de los propios lenguajes de programacin. Elclculolambda, desarrollado porAlonzo Church,Max HL. SolisVillarealyStephen Cole Kleeneen la dcada de 1930, es considerado ser uno de los primeros lenguajes de programacin del mundo, incluso pese a que tena intencin de modelar la computacin ms que ser un medio para que los programadores describan algoritmos para un sistema informtico. Muchoslenguajes deprogramacin funcionalse han caracterizado por proveer una "fina apariencia" al clculo lambda[1], y muchos se describen en sus trminos.

El primer lenguaje de programacin (como tal) que se propuso fuePlankalkl, que fue diseado porKonrad Zuseen los aos 40, pero no fue conocido pblicamente hasta1972(y no implementado hasta2000, cinco aos despus de la muerte de Zuse).El primer lenguaje de programacin ampliamente conocido y exitoso fueFortran, Desarrollado entre1954y1957por un equipo de investigadores enIBMliberados porJohn Backus. El xito de FORTRAN condujo a la creacin de un comit de cientficos para desarrollar Un lenguaje de programacin "universal"; el resultado de Su esfuerzo fueALGOL 58.

Separadamente,John McCarthydelMITdesarroll elLenguaje de programacin Lisp(basado en el clculo Lambda), el primer lenguaje con orgenes acadmicos en Conseguir el xito. Con el triunfo de estos esfuerzos iniciales, los lenguajes de programacin se convirtieron en un tema candente en la investigacin en la dcada de 1960 y en adelante.

Algunos otros eventos claves en la historia de la teora de lenguajes de programacin desde entonces:

En la dcada de 1950,Noam Chomskydesarroll laJerarqua de Chomskyen el campo de lalingstica; un descubrimiento que impact directamente a la teora de Lenguajes de programacin y otras ramas de la informtica.

En la dcada de 1960, el lenguajeSimulafue desarrollado porOle-Johan DahlyKristen Nygaard; muchos consideran que es el primerolenguaje orientado a objetos; Simula tambin introdujo el concepto decorrutinas.

Durante 1970:

Un pequeo equipo de cientfico enXerox PARCEncabezado porAlan KayelaboranSmalltalk, un Lenguaje orientado a objetos muy conocido por su Novedoso (hasta ese momento desconocido) entorno de desarrollo.

Sussman y Steele desarrollan ellenguaje deprogramacin Scheme, un dialecto de Lisp que Incorporambitos lxicos, un espacio de nombres unificado, y elementos delmodelo Actorincluyendocontinuacionesde primera clase.

Backus, en la conferencia delPremio Turingde1977, asedi el estado actual de los lenguajes industriales y propuso una nueva clase de lenguajes de programacin ahora conocidos comolenguajes de programacinfuncional.

La aparicin delprocess calculi, como elclculo desistemas comunicantesdeRobin Milner, y el modelo deComunicacin secuencial de procesosdeC. A. R.Hoare, as como modelos similar de concurrencia como elModelo ActordeCarl Hewitt.

La aplicacin de lateora de tiposcomo una disciplina a los lenguajes de programacin, liderada por Milner; esta aplicacin ha conducido a un tremendo avance en la teora de tipos en cuestin de aos.

En la deada de 1990:

Philip Wadlerintrodujo el uso demonadspara estructurar programas escritos enlenguajes deProgramacin funcional.

3.3 ESTRUCTURA BASICA DE UN PROGRAMA

La estructura exacta de un programa depende del lenguaje que utilicemos y el entorno en el cual lo creemos. Sin embargo, hay algunos principios generales:

Un cargador - Todo programa necesita ser cargado en la memoria por el sistema operativo. De esto se encarga el intrprete.

Definicin de los datos - La mayora de los programas operan con datos y por lo tanto en el cdigo fuente debemos definir que tipo de datos vamos a utilizar en el programa. Esto se realiza de manera diferente en los distintos lenguajes. Todos los lenguajes que usaremos tienen la posibilidad de crear una nueva definicin de datos simplemente al utilizar los datos. Veremos esto en la prxima seccin.

Instrucciones - Son la parte central del programa. Las instrucciones manipulan los datos que hemos definido, realizan clculos, muestran los resultados, etc.

La mayora de los programas siguen una de dos estructuras:

Programas de lotes

Estos se ejecutan tpicamente desde una lnea de comando o automticamente desde otra aplicacin (tipo scheduler) y tienden al siguiente patrn:

Inicializacin interna de los datosLectura de los datos ingresadosProcesamiento de los datosVisualizacin o ejecucin de los resultados

Programas controlados por eventos.

La mayor parte de las interfaces grficas (y los sistemas de control presentes en un horno a microondas o una cmara por ejemplo) responden a eventos. Esto significa que el Sistema Operativo enva un evento al programa y este los responde tan pronto como estos le llegan. Los eventos incluyen acciones del usuario como apretar una tecla, mover el mouse, etc, y operaciones propias del sistema operativo tales como la actualizacin del reloj, el refresco de la pantalla, etc.

Los programas controlados por eventos son generalmente as:

Inicializacin interna de los datosEspera de los eventosIdentificacin de los eventos y actuacin en consecuencia

Caractersticas comunes a todos los programas

Hace tiempo Edsgar Dijkstra desarroll el concepto de la programacin estructurada. Esto significa que todos los programas pueden estructurarse de las siguientes cuatro formas:

Secuencias de instruccionesBuclesBifurcacionesMdulos

Adems de estas estructuras los programas necesitan otras caractersticas que los hacen tiles:

DatosOperaciones (sumar, restar, comparar, etc.)Capacidad de Entrada/Salida (para mostrar resultados)

Una vez que se comprende cmo un lenguaje particular implementa estos conceptos, uno est preparado para escribir un programa en ese lenguaje.

3.4. DATOS

El dato (del latn datum), es una representacin simblica (numrica, alfabtica, etc.), atributo o caracterstica de una entidad. El dato no tiene valor semntico (sentido) en s mismo, pero convenientemente tratado (procesado) se puede utilizar en la realizacin de clculos o toma dedecisiones. Es de empleo muy comn en el mbitoinformtico.

Enprogramacinun dato es la expresin general que Describe las caractersticas de las entidades sobre las cuales opera unalgoritmo.

Un dato por s mismo no constituye informacin, es el procesador de los datos lo que nos proporciona Informacin.

3.4.1 TIPOS DE DATOS

Existen muchas clasificaciones para los tipos de datos, y dependiendo de la fuente que mires, te mostrarn una u otra. A continuacin tienes una de las posibles clasificaciones:

Tipos estticos

Casi todos los tipos de datos son estticos, la excepcin son los punteros y no se tratarn debido a su complejidad. Que un tipo de datos sea esttico quiere decir que el tamao que ocupa en memoria no puede variar durante la ejecucin del programa. Es decir, una vezdeclaradauna variable de un tipo determinado, a sta se le asigna un trozo de memoria fijo, y este trozo no se podr aumentar ni disminuir.

Tipos dinmicos

Dentro de esta categora entra solamente el tipo puntero. Este tipo te permite tener un mayor control sobre la gestin de memoria en tus programas. Con ellos puedes manejar el tamao de tus variables en tiempo de ejecucin, o sea, cuando el programa se est ejecutando.

Los punteros quizs sean el concepto ms complejo a la hora de aprender un lenguaje de programacin, sobre todo si es el primero que aprendes. Debido a esto, no lo trataremos.Adems, lenguajes que estn muy de moda (por ejemplo Java) no permiten al programador trabajar con punteros.

Tipos simples

Como su nombre indica son los tipos bsicos en Pascal. Son los ms sencillos y los ms fciles de aprender. Por todo esto, sern en los que nos centremos.Los tipos simples ms bsicos son: entero, lgico, carcter y real. Y la mayora de los lenguajes de programacin los soportan, no como ocurre con los estructurados que pueden variar de un lenguaje a otro.

Tipos estructurados

Mientras que una variable de un tipo simple slo referencia a un elemento, los estructurados se refieren a colecciones de elementos. Las colecciones de elementos que aparecen al hablar de tipos estructurados son muy variadas: tenemos colecciones ordenadas que se representan mediante el tipo array, colecciones sin orden mediante el tipo conjunto, e incluso colecciones que contienen otros tipos, son los llamados registros.

Tipos ordinales

Dentro de los tipos simples, los ordinales son los ms abundantes. De un tipo se dice que es ordinal porque el conjunto de valores que representa se puede contar, es decir, podemos establecer una relacin uno a uno entre sus elementos y el conjunto de los nmeros naturales. Dentro de los tipos simples ordinales, los ms importantes son:

El tipo entero (integer)El tipo lgico (boolean)El tipo carcter (char)

Tipos no-ordinales

Simplificando, podramos reducir los tipos simples no-ordinales al tipo real. Este tipo nos sirve para declarar variables que pueden tomar valores dentro del conjunto de los nmeros reales.

A diferencia de los tipos ordinales, los no-ordinales no se pueden contar. No se puede establecer una relacin uno a uno entre ellos y los nmero naturales. Dicho de otra forma, para que un conjunto se considere ordinal se tiene que poder calcular la posicin, el anterior elemento y el siguiente de un elemento cualquiera del conjunto.Cul es el sucesor de 5.12? Ser 5.13, o 5.120, o 5.121, ...

Despus de ver una de las posibles clasificaciones para los tipos de datos, pasemos a ver los que nos interesan: los tipos simples. Realmente de los tipos simples veremos los ms bsicos, que son: integer, boolean, char y real. Adems, tambin hablaremos un poco de las cadenas de caracteres, los llamados strings.

nota: a continuacin slo se comentar qu es cada tipo, no se explicar su declaracin, esto puedes verlo si vas a laseccin correspondiente.

El tipo integer (entero)

Como ya habrs ledo el tipo de datos entero es un tipo simple, y dentro de estos, es ordinal.

Aldeclararuna variable de tipo entero, ests creando una variable numrica que puede tomar valores positivos o negativos, y sin parte decimal.Este tipo de variables, puedes utilizarlas en asignaciones, comparaciones, expresiones aritmticas, etc. Algunos de los papeles ms comunes que desarrollan son:

Controlar unbucle. Usarlas como contador, incrementando su valor cuando sucede algo. Realizar operaciones enteras, es decir, sin parte decimal Y muchas ms...

El tipo boolean (lgico)

El tipo de datos lgico es el que te permite usar variables que disponen slo de dos posibles valores: cierto o falso. Debido a esto, su utilidad salta a la vista, y no es otra que variables de chequeo. Nos sirven para mantener el estado de un objeto mediante dos valores:

si/nocierto/falsofunciona/no funcionaon/offetc.

El tipo real (real)

Como ya has visto, Pascal soporta el conjunto entero de nmeros. Pero no es el nico, tambin te permite trabajar con nmeros pertenecientes al conjunto real. El tipo de datos real es el que se corresponde con los nmeros reales. Este es un tipo importante para los clculos. Por ejemplo en los estadsticos, ya que se caracterizan por tratar fundamentalmente con valores decimales.

nota: Aunque pueda que ests acostumbrado a escribir con coma los decimales, te advierto que en Pascal y en todos los lenguajes de programacin se escribe con un punto. Por ejemplo: 3.1416

Los tipos char y string (carcter y cadena)

Con el tipo carcter puedes tener objetos que representen una letra, un nmero, etc. Es decir, puedes usar variables o constantes que representen un valor alfanumrico. Pero ojo, cada variable slo podr almacenar un carcter. Sin embargo, con las cadenas de caracteres (strings) puedes contener en una sla variable ms de un carcter. Por ejemplo, puedes tener en una variable tu nombre.

3.4.2 IDENTIFICADORES

En loslenguajes informticos, los identificadores son elementos textuales (tambin llamadossmbolos) que nombran entidades del lenguaje. Algunas de las de entidades que un identificador puede denotar son lasvariables, lasconstantes, lostipos de dato, lasetiquetas, lassubrutinas, lospaquetesy lassubrutinas(procedimientosyfunciones).

En muchos lenguajes algunas secuencias tienen la forma lxica de un identificador pero son conocidos comopalabras clave(o palabras reservadas). Lo habitual es que si un identificador se corresponde con una palabra clave o reservada, ste ya no pueda utilizarse para referirse a otro tipo de entidades como variables o constantes (en unos pocos lenguajes, comoPL/1, esta distincin no est del todo clara).

3.4.3 ALMACENAMIENTO, DIRECCIONAMIENTO Y REPRESENTACIN EN MEMORIA.

ALMACENAMIENTO:

Hay dos clases, almacenamiento primario, que son los que usa laCPUdirectamente (memoriaprincipal,memoriacach, etc) y el almacenamiento secundario, a los cuales la CPU no accede directamente, sino que deben almacenarse previamente en uno primario. Son de almacenamiento secundario losdiscos magnticos,pticos,cintas magnticas,tambores magnticos, etc.El almacenamiento de datos puede usarse tambin para copias de seguridad, verbackup.Con el correr de los aos, el almacenamiento de datos informticos ha ido bajando de precio. Por ejemplo, 1 GB de memoria en 1956 costaba 8,2 millones de dlares. En 1980, 184 mil dlares; en 1990 eran 5.200 dlares; en 2000 eran 12 dlares, y en 2006 fueron 1,2 dlares.

DIRECCIONAMIENTO

Los llamados Modos de direccionamiento son las diferentes maneras de especificar eninformticaun operando dentro de una instruccin (lenguajeensamblador). Cmo se especifican e interpretan las direcciones de memoria segn las instrucciones. Pueden ser:

Inmediato: En la instruccin est incluido directamente el operando.

Directo: El campo de operando en la instruccin contiene la direccin en memoria donde se encuentra el operando.

Indirecto: El campo de operando contiene una direccin de memoria, en la que se encuentra la direccin efectiva del operando.

Absoluto: El campo de operando contiene una direccin en memoria, en la que se encuentra la instruccin.

De registro: Sirve para especificar operandos que estn en registros.

Indirecto mediante registros: El campo de operando de la instruccin contiene un identificador de registro en el que se encuentra la direccin efectiva del operando.

De desplazamiento: Combina el modo directo e indirecto mediante registros

De pila: Se utiliza cuando el operando est en memoria y en la cabecera de laPila.

REPRESENTACION DE MEMORIA

Podemos representar a las colas de dos formas :

Como arreglosComo listas ordenadas

En esta unidad trataremos a las colas como arreglos de elementos, en donde debemos definir el tamao de la cola y dos apuntadores, uno para accesar el primer elemento de la lista y otro que guarde el ltimo.

En lo sucesivo, al apuntador del primer elemento lo llamaremos F, al de el ltimo elemento A y MAXIMO para definir el nmero mximo de elementos en la cola.

COLA (DEFINICION)

Una cola es una estructura de almacenamiento, donde la podemos considerar como una lista de elementos, en la que stos van a ser insertados por un extremo y sern extrados por otro. Las colas son estructuras de tipo FIFO (first-in, first-out), ya que el primer elemento en entrar a la cola ser el primero en salir de ella. Existen muchsimos ejemplos de colas en la vida real, como por ejemplo: personas esperando en un telfono pblico, nios esperando para subir a un juego mecnico, estudiantes esperando para subir a un camin escolar, etc.

3.4.4 PROPOSICIN DE ASIGNACIN.

La forma de una proposicin de asignacin es: a = b donde b es una expresin permitida, y a es el nombre de la variable donde se dejar el valor resultante de evaluar b.Por expresin permitida se entiende a aquella expresin matemtica que ocupa las operaciones y funciones nombradas como existentes, y escritas de la forma que para ellas se seala, respetando as la sintaxis en cada instruccin.El signo igual, " = ", de a = b tiene el sentido de asignar a la variable a el valor que resulte de evaluar la expresin permitida b. Es decir, a = b. Que no es la misma definicin usada en matemticas para el signo: = .

El computador, al ejecutar una proposicin de asignacin evala la expresin del lado derecho del signo igual con los valores que en ese momento tengan las variables ah ocupadas. As, la expresin entregar valores probablemente distintos en las diversas ocasiones que por programa se evale esa expresin. Las siguientes son proposiciones de asignacin correctas, A = 2.5 TO = 1 + XT I = I + 1 Y no son correctas las siguientes:

A + B = C 20 = 16.2 + 3.8 AL = (AT+3.4) / 110.302

3.5. OPERADORES, OPERANDOS Y EXPRESIONES

OPERADORES.

En todos los lenguajes de programacin se utilizan operadores para efectuar operaciones aritmticas.Combinando las variables y constantes en expresiones aritmticas por medio de funciones adecuadas. Una expresin es un conjunto de datos o funciones unidos por operadores aritmticos, los cuales son: SUMA, RESTA, MULTIPLICACION, DIVISION, EXPONENCIAL Y MODULO.

OPERADOR LOGICO

En ocasiones en los programas se necesitan realizar comparaciones entre distintos valores, esto se realiza utilizando los operadores relaciones, los cuales son: Mayor que, menor que, menor igual que, mayor igual que, igual a, distinto a o diferente de.

OPERANDO.

Referente a la parte de la instruccin de lenguaje mquina de la computadora que designa la direccin de los datos con los que se debe operar.

EXPRESIONES.

Las expresiones son combinaciones de constantes, variables, smbolos de operacin, parntesis y nombres de funciones especiales. Por ejemplo:a + (b + 3) / c

Cada expresin toma un valor que se determina tomando los valores de las variables y constantes implicadas y la ejecucin de las operaciones indicadas. Una expresin consta de operadores y operandos. Segn sea el tipo de datos que manipulan, se clasifican las expresiones en: Aritmticas, Relacionales ,Lgicas

3.5.1 PRIORIDAD DE OPERADORES, EVALUACIN DE EXPRESIONES

Prioridad

Se llama prioridad al orden en el que se evala una expresin. 4D tiene una estricta prioridad izquierda-a-derecha. Por ejemplo: 3+4*5 devuelve 35 porque la expresin es evaluada como 3+4, dando 7, el cul es multiplicado por 5, resultando 35. Se pueden utilizar parntesis para cambiar la prioridad izquierda-a-derecha. Por ejemplo:3+(4*5) devuelve 23 porque se evala primero la expresin (4*5), por estar entre parntesis. El resultado es 20, lo cual es aadido el 3, dando el resultado final 23. Se pueden insertar parntesis dentro de otros grupos de parntesis. Es necesario asegurarse de que cada parntesis izquierdo tiene su correspondiente derecho. La falta o el uso incorrecto de los parntesis puede provocar resultados inesperados o expresiones no vlidas.

EVALUACIN DE EXPRESIONES

Cuando en una expresin concurre mas de una operacin, los parntesis indicarn prioridad, es decir, la operacin encerrada entre parntesis se realizar en primer lugar. Adems, algunos operadores tendrn preferencia sobre otros. Por ejemplo, en la operacin a + b / c, primero se realizar b / c y posteriormente se le sumar a. En caso de que el programador quiera que se sume primero a y b para posteriormente dividir por c, tendramos que hacer (a + b) / c. Si todos los operadores de una expresin tienen la misma prioridad, la operacin se har de izquierda a derecha, salvo cuando tengamos exponenciales, en tal caso, el orden ser de derecha a izquierda, por ejemplo, al hacer 2**3**2 resulta el valor 2**9 = 512

3.6. PROCESO DE CREACIN DE UN EJECUTABLE

En Java, en principio, no se pueden crear autoejecutables ya que este es un lenguaje multiplataforma y los archivos autoejecutables son dependientes de la plataforma. Esto provoca que tengamos que usar la consola para ejecutar nuestros programas; lo que supone un gran inconveniente para usuarios sobre todo acostumbrados a los entornos grficos. Existen varias soluciones para este asunto. Aqu se explican tres de ellas. La primera es la de crear ejecutables dependientes de la plataforma ; la segunda permite hacer ms fcil la ejecucin en cada plataforma sin impedir su ejecucin en otra plataforma; la tercera es vlida para cualquier plataforma y aporta otras muchas posibilidades. Podemos crear un ejecutable de la plataforma de varias maneras: Podemos usar traducir el cdigo java a cdigo C con Toba o J2C. De esta forma slo nos queda compilar el cdigo C para crear el ejecutable.

Toba es un proyecto libre cuyo desarrollo ha quedado estancado cuando Java iba por la versin 1.1, pero podemos descargarlo todava desde su pgina web. J2C lo puedes encontrar aqu (creo; cuando veas la pgina sabrs el porqu de mis dudas), Existe un compilador que adems de permitirnos, como cualquier otro compilador, crear bytecodes a partir de ficheros .java, nos da la posibilidad de compilar el fuente (archivos .java) para obtener un ejecutable de la plataforma y tambin permite crear un ejecutable de la plataforma a partir del bytecode. De esta forma el cdigo obtenido es mucho ms rpido. El programa se llama GJC y forma parte la familia de compiladores GCC del proyecto GNU que se desarrolla bajo la GPL (General Public License). Si lo que queremos es crear un archivo ejecutable .exe (para plataforma Windows) y prescindir de la cualidad de multiplataforma de este lenguaje, lo que hay que hacer es conseguir un programa que realice esta tarea. Esto lo hacen algunas IDEs y el programaJto Exe. Al crear un .exe lo que hacemos es sustituir los archivos de clase de Java, al contrario que la siguiente opcin que complementa y no sustituye.

En particular el programa Jto Exe necesita de la mquina virtual de Java para poder ejecutar el programa de modo seguiremos necesitando instalar la JVM al contrario que las dos opciones anteriores.