Programación
La programación es el
proceso de diseñar, codificar, depurar y mantener el código fuente de programas computacionales. El código
fuente es escrito en un lenguaje de programación. El
propósito de la programación es crear programas que exhiban un comportamiento
deseado. El proceso de escribir código requiere frecuentemente conocimientos en
varias áreas distintas, además del dominio del lenguaje a utilizar, algoritmos
especializados y lógica formal. Programar no involucra necesariamente otras
tareas tales como el análisis y diseño de la aplicación (pero sí el diseño del
código), aunque sí suelen estar fusionadas en el desarrollo de pequeñas
aplicaciones.
Historia
Para crear un programa, y que la computadora lo
interprete y ejecute las instrucciones escritas en él, debe usarse un lenguaje de programación. En sus
inicios las computadoras interpretaban sólo instrucciones en un lenguaje
específico, del más bajo nivel, conocido como código
máquina, siendo éste excesivamente complicado para programar. De hecho sólo
consiste en cadenas de números 1 y 0 (sistema binario). Para
facilitar el trabajo de programación, los primeros científicos que trabajaban
en el área decidieron reemplazar las instrucciones, secuencias de unos y ceros,
por palabras o letras provenientes del inglés; las
codificaron y crearon así un lenguaje de mayor nivel, que se conoce como
Assembly o lenguaje ensamblador. Por
ejemplo, para sumar se usa la letra A de la palabra inglesa add (sumar).
En realidad escribir en lenguaje ensamblador es básicamente lo mismo que
hacerlo en lenguaje máquina, pero las letras y palabras son bastante más
fáciles de recordar y entender que secuencias de números binarios. A medida que
la complejidad de las tareas que realizaban las computadoras aumentaba, se hizo
necesario disponer de un método sencillo para programar. Entonces, se crearon
los lenguajes de alto nivel. Mientras
que una tarea tan trivial como multiplicar dos números puede necesitar un
conjunto de instrucciones en lenguaje ensamblador, en un lenguaje de alto nivel
bastará con solo una. Una vez que se termina de escribir un programa, sea en
ensamblador o en un lenguaje de alto nivel, es necesario compilarlo, es decir,
traducirlo a lenguaje máquina.1
Léxico y programación
La
programación se rige por reglas y un conjunto más o menos reducido de órdenes,
expresiones, instrucciones y comandos que tienden a asemejarse a una lengua
natural acotada (en inglés); y que además tienen la particularidad de una
reducida ambigüedad. Cuanto menos ambiguo es un lenguaje de programación, se
dice, es más potente. Bajo esta premisa, y en el extremo, el lenguaje más
potente existente es el binario, con ambigüedad nula (lo cual lleva a pensar
así del lenguaje ensamblador).
En los lenguajes de programación de alto
nivel se distinguen diversos elementos entre los que se incluyen el léxico
propio del lenguaje y las reglas semánticas y sintácticas.
Programas y algoritmos
Un algoritmo es una
secuencia no ambigua, finita y ordenada de instrucciones que han de seguirse
para resolver un problema. Un programa normalmente implementa (traduce a un
lenguaje de programación concreto) uno o más algoritmos. Un algoritmo puede
expresarse de distintas maneras: en forma gráfica, como un diagrama de flujo, en forma
de código como en pseudocódigo o un
lenguaje de programación, en forma explicativa, etc.
Los programas suelen
subdividirse en partes menores, llamadas módulos, de modo que la complejidad
algorítmica de cada una de las partes sea menor que la del programa completo,
lo cual ayuda al desarrollo del programa. Esta es una práctica muy utilizada y
se conoce como "refino progresivo".
Se han propuesto diversas
técnicas de programación cuyo objetivo es mejorar tanto el proceso de creación
de software como su
mantenimiento. Entre ellas, se pueden mencionar las siguientes:
- programación declarativa
- programación estructurada
- programación modular
- programación orientada a objetos
Compilación
El programa escrito en un lenguaje de programación (fácilmente
comprensible por el programador) es llamado
programa fuente y no se puede ejecutar directamente en una computadora.
La opción más común es compilar el programa obteniendo un módulo objeto, aunque
también puede ejecutarse en forma más directa a través de un intérprete informático.
El código fuente del programa se debe someter a un proceso de traducción para
convertirlo en lenguaje máquina, código esté directamente ejecutable por el procesador. A este
proceso se le llama compilación.
Habitualmente la creación de
un programa ejecutable (un
típico.exe para Microsoft Windows o DOS) conlleva
dos pasos. El primer paso se llama compilación (propiamente dicho) y traduce el
código fuente escrito en un lenguaje de programación almacenado
en un archivo a código en bajo nivel (normalmente en código objeto, no
directamente a lenguaje máquina). El segundo paso se llama enlazado en el cual
se enlaza el código de bajo nivel generado de todos los ficheros y subprogramas
que se han mandado compilar y se añade el código de las funciones que hay en
las bibliotecas del compilador para que el ejecutable pueda comunicarse
directamente con el sistema operativo, traduciendo así finalmente el código objeto a código
máquina, y generando un módulo ejecutable.
Estos dos pasos se pueden
hacer por separado, almacenando el resultado de la fase de compilación en
archivos objetos (un típico.obj para Microsoft Windows, DOS o para Unix); para
enlazarlos en fases posteriores, o crear directamente el ejecutable; con lo que
la fase de compilación se almacena sólo temporalmente. Un programa podría tener
partes escritas en varios lenguajes (por ejemplo C, C++ y ensamblador), que se podrían compilar de
forma independiente y luego enlazar juntas para formar un único módulo ejecutable.
Existe una tendencia a
identificar el proceso de creación de un programa informático con la
programación, que es cierta cuando se trata de programas pequeños para uso
personal, y que dista de la realidad cuando se trata de grandes proyectos.
El proceso de creación de
software, desde el punto de vista de la ingeniería, incluye
los siguientes pasos:
- Reconocer la necesidad de un programa para solucionar un problema o
identificar la posibilidad de automatización de una tarea.
- Recoger los requisitos del programa. Debe quedar claro qué es lo
que debe hacer el programa y para qué se necesita.
- Realizar el análisis de los requisitos del programa. Debe quedar
claro cómo debe realizar el programa las cosas que debe hacer. Las pruebas
que comprueben la validez del programa se pueden especificar en esta fase.
- Diseñar la arquitectura del programa. Se debe descomponer el
programa en partes de complejidad abordable.
- Implementar el programa. Consiste en realizar un diseño detallado,
especificando completamente todo el funcionamiento del programa, tras lo
cual la codificación (programación propiamente dicha) debería resultar
inmediata.
- Implantar (instalar) el programa. Consiste en poner el programa en
funcionamiento junto con los componentes que pueda necesitar (bases de
datos, redes de comunicaciones, etc.).
La ingeniería del software se
centra en los pasos de planificación y diseño del programa, mientras que
antiguamente (programación artesanal) la realización de un programa consistía
casi únicamente en escribir el código, bajo sólo el conocimiento de los
requisitos y con una modesta fase de análisis y diseño.
Referencias históricas
La primera programadora de
computadoras conocida fue Ada Lovelace, hija de
Anabella Milbanke Byron y Lord Byron. Anabella
introdujo en las matemáticas a Ada quien, después de conocer a Charles Babbage, tradujo y
amplió una descripción de su máquina analítica. Incluso, aunque Babbage nunca
completó la construcción de cualquiera de sus máquinas, el trabajo que Ada
realizó con éstas le hizo ganarse el título de primera programadora de
computadoras del mundo. El nombre del lenguaje de programación Ada fue
escogido como homenaje a esta programadora.
Este proceso está aplicado a
todos los métodos científicos que actualmente se practican.
Objetivos de la programación
La programación debe perseguir
la obtención de programas de calidad. Para ello se establece una serie de
factores que determinan la calidad de un programa. Algunos de los factores de
calidad más importantes son los siguientes:
- Corrección. Un programa es correcto
si hace lo que debe hacer tal y como se estableció en las fases previas a
su desarrollo. Para determinar si un programa hace lo que debe, es muy
importante especificar claramente qué debe hacer el programa antes de
desarrollarlo y, una vez acabado, compararlo con lo que realmente hace.
- Claridad. Es muy importante que
el programa sea lo más claro y legible posible, para facilitar así su
desarrollo y posterior mantenimiento. Al elaborar un programa se debe
intentar que su estructura sea sencilla y coherente, así como cuidar el
estilo en la edición; de esta forma se ve facilitado el trabajo del programador, tanto en la fase de creación como en las fases posteriores de
corrección de errores, ampliaciones, modificaciones, etc. Fases que pueden
ser realizadas incluso por otro programador, con lo cual la claridad es
aún más necesaria para que otros programadores puedan continuar el trabajo
fácilmente. Algunos programadores llegan incluso a utilizar Arte
ASCII para delimitar secciones de código. Otros, por diversión o para
impedir un análisis cómodo a otros programadores, recurren al uso de código ofuscado.
- Eficiencia. Se trata de que el
programa, además de realizar aquello para lo que fue creado (es decir, que
sea correcto), lo haga gestionando de la mejor forma posible los recursos
que utiliza. Normalmente, al hablar de eficiencia de un programa, se suele
hacer referencia al tiempo que tarda en realizar la tarea para la que ha
sido creado y a la cantidad de memoria que necesita, pero hay otros
recursos que también pueden ser de consideración al obtener la eficiencia
de un programa, dependiendo de su naturaleza (espacio en disco que
utiliza, tráfico de red que genera, etc.).
- Portabilidad. Un programa es portable
cuando tiene la capacidad de poder ejecutarse en una plataforma, ya sea
hardware o software, diferente a aquélla en la que se elaboró. La
portabilidad es una característica muy deseable para un programa, ya que
permite, por ejemplo, a un programa que se ha desarrollado para sistemas GNU/Linux ejecutarse también en la familia de sistemas operativos Windows. Esto permite que el programa pueda llegar a más usuarios más
fácilmente.
Lenguaje de programación
Un lenguaje de programación
es un lenguaje
formal diseñado para expresar procesos que pueden ser llevados a cabo
por máquinas como las computadoras.
Pueden usarse para crear programas que
controlen el comportamiento físico y lógico de una máquina, para expresar algoritmos con
precisión, o como modo de comunicación humana.1
Está formado por un conjunto
de símbolos y reglas sintácticas y semánticas que definen
su estructura y el significado de sus elementos y expresiones. Al proceso por
el cual se escribe, se
prueba, se
depura, se
compila (de ser necesario) y se mantiene el código fuente de un programa informático se le llama
programación.
También la palabra
programación se define como el proceso de creación de un programa de computadora, mediante
la aplicación de procedimientos lógicos, a través de los siguientes pasos:
- El desarrollo lógico del programa para resolver un problema en
particular.
- Escritura de la lógica del programa empleando un lenguaje de
programación específico (codificación del programa).
- Ensamblaje o compilación del programa hasta convertirlo en lenguaje
de máquina.
- Prueba y depuración del programa.
- Desarrollo de la documentación.
Existe un error común que
trata por sinónimos los términos 'lenguaje de programación' y 'lenguaje informático'. Los
lenguajes informáticos engloban a los lenguajes de programación y a otros más,
como por ejemplo HTML (lenguaje para el marcado de páginas web que no es
propiamente un lenguaje de programación, sino un conjunto de instrucciones que permiten
diseñar el contenido de los documentos).
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. Todo esto, a través de un lenguaje que intenta
estar relativamente próximo al lenguaje humano o natural. Una
característica relevante de los lenguajes de programación es precisamente que
más de un programador pueda usar un conjunto común de instrucciones que sean
comprendidas entre ellos para realizar la construcción de un programa de forma
colaborativa.
La Programación En
La Vida Cotidiana
La programación a través de
los años a tomado un papel fundamental para el desarrollo de la
especie humana ya que este grandioso proceso a permitido el
surgimiento de la llamada era informática o tecnológica.
La programación a sido
fundamental para el desarrollo humano ya que nos permite hacer que las maquinas
realicen procesos que los humanos no podemos hacer con gran facilidad e
inclusos muchas veces nos resultan imposibles de realizar. Estos procesos se
dan gracias a la inserción de algoritmos a la maquina la cual realiza
las funciones que queremos según las especificaciones de
la programación que tenga.
Para concluir sin la programación de máquinas en las
últimas décadas podría decir que el desarrollo de la especie
humana no hubiera sido tan acelerado, ya que gracias a las maquinas es que
hemos podido progresar en el desarrollo industrial, tecnológico e
incluso en el energético. Debido a que gracias a
la programación de las maquinas podemos hacer cosas que pareciesen
sobre humanas.
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. Todo esto, a través de un lenguaje que intenta
estar relativamente próximo al lenguaje humano o natural. Una
característica relevante de los lenguajes de programación es precisamente que
más de un programador pueda usar un conjunto común de instrucciones que sean
comprendidas entre ellos para realizar la construcción de un programa de forma
colaborativa.
C++
Si deseas saber cuáles
son los lenguajes de programación más
usados te dejo el enlace a esta página: www.taringa.net/.../Ranking-de-lenguajes-de-programacion-mas-usados-...
Tutorial de Como usar C++
Enlace a Video Tutorial:
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