Historia de la programación
Los primeros lenguajes de programación surgieron de la idea de Charles Babagge. Era un profesor matemático de origen inglés, que al principio del Siglo XIX predijo muchas de las teorías en que se basan los actuales ordenadores. Pensó en la creación de la llamada máquina analítica en el Siglo XIX. Colaboró con Ada Lovedby, la cual es considerada como la primera programadora de la historia, pues realizó programas para aquélla supuesta máquina de Babagge, en tarjetas perforadas. Como la máquina no llego nunca a construirse, los programas de Ada, lógicamente, tampoco llegaron a ejecutarse, pero si suponen un punto de partida de la programación, sobre todo si observamos que en cuanto se empezó a programar, los programadores utilizaron las técnicas diseñadas por Charles Babagge, y Ada, que consistían entre otras, en la programación mediante tarjetas perforadas. A pesar de ello, Ada ha permanecido como la primera programadora de la historia. Se dice por tanto que estos dos genios, se adelantaron un siglo a su época, lo cual describe la inteligencia de la que se hallaban dotados.
En 1823 el gobierno Británico apoyó a Babagge para crear el proyecto de una máquina de diferencias, un dispositivo mecánico para efectuar sumas repetidas. Pero Babagge se dedicó al proyecto de la máquina analítica, abandonando la máquina de diferencias, que se pudiera programar con tarjetas perforadas, gracias a la creación de Charles Jacquard (francés). Este hombre era un fabricante de tejidos y había creado un telar que podía reproducir automáticamente patrones de tejidos, leyendo la información codificada en patrones de agujeros perforados en tarjetas de papel rígido. Entonces Babagge intento crear la máquina que se pudiera programar con tarjetas perforadas para efectuar cualquier cálculo con una precisión de 20 dígitos. Pero la tecnología de la época no bastaba para hacer realidad sus ideas. Si bien las ideas de Babagge no llegaron a materializarse de forma definitiva, su contribución es decisiva, ya que los ordenadores actuales responden a un esquema análogo al de la máquina analítica. En su diseño, la máquina constaba de cinco unidades básicas:
·Unidad de entrada, para introducir datos e instrucciones.
·Memoria, donde se almacenaban datos y resultados intermedios.
·Unidad de control, para regular la secuencia de ejecución de las operaciones.
·Unidad Aritmético-Lógica, que efectúa las operaciones.
·Unidad de salida, encargada de comunicar al exterior los resultados.
Charles Babbage, conocido como el»padre de la informática»no pudo completar en aquella época la construcción del computador que había soñado, dado que faltaba algo fundamental:la electrónica. El camino señalado de Babbage, no fue nunca abandonado y siguiéndolo, se construyeron los primeros computadores donde la entrada y salida de datos se realizaba mediante tarjetas perforadas.
La programación:
Un Lenguaje de Programación es un conjunto de reglas, notaciones, símbolos y/o caracteres que permiten a un programador poder expresar el procesamiento de datos y sus estructuras en la computadora. Cada lenguaje posee sus propias sintaxis. También se puede decir que un programa es un conjunto de órdenes o instrucciones que resuelven un problema específico basado en un Lenguaje de Programación.
Sobre los últimos 50 años, los idiomas que programan han evolucionado del código binario de máquina a herramientas poderosas que crean las abstracciones complejas. Como todos sabemos el «cerebro» de un ordenador es la Unidad Central de Procesamiento (CPU). En general un CPU puede almacenar números y realizar operaciones matemáticas básicas con ellos. Además esos números se pueden recibir de o enviar a la memoria o a los distintos dispositivos de entrada y salida (teclado, monitor, disco duro, impresora, etc). Para cada una de estas operaciones existe una instrucción diferente y cada CPU tiene su propio juego de instrucciones, más o menos amplio dependiendo de la complejidad de la CPU.
En la memoria del ordenador se puede guardar una secuencia de esas instrucciones, que el ordenador es capaz de seguir desde el principio hasta el final. Esas secuencias se llaman programas ejecutables. Cualquier función que realice un ordenador, por sofisticada que parezca, en realidad no es más que una larga secuencia de instrucciones elementales. Para los humanos resulta muy complicado escribir directamente los programas ejecutables porque cualquier tarea requiere muchísimos pasos, que el ordenador ejecuta de forma instantánea, pero para que los ordenadores funcionen es necesario disponer de programas ejecutables.
Los lenguajes de programación se han creado para facilitar la elaboración de programas ejecutables. Un lenguaje de programación es un lenguaje artificial diseñado para dictar instrucciones a un ordenador, pero tienen la ventaja de que no es necesario desmenuzar las tareas tanto como lo requiere el CPU si no que permiten definir tareas de forma más abstracta. Por ejemplo, un lenguaje de programación puede tener una instrucción para calcular raíces cuadradas, aunque haya CPUs que no tengan la capacidad de calcular raíces cuadradas.
Existen muchos lenguajes de programación diferentes, pero en general, un programador que quiere conseguir que el ordenador realice determinadas operaciones, tiene que seguir estos pasos:
- El programador escribe una secuencia de instrucciones siguiendo las reglas de un lenguaje de programación. Esa secuencia de instrucciones se guarda en uno o varios archivos de texto. A estos archivos se les llama código fuente del programa.
- Mediante un programa especial (llamado compilador o intérprete) capaz de realizar esa tarea el ordenador convierte los archivos de texto en archivos ejecutables, es decir, traduce la secuencia de instrucciones escritas por el programador en instrucciones. A estos archivos ejecutables se les llama programas ejecutables.
- El programador o cualquier otro usuario le puede pedir al ordenador que ejecute el programa ejecutable.
Características de la programación
- Legibilidad: consiste en si el lenguaje tiene una sintaxis sencilla, fáciles de leer y fáciles de compilar (ejecutar)
- Ortogonalidad: permite combinar en una sola instrucción diversas características del lenguaje, de esta manera se consiguen programas más cortos y más compactos.
- Naturalidad para la aplicación: consiste en el lenguaje proporcione herramientas adecuadas para el fin para el que está pensado.
- Soporte a la abstracción: Solucionar tipos de problemas y no problemas concretos. Debe permitir que el programador pueda crear funciones y procedimientos.
- Entorno de programación: Los lenguajes han de ir acompañados de un entorno donde programar.
- Portabilidad de los programas: Es un lenguaje que permite crear programas que funcionen en cualquier maquina pertenezca a la plataforma que quiera, distinto fabricante, etc.
Ventajas de los lenguajes de Programación:
ØLos lenguajes de programación son infinitamente más comprensibles para los humanos que las secuencias de instrucciones.
ØUn mismo código fuente se puede acabar ejecutando en ordenadores con diferentes juegos de instrucciones, usando compiladores o intérpretes que sean capaces de realizar la traducción.
ØMejorando los compiladores o intérpretes, un mismo código fuente se puede acabar convirtiendo en programas ejecutables más rápidos.
LA IMPORTANCIA DE LA Programación
La programación es importante porque permite automatizar todo tipo de tareas. Cuando un trabajo se hace manualmente, el tiempo empleado para realizar un trabajo suele ser directamente proporcional a la cantidad de trabajo. Así pues, cabe destacar que la programación maximiza el tiempo de cualquier actividad que pueda realizar una persona y que le pueda llevar mucho tiempo.
Clasificación DE LOS LENGUAJES DE Programación
Los lenguajes de programación son clasificados de muchas formas, dentro de estas se encuentran:
Clasificación según nivel de abstracción
·Los lenguajes de bajo nivel:
Son lenguajes de programación que se acercan al funcionamiento de una computadora. El lenguaje de más bajo nivel es, por excelencia, el código máquina. A éste le sigue el lenguaje ensamblador, ya que al programar en ensamblador se trabajan con los registros de memoria de la computadora de forma directa.
·Los lenguajes de medio nivel:
Hay lenguajes de programación que son considerados por algunos expertos como lenguajes de medio nivel (como es el caso del lenguaje C) al tener ciertas características que los acercan a los lenguajes de bajo nivel pero teniendo, al mismo tiempo, ciertas cualidades que lo hacen un lenguaje más cercano al humano y, por tanto, de alto nivel.
·Los lenguajes de alto nivel:
Los lenguajes de alto nivel son normalmente fáciles de aprender porque están formados por elementos de lenguajes naturales, como el inglés.
Clasificación según la forma de ejecución
·Lenguaje compilados:
Los compiladores son aquellos cuya función es traducir un programa escrito en un determinado lenguaje a un idioma que la computadora entienda (lenguaje máquina con código binario). Al usar un lenguaje, el programa desarrollado nunca se ejecuta mientras haya errores, sino hasta que luego de haber compilado el programa, ya no aparecen errores en el código.
·Lenguaje interpretados:
La tarea de conversión se realiza cada vez que se quiere ejecutar el programa. El intérprete lee una instrucción del programa fuente, la convierte en código ejecutable, la ejecuta y pasa a la siguiente. En este caso, el usuario necesita tener el programa fuente para poder ejecutarlo.
Lenguajes tipificados y lenguajes no tipificados
En programación, los elementos que pueden almacenar información se llaman variables. Dependiendo del tipo de información (números, letras, etc) que se almacena se usan variables de un tipo o de otro. Una característica que diferencia unos lenguajes de otros es la rigidez o permisividad con respecto a los tipos de variables.
- Los lenguajes tipificados: son aquellos en los que una variable guarda siempre un mismo tipo de datos.
- Los lenguajes no tipificados no requieren la declaración de tipo de las variables y una misma variable puede almacenar valores de tipos distintos a lo largo de la ejecución del programa.
Algunas ventajas de los lenguajes tipificados es que permiten detectar errores que permiten a los compiladores optimizar mejor el código ejecutable y, en el caso de exigir la declaración de tipo de las variables, que facilitan la comprensión de los programas. Algunas ventajas de los lenguajes no tipificados es la mayor flexibilidad de los programas, y una serie de características que aunque no se derivan necesariamente de la falta de tipificación suelen presentar los lenguajes no tipificados: simplicidad, mayor número de tipos de datos, etc.
Clasificación en función la forma de programar.
oLenguajes procedurales.
Establecen como debe ejecutarse una tarea, dividiéndola en partes que especifican como realizar cada una de las subtareas asociadas. La mayoría de los lenguajes de alto nivel son de este tipo: FORTRAN, BASIC, PASCAL, etc.
oLenguajes declarativos.
En este caso, el proceso por el cual se ejecuta el programa no aparece de forma explícita en el programa, el programador no tiene que indicar el proceso detallado de cómo realizar la tarea.
Orientados a objetos.
El diseño de los programas se centra más en los datos y su estructura. Los programas consisten en descripciones de unidades denominadas objetos, que encapsulan los datos y las operaciones que actúan sobre ellos.
oOrientados al problema.
Están diseñados para problemas específicos, principalmente de gestión. En estos lenguajes, los programas están formados por sentencias que ordenan que se quiere hacer. Generalmente, estos lenguajes suelen ser generadores de aplicaciones que permiten automatizar en la medida de lo posible la tarea de desarrollo de software de aplicaciones de gestión