5.-Lenguajes de Programación

Lenguajes de bajo nivel:

            Utilizan códigos muy cercanos a los de la máquina, lo que hace posible la elaboración de programas muy potentes y rápidos, pero son de difícil aprendizaje.

Lenguajes de alto nivel:

            El programador escribe su programa en alguno de estos lenguajes (Pascal, Cobol, Basic, Fortran, C++ ) mediante secuencias de instrucciones.

            Antes de ejecutar el programa la computadora lo traduce a código máquina de una sola vez (lenguajes compiladores) o interpretándolo instrucción por instrucción (lenguajes intérpretes).

            Los lenguajes de alto nivel: un programa de computadora, es una colección de instrucciones que, al ser ejecutadas por el CPU de una máquina, llevan a cabo una tarea ó función específica.

            Este conjunto de instrucciones que forman los programas son almacenados en archivos denomina dos archivos ejecutables puesto que, al teclear su nombre (o hacer clic sobre el icono que los identifica) logras que la computadora los cargue y corra, o ejecute las instrucciones del archivo.

            El contenido de un archivo ejecutable no puede ser entendido por el usuario, ya que no está hecho para que la gente lo lea, sino para que la computadora sea quien lo lea.

            Los archivos de programas ejecutables contienen el código máquina, que la CPU identifica como sus instrucciones. Son lo que conocemos como Programas Objeto.

            Dado que sería muy difícil que los programadores crearan programas directamente en código de máquina, usan lenguajes más fáciles de leer, escribir y entender para la gente.

            El programador teclea instrucciones en un editor, que es un programa parecido a un simple procesador de palabras, estas instrucciones son almacenadas en archivos denominados programas fuentes (código fuente).

            Si los programadores necesitan hacer cambios al programa posteriormente vuelven a correr el editor y cargan el programa fuente para modificarlo.

            El proceso de conversión de programas fuente a programas objeto se realiza mediante un programa denominado compilador. El compilador toma un programa fuente y lo traduce a programa objeto y almacena este último en otro archivo.

Programa fuente:

            Es el programa escrito en alguno de los lenguajes y que no ha sido traducido al lenguaje de la maquina, es decir el programa que no está en código de máquina y que por lo tanto no puede ser ejecutable.

Programa objeto:

            Es aquel programa que se encuentra en lenguaje máquina y que ya es ejecutable por esta.

Programación orientada a objetos:

            La programación orientada a objetos no es un concepto nuevo, sus inicios y técnicas de programación se iniciaron a principios de los 70. Se puede definir programación orientada a objetos (OOPS) como una técnica de programación que utiliza objetos como bloque esencial de construcción,es un tipo de programación más cercana al razonamiento humano.

            La OOPS surge como una solución a la programación de grandes programas, y para solventar el mantenimiento de dichas aplicaciones, ya que en la programación estructura el más mínimo cambio supone la modificación de muchas funciones relacionadas, en cambio con la OOPS solo es cuestión de añadir o modificar métodos de una clase o mejor, crear una nueva clase a partir de otra (Herencia).

Concepto de Objeto:

            Desde un punto de vista general un Objeto es una estructura de datos de mayor o menor complejidad con las funciones que procesan estos datos. Dicho de otra forma, sería Datos más un Código que procesa estos datos.

            A los datos se les denomina miembros dato y a las funciones miembros o miembros funciones. Los datos están ocultos y sólo se puede acceder a ellos mediante las funciones miembros.

Clases:

            Las Clases son como plantillas o modelos que describen como se construyen ciertos tipos de Objeto. Cada vez que se construye un Objeto de una Clase, se crea una instancia de esa Clase("instance").

            Una Clase es una colección de Objetos similares y un Objeto es una instancia de una Clase. Se puede definir una Clase como un modelo que se utiliza para describir uno o más Objetos del mismo tipo.

Herencia:

            Una característica muy importante de los Objetos y las Clases es la Herencia, una propiedad que permite construir nuevos Objetos (Clases) a partir de unos ya existentes. Esto permite crear "Sub-Clases" denominadas Clases Derivadas que comparten las propiedades de la Clase de la cual derivan (Clase base).

            Las Clases derivadas heredan código y datos de la clase base, asimismo incorporan su propio código y datos especiales. Se puede decir que la herencia permite definir nuevas Clases a partir de las Clases ya existentes.

Polimorfismo:

            En un sentido literal, Polimorfismo significa la cualidad de tener más de una forma. En el contexto de POO, el Polimorfismo se refiere al hecho de que una simple operación puede tener diferente comportamiento en diferentes objetos.

Compilador:

            Es un programa que traduce un lenguaje de alto nivel al lenguaje máquina. Un programa compilado indica que ha sido traducido y está listo para ser ejecutado. La ejecución de los programas compilados es más rápida que la de los interpretados, ya que el interprete debe traducir mientras está en la fase de ejecución (saca todos los errores).

            Un compilador es un programa que traduce el programa fuente (conjunto de instrucciones de un lenguaje de alto nivel, por ejemplo BASIC o Pascal) a programa objeto (instrucciones en lenguaje máquina que la computadora puede interpretar y ejecutar).

            Se requiere un compilador para cada lenguaje de programación. Un compilador efectúa la traducción, no ejecuta el programa. Una vez compilado el programa, el resultado en forma de programa objeto será directamente ejecutable.

            Presentan la ventaja considerable frente a los intérpretes de la velocidad de ejecución, por lo que su uso será mejor en aquellos programas probados en los que no se esperan cambios y que deban ejecutarse muchas veces. En caso de que se opte por un interpretador se debe considerar que el intérprete resida siempre en memoria.

Interprete:

            Traductor de lenguajes de programación de alto nivel, los interpretes ejecutan un programa línea por línea. El programa siempre permanece en su forma original(programa fuente) y el interprete proporciona la traducción al momento de ejecutar cada una de la s instrucciones.

            Un intérprete es un programa que procesa los programas escritos en un lenguaje de alto nivel, sin embargo, está diseñado de modo que no existe independencia entre la etapa de traducción y la etapa de ejecución. Un intérprete traduce cada instrucción o sentencia del programa escrito a un lenguaje máquina e inmediatamente se ejecuta.

            Encuentran su mayor ventaja en la interacción con el usuario, al facilitar el desarrollo y puesta a punto de programas, ya que los errores son fáciles de detectar y sobre todo de corregir.

Lenguaje máquina:

            Lenguaje original de la computadora, un programa debe estar escrito en el lenguaje de la máquina para poder ser ejecutado. Este es generado por software y no por el programador. El programador escribe en un lenguaje de programación, el cual es traducido al lenguaje de máquina mediante intérpretes y

compiladores.

Case (Computer-Aided Software Engineering o Computer- Aided Systems Engineering):

            Ingeniería de Software Asistida por Computadora o Ingeniería de Sistemas Asistida por computadora Software que se utiliza en una cualquiera o en todas las fases del desarrollo de un sistema de información, incluyendo análisis, diseño y programación.

            Por ejemplo, los diccionarios de datos y herramientas de diagramación ayudan en las fases de análisis y diseño, mientras que los generadores de aplicaciones aceleran la fase de programación.

            Las herramientas CASE proporcionan métodos automáticos para diseñar y documentar las técnicas tradicionales de programación estructurada. La meta última de CASE es proveer un lenguaje para describir el sistema completo, que sea suficiente para generar todos los programas necesarios. 

Cronología de los Lenguajes de programación

1954 FORTRAN Formula Translation (Traducción de fórmulas): Diseñado en un principio para usos científicos y de ingeniería, se trata de un lenguaje compilado de alto nivel que hoy se utiliza en numerosos campos. Precursor de diversos conceptos, como las variables, las instrucciones condicionales y las subrutinas compiladas por separado.

1959 COBOL  Common Business-Oriented Language (Lenguaje simbólico de programación orientado a aplicaciones comerciales): Lenguaje de programación semejante al idioma inglés, que hace hincapié en las estructuras de datos. De amplia utilización, principalmente en empresas.

1960 ALGOL  ALGOrithmic Language (Lenguaje ALGOL algorítmico): Primer lenguaje de programación procedural estructurado, utilizado sobre todo para resolver problemas matemáticos.

1960 LISP LISt Processing (Procesamiento de listas): Lenguaje de programación orientado a la generación de listas, utilizado principalmente para manipular listas de datos. Lenguaje interpretado que suele utilizarse en las investigaciones y está considerado como el lenguaje estándar en proyectos de inteligencia artificial.

1961 APL A Programming Language (Un lenguaje de programación): Lenguaje interpretado que utiliza un amplio conjunto de símbolos especiales y que se caracteriza por su brevedad. Utilizado fundamentalmente por los matemáticos.

1964 PL/1 Programming Language 1 (Lenguaje de programación uno): Diseñado para combinar las principales virtudes del FORTRAN, COBOL y ALGOL, se trata de un lenguaje de programación complejo. Compilado y estructurado, es capaz de gestionar errores y de procesar multitareas, y se emplea en entornos académicos y de investigación.

1965 BASIC Beginners All-Purpose Symbolic Instruction Code(Código de instrucciones simbólicas multipropósito para principiantes): Lenguaje de programación de alto nivel, utilizado con frecuencia por programadores principiantes.

1968 LOGO Derivado del griego logos, ‘palabra’: Lenguaje de programación que suele utilizarse con niños. Presenta un sencillo entorno de dibujo y varias prestaciones de mayor nivel del lenguaje LISP. Fundamentalmente educativo.

1969 PILOT Programmed Inquiry, Language Or Teaching (Consulta, lenguaje o aprendizaje de investigación programada): Lenguaje de programación utilizado fundamentalmente para crear aplicaciones destinadas a instrucciones asistidas por computadora. Se caracteriza por utilizar un mínimo de sintaxis.

1970 FORTH Lenguaje de cuarta (FOuRTH) generación: Lenguaje estructurado e interpretado de fácil ampliación. Ofrece una alta funcionalidad en un espacio reducido.

1971 PASCAL Blaise PASCAL, matemático e inventor del primer dispositivo de computación: Lenguaje compilado y estructurado basado en ALGOL. Agrega tipos y estructuras de datos simplificando la sintaxis. Al igual que el C, se trata de un lenguaje de programación estándar para microcomputadoras.

1972 C Predecesor del lenguaje de programación B, fue desarrollado en Bell Laboratory: Lenguaje de programación compilado y estructurado, que suele utilizarse en numerosos lugares de trabajo porque sus programas pueden transferirse fácilmente entre distintos tipos de computadoras.

1979 ADA  Augusta ADA Byron (Lady Lovelace): Derivado de Pascal, utilizado principalmente por los militares.

1980 MODULA-2: Diiseñado como fase secundaria de Pascal: Lenguaje que hace hincapié en la programación modular. Es un lenguaje de alto nivel basado en Pascal, que se caracteriza por la ausencia de funciones y procedimientos estandarizados.

1983 C++: Una versión orientada a objetos derivada del lenguaje de programación de aplicación general denominado C, desarrollada por Bjarne Stroustrup en los Bell Laboratories de la compañía American Telephone and Telegraph (AT&T); en un principio también fue conocido como C with Classes (C con clases, alusión a las clases de la programación orientada a objetos).

1995 JAVA: Lenguaje de programación orientado a objetos desarrollado por la empresa Sun Microsystems y que se ha extendido ampliamente en World Wide Web. Es un lenguaje de alto nivel y propósito general similar a C++, con marcadas características de seguridad y transportabilidad.

2000 C#: Nombre dado a un nuevo lenguaje de programación, derivado del C/C++, con la finalidad de proporcionar un método sencillo de creación de aplicaciones de propósito general y con programación orientada a objetos (POO).