Unidad 3. Introducción a la Programación 3.1 Características del lenguaje de programación 3.2 Estructura básica de un programa. 3.3 Traducción de un programa: compilación, enlace de un programa, errores en tiempo de compilación. 3.4 Ejecución de un programa. 3.5 Elementos del lenguaje: datos, literales y constantes, identificadores, variables, parámetros, operadores, entrada y salida de datos. 3.6 Errores en tiempo de ejecución.

Introducción a la Programación Un programa de computadora es un conjunto de instrucciones – órdenes dadas a la máquina que producirán la ejecución de una determinada tarea. En esencia, un programa es un medio para conseguir un fin.

Proceso de la Programación Definición del Problema Diseño del Algoritmo Codificación del Programa Depuración y verificación

Por consiguiente, el Proceso de la Programación es un proceso de solución de problemas, el desarrollo de un programa requiere las siguientes fases: Definición y analisis del problema Diseño de algoritmos: Diagrama de flujo Diagrama N-S Pseudocódigo Codificación del programa Depuración y verificación del programa Documentación Mantenimiento

Partes de un Programa Tras la decisión de desarrollar un programa, el programador debe establecer el conjunto de especificaciones que debe contener el programa, que incluirán las técnicas para obtener las salidas a partir de las entradas. Conceptualmente, un programa puede ser considerado como una caja negra, como se muestra en la siguiente figura. La caja negra o Algoritmo de resolución, es el conjunto de códigos que transforman las entradas del programa (datos) en la salida (resultados).

(Algoritmo de resolución) Bloques de un Programa Entrada Programa (Algoritmo de resolución) Salida

El programador debe establecer de dónde proviene las entradas al programa. Las entradas, en cualquier caso, procederán de un dispositivo de entrada (teclado, disco …), el proceso de introducir la información de entrada -datos- en la memoria de la computadora se denomina entrada de datos, operación de lectura o acción de leer. Las salidas de datos se deben presentar en dispositivos periféricos de salida: pantalla, impresoras, discos, etc. La operación salida de datos se conoce también como escritura o acción de escribir

Traducción de un Programa compilación, enlace de un programa, errores en tiempo de compilación

Fase de compilación y linkado (link, montado o enlace) Un programa escrito en un lenguaje de alto nivel, no puede ser ejecutado directamente por un ordenador, sino que debe ser traducido a lenguaje máquina. Las etapas por las que debe pasar un programa escrito en un lenguaje de programación, hasta poder ser ejecutable son: Programa Fuente Compilador Programa (o código) objeto Programa ejecutable

Linker (montador o enlazador): Es el programa encargado de insertar al Es el programa encargado de insertar al objeto el código máquina de las funciones de las librerías (archivos de biblioteca) usadas en el programa y realizar el proceso de montaje, que producirá un programa ejecutable .exe. Las librerías son una colección de código (funciones) ya programado y traducido a código máquina, listo para utilizar en un programa y que facilita la labor del programador.

Errores en tiempo de compilación Los compiladores emiten mensajes de error o de advertencia durante las fases de compilación, de enlace o de ejecución de un programa: Los errores en tiempo de compilación son los que se producen antes de la ejecución del programa, durante el proceso de compilación del programa.

Pasos para la elaboración y ejecución de un programa: Los pasos a seguir los podemos resumir de la siguiente manera: 1 º. Escribir el código fuente, por ejemplo con el editor del EID. 2 º. Compilar el fichero fuente 3 º. Si se producen errores de sintaxis (o warnings) volver al editor y eliminar los errores de sintaxis. 4 º. Si no hay errores se obtendrá el código objeto y el enlazador construirá el archivo ejecutable. 5 º. Una vez tengamos el archivo ejecutable, será el sistema operativo el encargado de colocar el programa en la memoria central y ejecutarlo. 6 º. Comprobar el funcionamiento del programa. 7 º. Si se detecta errores o un mal funcionamiento del programa, activar el depurador para trazar el programa y ejecutarlo sentencia a sentencia. 8 º. Una vez que hayamos encontrado la causa del error, volveremos al editor y lo corregimos. 9 º. El proceso de compilar, enlazar y ejecutar el programa lo repetiremos hasta que no se produzcan errores.

Fase de ejecución de un programa Una vez que tenemos el programa en lenguaje máquina, para poderlo ejecutar hay que introducirlo en la memoria. 1. Una utilidad del S.O. llamada cargador colocará el programa, y sus datos de entrada, en memoria principal, preparándolo para su ejecución. 2. El S.O. le pasa el control a la C.P.U. para que comience la ejecución del programa, realizando la Unidad de Control los siguientes pasos (fases): Captación de la instrucción: Lee de la Memoria Principal la instrucción a ejecutar. Ejecución de la instrucción: Interpreta la instrucción leída y envía señales de control a las unidades que deban intervenir en su ejecución. Tras dicha ejecución se establece cuál será la siguiente

Elementos del Lenguaje Tipos de datos Datos enteros Byte, sbyte, short, ushort, int, uint, long, ulong De coma flotante Float, double, decimal De caracteres char Lógicos bool

Literales Existen 3 maneras de representar el valor de un número entero. Si se escribe el número solamente, éste representa un número en base decimal. Si tiene un cero delante estamos escribiendo octales y si tiene el prefijo "0x" el valor está representado en base hexadecimal.

Constantes Las constantes son valores inmutables, y por tanto no se pueden cambiar. Cuando se declara una constante con la palabra clave const, también se debe asignar el valor. Tras esto, la constante queda bloqueada y no se puede cambiar. Son implícitamente estáticas (static).no se pueden cambiar. const double PI = 3.1416

Identificadores Los identificadores son las palabras con las que identificamos o llamamos a una variable o constante. A la hora de dar nombre a una variable o sea a la hora de identificar una variable debemos de tener en cuenta algunas reglas de nomenclatura.

Variables Las variables son identificadores asociados a valores. Se declaran indicando el tipo de dato que almacenará y su identificador. Un identificador puede: empezar por "_". contener caracteres Unicode en mayúsculas y minúsculas (sensible a mayúsculas y minúsculas). Un identificador no puede: empezar por un número. empezar por un símbolo, ni aunque sea una palabra clave. contener más de 511 caracteres. int miNumero; //Declaramos la variable, pero no la inicializamos con ningún valor

Parámetros En informática, un parámetro es un tipo de variable que es recibida por una función, procedimiento o subrutina. Un parámetro influye en el comportamiento o el resultado de la ejecución de la función, procedimiento o subrutina (de ahora en más sólo procedimiento) que lo recibe. Son muy utilizados en la programación.

Operadores CATEGORIA OPERADORES Aritmético + - * / % Lógico y a nivel de bits ^ ! ~ && || Concatenación + Incremento, decremento ++ -- Desplazamiento << >> Relacional = = ! = < > <= >= Asignación = ^ = <<= >>== Acceso a miembro . Indexación [ ] Conversión ( ) Condicional ? : Creación de Objetos new Información de tipo as is sizeof typeof

Entrada y salida de datos En java la manera de representar las entradas y las salidas es a base de streams (flujos de datos). Un sistema en una conexión entre el programa y la fuente o destino de los datos La información se traslada en serie a través de esta conexión

Errores en tiempo de ejecución Los errores en tiempo de ejecución son los que se producen durante la ejecución del programa. Son los más difíciles de encontrar, no son detectados por el compilador, ya que son errores de lógica, no de sintaxis. Aunque al compilar un programa no de errores, el programa puede funcionar incorrectamente y/o a dar errores durante su ejecución. Por ejemplo: Un programa puede producir resultados erróneos, al equivocarnos (errores lógicos) al programar el algoritmo (sumar en vez de restar, etc.). Un programa puede interrumpirse bruscamente, por ejemplo si tenemos que hacer una división y el divisor es cero, etc.

Unidad 4. Control de flujo. 4.1 Estructuras secuenciales. 4.2 Estructuras selectivas: simple, doble y múltiple. 4.3 Estructuras iterativas: repetir mientras, hasta, desde 4.4 Diseño e implementación de funciones

Estructuras secuenciales La estructura secuencial es aquella en la que una acción (instrucción) sigue a otra en secuencia. Las tareas se suceden de tal modo que la salida de una es la entrada de la siguiente y así sucesivamente hasta el final del proceso. La figura representa una estructura secuencial. La estructura secuencial tiene una entrada y una salida. Su representación grafica se muestra en la siguiente figura.

Proceso contador_para Para variable<-0 Hasta 10 Con Paso 2 Hacer Escribir "El valor es: ", variable; FinPara FinProceso

Estructura selectivas La especificación formal de algoritmos tiene realmente utilidad cuando el algoritmo requiere una descripción mas complicada que una lista sencilla de instrucciones. Este es el caso cuando existen un numero de posibles alternativas resultantes de la evaluación de una determinada condición. Las estructuras selectivas se utilizan para tomar decisiones lógicas; de ahí que se suelan denominar también estructuras de decisión o alternativas. Las estructuras selectivas o alternativas pueden ser:

Alternativa simple (si-entonces) Esta ejecuta una determina acción cuando se cumple una determinada condición. La selección si-entonces evalúa la condición y Si la condición es verdadera, entonces ejecuta la acción si (o acciones caso de ser S1 una acción compuesta y constar de varias acciones). Si la condición es falsa, entonces no hacer nada.

Proceso Calificacion Leer calificacion; Si calificacion>=70 Entonces Escribir "Aprobado"; FinSi FinProceso

Alternativa doble (si-entonces-si_no) La estructura anterior es muy limitada y normalmente se necesitara una estructura que permita elegir entre dos opciones o alternativas posibles, en función del cumplimiento o no de una determinada condición. Si la condición “c” es verdadera, se ejecuta la acción S1 y, si es falsa se ejecuta la acción S2.

Proceso edad_doble Escribir "Ingresa tu edad"; Leer edad; Si edad>=18 Entonces Escribir "Mayor de edad" Sino Escribir "Menor de edad" FinSi FinProceso

Alternativa múltiple Con frecuencia-en la practica-, es necesario que existan mas de dos elecciones posibles (por ejemplo, en la resolución de la ecuación de segundo grado existen tres posibles alternativas o caminos a seguir, según que el discriminante sea negativo, nulo o positivo).

Estructuras iterativas Las estructuras que repiten una secuencia de instrucciones de un numero determinado de veces se denominan bucles, y se llama iteración al hecho de repetir la ejecución de una secuencia . Las estructuras iterativas pueden ser: repetir, mientras, hasta, desde.

Estructuras repetitivas Las computadoras están especialmente diseñadas para todas aquellas aplicaciones en las cuales una operación o conjunto de ellas deben repetirse muchas veces. un tipo muy importante de estructura es el algoritmo necesario para repetir una o varias acciones un numero determinado de veces.

Estructura mientras Esta es aquella en que el cuerpo del bucle se repite mientras se cumple una determinada condición. Cuando se ejecuta la instrucción mientras, la primera cosa que sucede es que se evalúa la condición. Si se evalúa falsa, ninguna acción se toma y el programa prosigue en la siguiente instrucción y si es verdadera entones se ejecuta el cuerpo del bucle.

Diseño e implementación de funciones Matemáticamente una función es una operación que toma uno o mas valores llamados argumentos y produce un valor denominado resultado – valor de la función para los argumentos dados – todos los lenguajes de programación tienen funciones incorporadas o intrínsecas , ejemplo: f(x)=___x____ 1 + x2

Las funciones incorporadas la sistema se denominan funciones internas o intrínsecas y las funciones definidas por el usuario, funciones externas. Cuando las funciones estándares o internas no permiten realizar el tipo de calculo deseado es necesario recurrir alas funciones externas, que pueden ser definidas por el usuario mediante de una declaración de función. A una función no se le llama explícitamente, si no que se le invoca o referencia mediante un nombre y una lista de parametros actuales.

Bibliografía Fundamentos de Programación, algoritmos y estructura de datos. Luis Joyanes Aguilar Segunda editorial McGRAW-HILL http://www.uhu.es/04004/material/Transparencias3.pdf http://www.slideshare.net/tensanti/entrada-y-salida-de-datos-en-java-1551664 Fecha de consulta 10 y 13 de Noviembre.