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Lenguaje de programación

Agosto 24, 2021

Un lenguaje de programación es un lenguaje formal (o artificial, es decir, un lenguaje con reglas gramaticales bien definidas) que le proporciona a una persona, en este caso el programador, la capacidad de escribir (o programar) una serie de instrucciones o secuencias de órdenes en forma de algoritmos con el fin de controlar el comportamiento físico o lógico de un sistema informático, de manera que se puedan obtener diversas clases de datos o ejecutar determinadas tareas. A todo este conjunto de órdenes escritas mediante un lenguaje de programación se le denomina programa informático.[1]​[2]​[3]​[4]​

Captura de la microcomputadora Commodore PET-32 mostrando un programa en el lenguaje de programación de alto nivel BASIC, bajo el emulador VICE, en una distribución GNU/Linux.
Un ejemplo de código fuente escrito en el lenguaje de programación Java, que imprimirá el mensaje "Hello World!" a la salida estándar cuando es compilado y ejecutado

Características

Programar viene a ser el proceso de crear un software fiable mediante la escritura, prueba, depuración, compilación o interpretación, y mantenimiento del código fuente de dicho programa informático. Básicamente, este proceso se define aplicando lógicamente 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).
  • Compilación o interpretación del programa hasta convertirlo en lenguaje de máquina.
  • Prueba y depuración del programa.
  • Desarrollo de la documentación.

Los lenguajes de programación están formados por un conjunto de símbolos (llamado alfabeto), reglas gramaticales (léxico/morfológicas y sintácticas) y semánticas, que en conjunto definen las estructuras válidas del lenguaje y su significado. Existe el error común de tratar como 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 estructurar el contenido de los documentos).

El lenguaje de programación permite especificar de manera precisa sobre qué datos debe operar un software específico, cómo deben ser almacenados o transmitidos dichos datos, y qué acciones debe tomar el software 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.

Historia

Artículo principal: Historia de los lenguajes de programación
 
Código Fortran en una tarjeta perforada, mostrando el uso especializado de las columnas 1-5, 6 y 73-80

Para que la computadora entienda nuestras instrucciones debe usarse un lenguaje específico conocido como código máquina, que la máquina lee fácilmente, pero que es excesivamente complicado para las personas. De hecho, solo consiste en cadenas extensas de números 0 y 1.

Para facilitar el trabajo, los primeros operadores de computadoras decidieron crear un traductor para reemplazar los 0 y 1 por palabras o abstracción de palabras y letras provenientes del inglés; este se conoce como lenguaje ensamblador. Por ejemplo, para sumar se usa la letra A de la palabra inglesa add (sumar). El lenguaje ensamblador sigue la misma estructura del lenguaje máquina, pero las letras y palabras son más fáciles de recordar y entender que los números.

La necesidad de recordar secuencias de programación para las acciones usuales llevó a denominarlas con nombres fáciles de memorizar y asociar: ADD (sumar), SUB (restar), MUL (multiplicar), CALL (ejecutar subrutina), etc. A esta secuencia de posiciones se le denominó "instrucciones", y a este conjunto de instrucciones se le llamó lenguaje ensamblador. Posteriormente aparecieron diferentes lenguajes de programación, los cuales reciben su denominación porque tienen una estructura sintáctica semejante a la de los lenguajes escritos por los humanos, denominados también lenguajes de alto nivel.[5]​

El primer programador de computadora conocido fue una mujer: Ada Lovelace, hija de Anabella Milbanke Byron y Lord Byron. Anabella inició 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 estas 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.

A finales de 1953, John Backus sometió una propuesta a sus superiores en IBM para desarrollar una alternativa más práctica al lenguaje ensamblador, para programar la computadora central IBM 704. El histórico equipo Fortran de Backus consistió en los programadores Richard Goldberg, Sheldon F. Best, Harlan Herrick, Peter Sheridan, Roy Nutt, Robert Nelson, Irving Ziller, Lois Haibt y David Sayre.[6]​

El primer manual para el lenguaje Fortran apareció en octubre de 1956, con el primer compilador Fortran entregado en abril de 1957. Esto era un compilador optimizado, porque los clientes eran reacios a usar un lenguaje de alto nivel a menos que su compilador pudiera generar código cuyo desempeño fuera comparable al de un código hecho a mano en lenguaje ensamblador.

En 1960, se creó COBOL, uno de los lenguajes usados aún en la actualidad, en informática de gestión.

A medida que la complejidad de las tareas que realizaban las computadoras aumentaba, se hizo necesario disponer de un método más eficiente para programarlas. Entonces, se crearon los lenguajes de alto nivel, como lo fue BASIC en las versiones introducidas en los microordenadores de la década de 1980. Mientras que una tarea tan sencilla como sumar dos números puede necesitar varias instrucciones en lenguaje ensamblador, en un lenguaje de alto nivel bastará una sola sentencia.

Clasificación de los lenguajes de programación

Los lenguajes de programación han sido históricamente clasificados atendiendo a distintos criterios:

  • Clasificación histórica
A medida que surgían nuevos lenguajes que permitían nuevos estilos de programación más expresiva, se distinguieron dichos estilos en una serie de generaciones, cada una representando lenguajes de programación surgidos en una época similar y con características genéricas comunes.
  • Lenguajes de alto y de bajo nivel
Los lenguajes de programación se suelen clasificar dentro de dos amplias categorías que se refieren a su "nivel de abstracción", es decir, en cuanto a lo específico o general que es respecto a la arquitectura de computación inherente al sistema que se está utilizando.
  • Clasificación por paradigmas
Los paradigmas de programación distinguen distintos modelos de cómputo y de estilos de estructurar y organizar las tareas que debe realizar un programa. Un lenguaje de programación puede ofrecer soporte a uno o varios paradigmas de programación, total o parcialmente.
  • Clasificación por propósito
Se distinguen los lenguajes de programación de propósito general de aquellos de propósito específico.

En algunas ocasiones los lenguajes de programación son también clasificados en familias que comparten ciertas características comunes como el estilo general de la sintaxis que emplean. Habitualmente estas características suelen ser heredadas de lenguajes de programación anteriores que sirvieron de inspiración a los creadores de dicho lenguaje.

Clasificación histórica o por generaciones

Los equipos de ordenador (el hardware) han pasado por cuatro generaciones, de las que las tres primeras (ordenadores con válvulas, transistores y circuitos integrados) están muy claras, la cuarta (circuitos integrados a gran escala) es más discutible.

Algo parecido ha ocurrido con la programación de los ordenadores (el software), que se realiza en lenguajes que suelen clasificarse en cinco generaciones, de las que las tres primeras son evidentes, mientras no todo el mundo está de acuerdo en las otras dos. Estas generaciones no coincidieron exactamente en el tiempo con las de hardware, pero sí de forma aproximada, y son las siguientes:

  • Primera generación: los primeros ordenadores se programaban directamente en código de máquina (basado en sistema binario), que puede representarse mediante secuencias de 0 y 1. No obstante, cada modelo de ordenador tiene su propia estructura interna a la hora de programarse. A estos lenguajes se les denominaba Lenguaje de bajo nivel, porque sus instrucciones ejercen un control directo sobre el hardware y están condicionados por la estructura física de las computadoras que lo soportan. Dado que este tipo de lenguaje se acerca mucho más a la lógica de la máquina que a la humana, es mucho más complicado programar con él. El uso de la palabra bajo en su denominación no implica que el lenguaje sea menos potente que un lenguaje de alto nivel, sino que se refiere a la reducida abstracción entre el lenguaje y el hardware. Por ejemplo, se utiliza este tipo de lenguajes para programar tareas críticas de los sistemas operativos, de aplicaciones en tiempo real o controladores de dispositivos. Otra limitación de estos lenguajes es que se requiere de ciertos conocimientos de programación para realizar las secuencias de instrucciones lógicas.
  • Segunda generación: los lenguajes simbólicos, asimismo propios de la máquina, simplifican la escritura de las instrucciones y las hacen más legibles. Se refiere al lenguaje ensamblador ensamblado a través de un macroensamblador. Es el lenguaje de máquina combinado con una serie de poderosas macros que permiten declarar estructuras de datos y de control complejas.
  • Tercera generación: los lenguajes de alto nivel sustituyen las instrucciones simbólicas por códigos independientes de la máquina, parecidas al lenguaje humano o al de las Matemáticas. Se crearon para que el usuario común pudiese solucionar un problema de procesamiento de datos de una manera más fácil y rápida. Son usados en ámbitos computacionales donde se logra un alto rendimiento con respecto a lenguajes de generaciones anteriores. Entre ellos se encuentran C, Fortran, Smalltalk, Ada, C++, C#, Cobol, Delphi, Java y PHP, entre otros. Algunos de estos lenguajes pueden ser de propósito general, es decir, que el lenguaje no está enfocado a una única especialidad, sino que puede usarse para crear todo tipo de programas. Para ciertas tareas más comunes, existen bibliotecas para facilitar la programación que permiten la reutilización de código.
  • Cuarta generación: se ha dado este nombre a ciertas herramientas que permiten construir aplicaciones sencillas combinando piezas prefabricadas. Hoy se piensa que estas herramientas no son, propiamente hablando, lenguajes. Cabe mencionar que, algunos proponen reservar el nombre de cuarta generación para la programación orientada a objetos. Estos últimos tienen una estructura muy parecida al idioma inglés. Algunas de sus características son: acceso a base de datos, capacidades gráficas, generación de código automáticamente, así como poder programar visualmente (como por ejemplo Visual Basic o SQL). Entre sus ventajas se cuenta una mayor productividad y menor agotamiento del programador, así como menor concentración por su parte, ya que las herramientas proporcionadas incluyen secuencias de instrucciones. El nivel de concentración que se requiere es menor, ya que algunas instrucciones, que le son dadas a las herramientas, a su vez, engloban secuencias de instrucciones a otro nivel dentro de la herramienta. Cuando hay que dar mantenimiento a los programas previamente elaborados, es menos complicado por requerir menor nivel de concentración. Por otro lado, sus desventajas consisten en que estas herramientas prefabricadas son generalmente menos flexibles que las instrucciones directas en los lenguajes de bajo nivel. Además, se suelen crear dependencias con uno o varios proveedores externos, lo que se traduce en pérdida de autonomía. Asimismo, es frecuente que dichas herramientas prefabricadas contengan librerías de otros proveedores, que conlleva instalar opciones adicionales que son consideradas opcionales. A menos que existan acuerdos con otros proveedores, son programas que se ejecutan únicamente con el lenguaje que lo creó. Tampoco suelen cumplir con los estándares internacionales ISO y ANSI, lo cual conlleva un riesgo futuro por desconocerse su tiempo de permanencia en el mercado. Algunos ejemplos son: NATURAL y PL/SQL.

Paradigma de programación

Un paradigma de programación consiste en un método para llevar a cabo cómputos y la forma en la que deben estructurarse y organizarse las tareas que debe realizar un programa.[7]​ Se trata de una propuesta tecnológica adoptada por una comunidad de programadores, y desarrolladores cuyo núcleo central es incuestionable en cuanto que únicamente trata de resolver uno o varios problemas claramente delimitados; la resolución de estos problemas debe suponer consecuentemente un avance significativo en al menos un parámetro que afecte a la ingeniería de software. Representa un enfoque particular o filosofía para diseñar soluciones. Los paradigmas difieren unos de otros, en los conceptos y la forma de abstraer los elementos involucrados en un problema, así como en los pasos que integran su solución del problema, en otras palabras, el cómputo. Tiene una estrecha relación con la formalización de determinados lenguajes en su momento de definición. Es un estilo de programación empleado.

Un paradigma de programación está delimitado en el tiempo en cuanto a aceptación y uso, porque nuevos paradigmas aportan nuevas o mejores soluciones que lo sustituyen parcial o totalmente.

El paradigma de programación que actualmente es más utilizado es la "orientación a objetos" (OO). El núcleo central de este paradigma es la unión de datos y procesamiento en una entidad llamada "objeto", relacionable a su vez con otras entidades "objeto".

Tradicionalmente, datos y procesamiento se han separado en áreas diferente del diseño y la implementación de software. Esto provocó que grandes desarrollos tuvieran problemas de fiabilidad, mantenimiento, adaptación a los cambios y escalabilidad. Con la OO y características como el encapsulado, polimorfismo o la herencia, se permitió un avance significativo en el desarrollo de software a cualquier escala de producción. La OO parece estar ligada en sus orígenes con lenguajes como Lisp y Simula, aunque el primero que acuñó el título de "programación orientada a objetos" fue Smalltalk.

Clasificación por paradigmas

En general, la mayoría de paradigmas son variantes de los dos tipos principales de programación, imperativa y declarativa. En la programación imperativa se describe paso a paso un conjunto de instrucciones que deben ejecutarse para variar el estado del programa y hallar la solución, es decir, un algoritmo en el que se describen los pasos necesarios para solucionar el problema.

En la programación declarativa las sentencias que se utilizan lo que hacen es describir el problema que se quiere solucionar; se programa diciendo lo que se quiere resolver a nivel de usuario, pero no las instrucciones necesarias para solucionarlo. Esto último se realizará mediante mecanismos internos de inferencia de información a partir de la descripción realizada.

A continuación se describen algunas de las distintas variantes de paradigmas de programación:

  • Programación imperativa o por procedimientos: es el más usado en general, se basa en dar instrucciones al ordenador de como hacer las cosas en forma de algoritmos, en lugar de describir el problema o la solución. Las recetas de cocina y las listas de revisión de procesos, a pesar de no ser programas de computadora, son también conceptos familiares similares en estilo a la programación imperativa; donde cada paso es una instrucción. Es la forma de programación más usada y la más antigua, el ejemplo principal es el lenguaje de máquina. Ejemplos de lenguajes puros de este paradigma serían el C, BASIC o Pascal.
  • Programación orientada a objetos: está basada en el imperativo, pero encapsula elementos denominados objetos que incluyen tanto variables como funciones. Está representado por C# o Java entre otros, pero el más representativo sería el Smalltalk que está completamente orientado a objetos.
  • Programación dirigida por eventos: la programación dirigida por eventos es un paradigma de programación en el que tanto la estructura como la ejecución de los programas van determinados por los sucesos que ocurran en el sistema, definidos por el usuario o que ellos mismos provoquen.
  • Programación declarativa: está basada en describir el problema declarando propiedades y reglas que deben cumplirse, en lugar de instrucciones. Hay lenguajes para la programación funcional, la programación lógica, o la combinación lógico-funcional. La solución es obtenida mediante mecanismos internos de control, sin especificar exactamente cómo encontrarla (tan solo se le indica a la computadora qué es lo que se desea obtener o qué es lo que se está buscando). No existen asignaciones destructivas, y las variables son utilizadas con transparencia referencial. Los lenguajes declarativos tienen la ventaja de ser razonados matemáticamente, lo que permite el uso de mecanismos matemáticos para optimizar el rendimiento de los programas.[8]​ Unos de los primeros lenguajes funcionales fueron Lisp y Prolog.
  • Programación multiparadigma: es el uso de dos o más paradigmas dentro de un programa. El lenguaje Lisp se considera multiparadigma. Al igual que Python o PHP que son orientados a objetos, reflexivos, imperativos y funcionales.[9]​ Según lo describe Bjarne Stroustrup, esos lenguajes permiten crear programas usando más de un estilo de programación. El objetivo en el diseño de estos lenguajes es permitir a los programadores utilizar el mejor paradigma para cada trabajo, admitiendo que ninguno resuelve todos los problemas de la forma más fácil y eficiente posible. Por ejemplo, lenguajes de programación como C++, Genie, Delphi, Visual Basic o D[10]​ combinan el paradigma imperativo con la orientación a objetos. Incluso existen lenguajes multiparadigma que permiten la mezcla de forma natural, como en el caso de Oz, que tiene subconjuntos (particularidad de los lenguajes lógicos), y otras características propias de lenguajes de programación funcional y de orientación a objetos. Otro ejemplo son los lenguajes como Scheme de paradigma funcional o Prolog (paradigma lógico), que cuentan con estructuras repetitivas, propias del paradigma imperativo.
  • Programación reactiva: este paradigma se basa en la declaración de una serie de objetos emisores de eventos asíncronos y otra serie de objetos que se "suscriben" a los primeros (es decir, quedan a la escucha de la emisión de eventos de estos) y *reaccionan* a los valores que reciben. Es muy común usar la librería Rx de Microsoft (Acrónimo de Reactive Extensions), disponible para múltiples lenguajes de programación.
  • Lenguaje específico del dominio o DSL: se denomina así a los lenguajes desarrollados para resolver un problema específico, pudiendo entrar dentro de cualquier grupo anterior. El más representativo sería SQL para el manejo de las bases de datos, de tipo declarativo, pero los hay imperativos, como el Logo.

Elementos

Variables y vectores

Artículo principal: Variable (programación)
 
Imagen tomada de Pauscal, lenguaje de programación en español creado en Argentina

Las variables son títulos asignados a espacios en memoria para almacenar datos específicos. Son contenedores de datos y por ello se diferencian según el tipo de dato que son capaces de almacenar. En la mayoría de lenguajes de programación se requiere especificar un tipo de variable concreto para guardar un dato específico. Por ejemplo, en Java, si deseamos guardar una cadena de texto debemos especificar que la variable es del tipo String. Por otra parte, en lenguajes como PHP o JavaScript este tipo de especificación de variables no es necesario. Además, existen variables compuestas llamadas vectores. Un vector no es más que un conjunto de bytes consecutivas en memoria y del mismo tipo guardadas dentro de una variable contenedor. A continuación, un listado con los tipos de variables y vectores más comunes:

Tipo de dato Breve descripción
Char Estas variables contienen un único carácter, es decir, una letra, un signo o un número.
Int Contienen un número entero.
Float Contienen un número decimal.
String Contienen cadenas de texto, o lo que es lo mismo, es un vector con varias variables del tipo Char.
Boolean Solo pueden contener un cero o un uno.

En el caso de variables booleanas, el cero es considerado para muchos lenguajes como el literal falso ("False"), mientras que el uno se considera verdadero ("True").

Condicionales

Las sentencias condicionales son estructuras de código que indican que, para que cierta parte del programa se ejecute, deben cumplirse ciertas premisas; por ejemplo: que dos valores sean iguales, que un valor exista, que un valor sea mayor que otro… Estos condicionantes por lo general solo se ejecutan una vez a lo largo del programa. Los condicionantes más conocidos y empleados en programación son:

  • If: Indica una condición para que se ejecute una parte del programa.
  • Else if: Siempre va precedido de un "If" e indica una condición para que se ejecute una parte del programa siempre que no cumpla la condición del if previo y sí se cumpla con la que el "else if" especifique.
  • Else: Siempre precedido de "If" y en ocasiones de "Else If". Indica que debe ejecutarse cuando no se cumplan las condiciones previas.

Bucles

Los bucles son parientes cercanos de los condicionantes, pero ejecutan constantemente un código mientras se cumpla una determinada condición. Los más frecuentes son:

  • For: Ejecuta un código mientras una variable se encuentre entre 2 determinados parámetros.
  • While: Ejecuta un código mientras que se cumpla la condición que solicita.

Hay que decir que a pesar de que existan distintos tipos de bucles, todos son capaces de realizar exactamente las mismas funciones. El empleo de uno u otro depende, por lo general, del gusto del programador.

Funciones

Las funciones se crearon para evitar tener que repetir constantemente fragmentos de código. Una función podría considerarse como una variable que encierra código dentro de si. Por lo tanto, cuando accedemos a dicha variable (la función) en realidad lo que estamos haciendo es ordenar al programa que ejecute un determinado código predefinido anteriormente.

Todos los lenguajes de programación tienen algunos elementos de formación primitivos para la descripción de los datos y de los procesos o transformaciones aplicadas a estos datos (tal como la suma de dos números o la selección de un elemento que forma parte de una colección). Estos elementos primitivos son definidos por reglas sintácticas y semánticas que describen su estructura y significado respectivamente.

Sintaxis

 
Con frecuencia se resaltan los elementos de la sintaxis con colores diferentes para facilitar su lectura. Este ejemplo está escrito en Python.

A la forma visible de un lenguaje de programación se la conoce como sintaxis. La mayoría de los lenguajes de programación son puramente textuales, es decir, utilizan secuencias de texto que incluyen palabras, números y puntuación, de manera similar a los lenguajes naturales escritos. Por otra parte, hay algunos lenguajes de programación que son más gráficos en su naturaleza, utilizando relaciones visuales entre símbolos para especificar un programa.

La sintaxis de un lenguaje de programación describe las combinaciones posibles de los símbolos que forman un programa sintácticamente correcto. El significado que se le da a una combinación de símbolos es manejado por su semántica (ya sea formal o como parte del código duro de la referencia de implementación). Dado que la mayoría de los lenguajes son textuales, este artículo trata de la sintaxis textual.

La sintaxis de los lenguajes de programación es definida generalmente utilizando una combinación de expresiones regulares (para la estructura léxica/morfológica) y la Notación de Backus-Naur (para la estructura sintáctica). Este es un ejemplo de una gramática simple, tomada del lenguaje Lisp: 

expresión ::= átomo | lista átomo ::= número | símbolo número ::= [+-]? ['0'-'9']+ símbolo ::= ['A'-'Z'] ['a'-'z'].* lista ::= '(' expresión* ')'

Con esta gramática se especifica lo siguiente:

  • una expresión puede ser un átomo o una lista;
  • un átomo puede ser un número o un símbolo;
  • un número es una secuencia continua de uno o más dígitos decimales, precedido opcionalmente por un signo más o un signo menos;
  • un símbolo es una letra seguida de cero o más caracteres (excluyendo espacios); y
  • una lista es un par de paréntesis que abren y cierran, con cero o más expresiones en medio.

Algunos ejemplos de secuencias bien formadas de acuerdo a esta gramática:

'12345', '()', '(a b c232 (1))'

No todos los programas sintácticamente correctos son semánticamente correctos. Muchos programas sintácticamente correctos tienen inconsistencias con las reglas del lenguaje; y pueden (dependiendo de la especificación del lenguaje y la solidez de la implementación) resultar en un error de traducción o ejecución. En algunos casos, tales programas pueden exhibir un comportamiento indefinido. Además, incluso cuando un programa está bien definido dentro de un lenguaje, todavía puede tener un significado que no es el que la persona que lo escribió estaba tratando de construir.

Usando el lenguaje natural, por ejemplo, puede no ser posible asignarle significado a una oración gramaticalmente válida o la oración puede ser falsa:

  • "Las ideas verdes y descoloridas duermen furiosamente" es una oración bien formada gramaticalmente pero no tiene significado comúnmente aceptado.
  • "Juan es un soltero casado" también está bien formada gramaticalmente pero expresa un significado que no puede ser verdadero.

El siguiente fragmento en el lenguaje C es sintácticamente correcto, pero ejecuta una operación que no está definida semánticamente (dado que p es un apuntador nulo, las operaciones p->real y p->im no tienen ningún significado): 

complex *p = NULL; complex abs_p = sqrt (p->real * p->real + p->im * p->im);

Si la declaración de tipo de la primera línea fuera omitida, el programa dispararía un error de compilación, pues la variable "p" no estaría definida. Pero el programa sería sintácticamente correcto todavía, dado que las declaraciones de tipo proveen información semántica solamente.

La gramática necesaria para especificar un lenguaje de programación puede ser clasificada por su posición en la Jerarquía de Chomsky. La sintaxis de la mayoría de los lenguajes de programación puede ser especificada utilizando una gramática Tipo-2, es decir, son gramáticas libres de contexto. Algunos lenguajes, incluyendo a Perl y a Lisp, contienen construcciones que permiten la ejecución durante la fase de análisis. Los lenguajes que permiten construcciones que permiten al programador alterar el comportamiento de un analizador hacen del análisis de la sintaxis un problema sin decisión única, y generalmente oscurecen la separación entre análisis y ejecución. En contraste con el sistema de macros de Lisp y los bloques BEGIN de Perl, que pueden tener cálculos generales, las macros de C son meros reemplazos de cadenas, y no requieren ejecución de código.

Semántica estática

La semántica estática define las restricciones sobre la estructura de los textos válidos que resulta imposible o muy difícil expresar mediante formalismos sintácticos estándar. Para los lenguajes compilados, la semántica estática básicamente incluye las reglas semánticas que se pueden verificar en el momento de compilar. Por ejemplo el chequeo de que cada identificador sea declarado antes de ser usado (en lenguajes que requieren tales declaraciones) o que las etiquetas en cada brazo de una estructura case sean distintas. Muchas restricciones importantes de este tipo, como la validación de que los identificadores sean usados en los contextos apropiados (por ejemplo no sumar un entero al nombre de una función), o que las llamadas a subrutinas tengan el número y tipo de parámetros adecuado, pueden ser implementadas definiéndolas como reglas en una lógica conocida como sistema de tipos. Otras formas de análisis estáticos, como los análisis de flujo de datos, también pueden ser parte de la semántica estática. Otros lenguajes de programación como Java y C# tienen un análisis definido de asignaciones, una forma de análisis de flujo de datos, como parte de su semántica estática.

Sistema de tipos

Artículo principal: Sistema de tipos

Un sistema de tipos de datos define la manera en la cual un lenguaje de programación clasifica los valores y expresiones en tipos, cómo pueden ser manipulados dichos tipos y cómo interactúan. El objetivo de un sistema de tipos es verificar y normalmente poner en vigor un cierto nivel de exactitud en programas escritos en el lenguaje en cuestión, detectando ciertas operaciones inválidas. Cualquier sistema de tipos decidible tiene sus ventajas y desventajas: mientras por un lado rechaza muchos programas incorrectos, también prohíbe algunos programas correctos aunque poco comunes. Para poder minimizar esta desventaja, algunos lenguajes incluyen lagunas de tipos, conversiones explícitas no verificadas que pueden ser usadas por el programador para permitir explícitamente una operación normalmente no permitida entre diferentes tipos. En la mayoría de los lenguajes con tipos, el sistema de tipos es usado solamente para verificar los tipos de los programas, pero varios lenguajes, generalmente funcionales, llevan a cabo lo que se conoce como inferencia de tipos, que le quita al programador la tarea de especificar los tipos. Al diseño y estudio formal de los sistemas de tipos se le conoce como teoría de tipos.

Lenguajes tipados versus lenguajes no tipados

Se dice que un lenguaje es tipado si la especificación de cada operación debe definir los tipos de datos para los cuales es aplicable, con la implicación de que no es aplicable a otros tipos. Por ejemplo, "este texto entre comillas" es una cadena de caracteres. En la mayoría de los lenguajes de programación, dividir un número por una cadena de caracteres no tiene ningún significado. Por tanto, la mayoría de los lenguajes de programación modernos rechazarían cualquier intento de ejecutar dicha operación por parte de algún programa. En algunos lenguajes, estas operaciones sin significado son detectadas cuando el programa es compilado (validación de tipos "estática") y son rechazadas por el compilador, mientras en otros son detectadas cuando el programa es ejecutado (validación de tipos "dinámica") y se genera una excepción en tiempo de ejecución.

Un caso especial de lenguajes de tipo son los lenguajes de tipo sencillo. Estos son con frecuencia lenguajes de marcado o de scripts, como REXX o SGML, y solamente cuentan con un tipo de datos; comúnmente cadenas de caracteres que luego son usadas tanto para datos numéricos como simbólicos.

En contraste, un lenguaje sin tipos, como la mayoría de los lenguajes ensambladores, permiten que cualquier operación se aplique a cualquier dato, que por lo general se consideran secuencias de bits de varias longitudes. Lenguajes de alto nivel sin datos incluyen BCPL y algunas variedades de Forth.

En la práctica, aunque pocos lenguajes son considerados con tipo desde el punto de vista de la teoría de tipos (es decir, que verifican o rechazan todas las operaciones), la mayoría de los lenguajes modernos ofrecen algún grado de manejo de tipos. Si bien muchos lenguajes de producción proveen medios para evitar o rodear el sistema de tipado.

Tipos estáticos versus tipos dinámicos

En lenguajes con tipos estáticos se determina el tipo de todas las expresiones antes de la ejecución del programa (típicamente al compilar). Por ejemplo, 1 y (2+2) son expresiones enteras; no pueden ser pasadas a una función que espera una cadena, ni pueden guardarse en una variable que está definida como fecha.

Los lenguajes con tipos estáticos pueden manejar tipos explícitos o tipos inferidos. En el primer caso, el programador debe escribir los tipos en determinadas posiciones textuales. En el segundo caso, el compilador infiere los tipos de las expresiones y las declaraciones de acuerdo al contexto. La mayoría de los lenguajes populares con tipos estáticos, tales como C++, C# y Java, manejan tipos explícitos. Inferencia total de los tipos suele asociarse con lenguajes menos populares, tales como Haskell y ML. Sin embargo, muchos lenguajes de tipos explícitos permiten inferencias parciales de tipo; tanto Java y C#, por ejemplo, infieren tipos en un número limitado de casos.

Los lenguajes con tipos dinámicos determinan la validez de los tipos involucrados en las operaciones durante la ejecución del programa. En otras palabras, los tipos están asociados con valores en ejecución en lugar de expresiones textuales. Como en el caso de lenguajes con tipos inferidos, los lenguajes con tipos dinámicos no requieren que el programador escriba los tipos de las expresiones. Entre otras cosas, esto permite que una misma variable se pueda asociar con valores de tipos distintos en diferentes momentos de la ejecución de un programa. Sin embargo, los errores de tipo no pueden ser detectados automáticamente hasta que se ejecuta el código, dificultando la depuración de los programas, no obstante, en lenguajes con tipos dinámicos se suele dejar de lado la depuración en favor de técnicas de desarrollo como por ejemplo BDD y TDD. Ruby, Lisp, JavaScript y Python son lenguajes con tipos dinámicos.

Tipos débiles y tipos fuertes

Los lenguajes débilmente tipados permiten que un valor de un tipo pueda ser tratado como de otro tipo, por ejemplo una cadena puede ser operada como un número. Esto puede ser útil a veces, pero también puede permitir ciertos tipos de fallas que no pueden ser detectadas durante la compilación o a veces ni siquiera durante la ejecución.

Los lenguajes fuertemente tipados evitan que pase lo anterior. Cualquier intento de llevar a cabo una operación sobre el tipo equivocado dispara un error. A los lenguajes con tipos fuertes se les suele llamar de tipos seguros.

Lenguajes con tipos débiles como Perl y JavaScript permiten un gran número de conversiones de tipo implícitas. Por ejemplo en JavaScript la expresión 2 * x convierte implícitamente x a un número, y esta conversión es exitosa inclusive cuando x es null, undefined, un Array o una cadena de letras. Estas conversiones implícitas son útiles con frecuencia, pero también pueden ocultar errores de programación.

Las características de estáticos y fuertes son ahora generalmente consideradas conceptos ortogonales, pero su trato en diferentes textos varía. Algunos utilizan el término de tipos fuertes para referirse a tipos fuertemente estáticos o, para aumentar la confusión, simplemente como equivalencia de tipos estáticos. De tal manera que C ha sido llamado tanto lenguaje de tipos fuertes como lenguaje de tipos estáticos débiles.

Implementación

 
Código fuente de un programa escrito en el lenguaje de programación Java

La implementación de un lenguaje es la que provee una manera de que se ejecute un programa para una determinada combinación de software y hardware. Existen básicamente dos maneras de implementar un lenguaje: compilación e interpretación.

  • Compilación: es el proceso que traduce un programa escrito en un lenguaje de programación a otro lenguaje de programación, generando un programa equivalente que la máquina será capaz de interpretar. Los programas traductores que pueden realizar esta operación se llaman compiladores. Estos, como los programas ensambladores avanzados, pueden generar muchas líneas de código de máquina por cada proposición del programa fuente.
  • Interpretación: es una asignación de significados a las fórmulas bien formadas de un lenguaje formal. Como los lenguajes formales pueden definirse en términos puramente sintácticos, sus fórmulas bien formadas pueden no ser más que cadenas de símbolos sin ningún significado. Una interpretación otorga significado a esas fórmulas.

Se puede también utilizar una alternativa para traducir lenguajes de alto nivel. En lugar de traducir el programa fuente y grabar en forma permanente el código objeto que se produce durante la compilación para utilizarlo en una ejecución futura, el programador solo carga el programa fuente en la computadora junto con los datos que se van a procesar. A continuación, un programa intérprete, almacenado en el sistema operativo del disco, o incluido de manera permanente dentro de la máquina, convierte cada proposición del programa fuente en lenguaje de máquina conforme vaya siendo necesario durante el procesamiento de los datos. El código objeto no se graba para utilizarlo posteriormente.

La siguiente vez que se utilice una instrucción, se la deberá interpretar otra vez y traducir a lenguaje máquina. Por ejemplo, durante el procesamiento repetitivo de los pasos de un ciclo o bucle, cada instrucción del bucle tendrá que volver a ser interpretada en cada ejecución repetida del ciclo, lo cual hace que el programa sea más lento en tiempo de ejecución (porque se va revisando el código en tiempo de ejecución) pero más rápido en tiempo de diseño (porque no se tiene que estar compilando a cada momento el código completo). El intérprete elimina la necesidad de realizar una compilación después de cada modificación del programa cuando se quiere agregar funciones o corregir errores; pero es obvio que un programa objeto compilado con antelación deberá ejecutarse con mucha mayor rapidez que uno que se debe interpretar a cada paso durante una ejecución del código.

La mayoría de lenguajes de alto nivel permiten la programación multipropósito, aunque muchos de ellos fueron diseñados para permitir programación dedicada, como lo fue el Pascal con las matemáticas en su comienzo. También se han implementado lenguajes educativos infantiles como Logo mediante una serie de simples instrucciones. En la actualidad son muy populares algunos lenguajes especialmente indicados para aplicaciones web, como Perl, PHP, Ruby, Python o JavaScript.

Técnica

 
Libros sobre diversos lenguajes de programación

Para escribir programas que proporcionen los mejores resultados, cabe tener en cuenta una serie de detalles.

  • 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 aquella 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.

Paradigmas

Los programas se pueden clasificar por el paradigma del lenguaje que se use para producirlos. Los principales paradigmas son: imperativos, declarativos y orientación a objetos.

Los programas que usan un lenguaje imperativo especifican un algoritmo, usan declaraciones, expresiones y sentencias.[11]​ Una declaración asocia un nombre de variable con un tipo de dato, por ejemplo: var x: integer;. Una expresión contiene un valor, por ejemplo: 2 + 2 contiene el valor 4. Finalmente, una sentencia debe asignar una expresión a una variable o usar el valor de una variable para alterar el flujo de un programa, por ejemplo: x := 2 + 2; if x == 4 then haz_algo();. Una crítica común en los lenguajes imperativos es el efecto de las sentencias de asignación sobre una clase de variables llamadas "no locales".[12]​

Los programas que usan un lenguaje declarativo especifican las propiedades que la salida debe conocer y no especifican cualquier detalle de implementación. Dos amplias categorías de lenguajes declarativos son los lenguajes funcionales y los lenguajes lógicos. Los lenguajes funcionales no permiten asignaciones de variables no locales, así, se hacen más fácil, por ejemplo, programas como funciones matemáticas.[12]​ El principio detrás de los lenguajes lógicos es definir el problema que se quiere resolver (el objetivo) y dejar los detalles de la solución al sistema.[13]​ El objetivo es definido dando una lista de sub-objetivos. Cada sub-objetivo también se define dando una lista de sus sub-objetivos, etc. Si al tratar de buscar una solución, una ruta de sub-objetivos falla, entonces tal sub-objetivo se descarta y sistemáticamente se prueba otra ruta.

La forma en la cual se programa puede ser por medio de texto o de forma visual. En la programación visual los elementos son manipulados gráficamente en vez de especificarse por medio de texto.

Véase también

Referencias

  1. Tecnicos de Soporte Informatico de la Comunidad de Castilla Y Leon. Temario Volumen i Ebook. MAD-Eduforma. ISBN 9788466551021. Consultado el 7 de noviembre de 2019. 
  2. Juganaru Mathieu, Mihaela (2014). Introducción a la programación. Grupo Editorial Patria. ISBN 978-607-438-920-3. Consultado el 21 de mayo de 2021. 
  3. Yáñez, Luis Hernández (2013-2014). Fundamentos de la programación. Consultado el 21 de mayo de 2021. 
  4. Joyanes Aguilar, Luis (2008). José Luis García y Cristina Sánchez, ed. FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIÓN Algoritmos, estructura de datos y objetos. McGRAW-HILL/INTERAMERICANA DE ESPAÑA, S. A. U. ISBN 978-84-481-6111-8. 
  5. Gary Bronson (2000). Cengage Learning Editores, S.A. De C.V., 2006, ed. Bronson C++ 2da Edicion. 
  6. Paul McJones. «History of FORTRAN and FORTRAN II». Fundación Plone. Consultado el 20 de febrero de 2019. 
  7. César Vaca Rodríguez. «Paradigmas de programación». Departamento de informática de la Universidad de Valladolid. p. 2. Consultado el 20 de febrero de 2019. 
  8. . Archivado desde el original el 14 de marzo de 2011. Consultado el 1 de mayo de 2011. 
  9. ↑ «Functional Programming HOWTO — Python 3.5.3rc1 documentation». docs.python.org. Consultado el 13 de enero de 2017. 
  10. «Overview - D Programming Language». dlang.org (en inglés). Consultado el 29 de julio de 2014. «Major Design Goals of D... 4.Support multi-paradigm programming, i.e. at a minimum support imperative, structured, object oriented, generic and even functional programming paradigms.» 
  11. Wilson, Leslie B. (1993). Comparative Programming Languages, Second Edition. Addison-Wesley. p. 75. ISBN 0-201-56885-3.  (en inglés).
  12. ↑ Wilson, Leslie B. (1993). Comparative Programming Languages, Second Edition. Addison-Wesley. p. 213. ISBN 0-201-56885-3.  (en inglés).
  13. Wilson, Leslie B. (1993). Comparative Programming Languages, Second Edition. Addison-Wesley. p. 244. ISBN 0-201-56885-3.  (en inglés).

Enlaces externos

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  •   Wikiversidad alberga proyectos de aprendizaje sobre Lenguaje de programación.
  •   Wikilibros alberga un libro o manual sobre Fundamentos de programación.
  • Árbol genealógico de los lenguajes de programación (en inglés)
  • Lista de lenguajes de programación (en inglés)
  •   Datos: Q9143
  •   Multimedia: Programming languages
  •   MediaWiki: Programming languages

Agosto 24, 2021
lenguaje, programación, lenguaje, programación, lenguaje, formal, artificial, decir, lenguaje, reglas, gramaticales, bien, definidas, proporciona, persona, este, caso, programador, capacidad, escribir, programar, serie, instrucciones, secuencias, órdenes, form. Un lenguaje de programacion es un lenguaje formal o artificial es decir un lenguaje con reglas gramaticales bien definidas que le proporciona a una persona en este caso el programador la capacidad de escribir o programar una serie de instrucciones o secuencias de ordenes en forma de algoritmos con el fin de controlar el comportamiento fisico o logico de un sistema informatico de manera que se puedan obtener diversas clases de datos o ejecutar determinadas tareas A todo este conjunto de ordenes escritas mediante un lenguaje de programacion se le denomina programa informatico 1 2 3 4 Captura de la microcomputadora Commodore PET 32 mostrando un programa en el lenguaje de programacion de alto nivel BASIC bajo el emulador VICE en una distribucion GNU Linux Un ejemplo de codigo fuente escrito en el lenguaje de programacion Java que imprimira el mensaje Hello World a la salida estandar cuando es compilado y ejecutado Indice 1 Caracteristicas 2 Historia 3 Clasificacion de los lenguajes de programacion 3 1 Clasificacion historica o por generaciones 4 Paradigma de programacion 5 Clasificacion por paradigmas 6 Elementos 6 1 Variables y vectores 6 2 Condicionales 6 3 Bucles 6 4 Funciones 6 5 Sintaxis 6 6 Semantica estatica 6 7 Sistema de tipos 6 7 1 Lenguajes tipados versus lenguajes no tipados 6 7 2 Tipos estaticos versus tipos dinamicos 6 7 3 Tipos debiles y tipos fuertes 7 Implementacion 8 Tecnica 8 1 Paradigmas 9 Vease tambien 10 Referencias 11 Enlaces externosCaracteristicas EditarProgramar viene a ser el proceso de crear un software fiable mediante la escritura prueba depuracion compilacion o interpretacion y mantenimiento del codigo fuente de dicho programa informatico Basicamente este proceso se define aplicando logicamente los siguientes pasos El desarrollo logico del programa para resolver un problema en particular Escritura de la logica del programa empleando un lenguaje de programacion especifico codificacion del programa Compilacion o interpretacion del programa hasta convertirlo en lenguaje de maquina Prueba y depuracion del programa Desarrollo de la documentacion Los lenguajes de programacion estan formados por un conjunto de simbolos llamado alfabeto reglas gramaticales lexico morfologicas y sintacticas y semanticas que en conjunto definen las estructuras validas del lenguaje y su significado Existe el error comun de tratar como sinonimos los terminos lenguaje de programacion y lenguaje informatico Los lenguajes informaticos engloban a los lenguajes de programacion y a otros mas como por ejemplo HTML lenguaje para el marcado de paginas web que no es propiamente un lenguaje de programacion sino un conjunto de instrucciones que permiten estructurar el contenido de los documentos El lenguaje de programacion permite especificar de manera precisa sobre que datos debe operar un software especifico como deben ser almacenados o transmitidos dichos datos y que acciones debe tomar el software bajo una variada gama de circunstancias Todo esto a traves de un lenguaje que intenta estar relativamente proximo al lenguaje humano o natural Una caracteristica relevante de los lenguajes de programacion es precisamente que mas de un programador pueda usar un conjunto comun de instrucciones que sean comprendidas entre ellos para realizar la construccion de un programa de forma colaborativa Historia EditarArticulo principal Historia de los lenguajes de programacion Codigo Fortran en una tarjeta perforada mostrando el uso especializado de las columnas 1 5 6 y 73 80 Para que la computadora entienda nuestras instrucciones debe usarse un lenguaje especifico conocido como codigo maquina que la maquina lee facilmente pero que es excesivamente complicado para las personas De hecho solo consiste en cadenas extensas de numeros 0 y 1 Para facilitar el trabajo los primeros operadores de computadoras decidieron crear un traductor para reemplazar los 0 y 1 por palabras o abstraccion de palabras y letras provenientes del ingles este se conoce como lenguaje ensamblador Por ejemplo para sumar se usa la letra A de la palabra inglesa add sumar El lenguaje ensamblador sigue la misma estructura del lenguaje maquina pero las letras y palabras son mas faciles de recordar y entender que los numeros La necesidad de recordar secuencias de programacion para las acciones usuales llevo a denominarlas con nombres faciles de memorizar y asociar ADD sumar SUB restar MUL multiplicar CALL ejecutar subrutina etc A esta secuencia de posiciones se le denomino instrucciones y a este conjunto de instrucciones se le llamo lenguaje ensamblador Posteriormente aparecieron diferentes lenguajes de programacion los cuales reciben su denominacion porque tienen una estructura sintactica semejante a la de los lenguajes escritos por los humanos denominados tambien lenguajes de alto nivel 5 El primer programador de computadora conocido fue una mujer Ada Lovelace hija de Anabella Milbanke Byron y Lord Byron Anabella inicio en las matematicas a Ada quien despues de conocer a Charles Babbage tradujo y amplio una descripcion de su maquina analitica Incluso aunque Babbage nunca completo la construccion de cualquiera de sus maquinas el trabajo que Ada realizo con estas le hizo ganarse el titulo de primera programadora de computadoras del mundo El nombre del lenguaje de programacion Ada fue escogido como homenaje a esta programadora A finales de 1953 John Backus sometio una propuesta a sus superiores en IBM para desarrollar una alternativa mas practica al lenguaje ensamblador para programar la computadora central IBM 704 El historico equipo Fortran de Backus consistio en los programadores Richard Goldberg Sheldon F Best Harlan Herrick Peter Sheridan Roy Nutt Robert Nelson Irving Ziller Lois Haibt y David Sayre 6 El primer manual para el lenguaje Fortran aparecio en octubre de 1956 con el primer compilador Fortran entregado en abril de 1957 Esto era un compilador optimizado porque los clientes eran reacios a usar un lenguaje de alto nivel a menos que su compilador pudiera generar codigo cuyo desempeno fuera comparable al de un codigo hecho a mano en lenguaje ensamblador En 1960 se creo COBOL uno de los lenguajes usados aun en la actualidad en informatica de gestion A medida que la complejidad de las tareas que realizaban las computadoras aumentaba se hizo necesario disponer de un metodo mas eficiente para programarlas Entonces se crearon los lenguajes de alto nivel como lo fue BASIC en las versiones introducidas en los microordenadores de la decada de 1980 Mientras que una tarea tan sencilla como sumar dos numeros puede necesitar varias instrucciones en lenguaje ensamblador en un lenguaje de alto nivel bastara una sola sentencia Clasificacion de los lenguajes de programacion EditarLos lenguajes de programacion han sido historicamente clasificados atendiendo a distintos criterios Clasificacion historicaA medida que surgian nuevos lenguajes que permitian nuevos estilos de programacion mas expresiva se distinguieron dichos estilos en una serie de generaciones cada una representando lenguajes de programacion surgidos en una epoca similar y con caracteristicas genericas comunes Lenguajes de alto y de bajo nivelLos lenguajes de programacion se suelen clasificar dentro de dos amplias categorias que se refieren a su nivel de abstraccion es decir en cuanto a lo especifico o general que es respecto a la arquitectura de computacion inherente al sistema que se esta utilizando Clasificacion por paradigmasLos paradigmas de programacion distinguen distintos modelos de computo y de estilos de estructurar y organizar las tareas que debe realizar un programa Un lenguaje de programacion puede ofrecer soporte a uno o varios paradigmas de programacion total o parcialmente Clasificacion por propositoSe distinguen los lenguajes de programacion de proposito general de aquellos de proposito especifico En algunas ocasiones los lenguajes de programacion son tambien clasificados en familias que comparten ciertas caracteristicas comunes como el estilo general de la sintaxis que emplean Habitualmente estas caracteristicas suelen ser heredadas de lenguajes de programacion anteriores que sirvieron de inspiracion a los creadores de dicho lenguaje Clasificacion historica o por generaciones Editar Los equipos de ordenador el hardware han pasado por cuatro generaciones de las que las tres primeras ordenadores con valvulas transistores y circuitos integrados estan muy claras la cuarta circuitos integrados a gran escala es mas discutible Algo parecido ha ocurrido con la programacion de los ordenadores el software que se realiza en lenguajes que suelen clasificarse en cinco generaciones de las que las tres primeras son evidentes mientras no todo el mundo esta de acuerdo en las otras dos Estas generaciones no coincidieron exactamente en el tiempo con las de hardware pero si de forma aproximada y son las siguientes Primera generacion los primeros ordenadores se programaban directamente en codigo de maquina basado en sistema binario que puede representarse mediante secuencias de 0 y 1 No obstante cada modelo de ordenador tiene su propia estructura interna a la hora de programarse A estos lenguajes se les denominaba Lenguaje de bajo nivel porque sus instrucciones ejercen un control directo sobre el hardware y estan condicionados por la estructura fisica de las computadoras que lo soportan Dado que este tipo de lenguaje se acerca mucho mas a la logica de la maquina que a la humana es mucho mas complicado programar con el El uso de la palabra bajo en su denominacion no implica que el lenguaje sea menos potente que un lenguaje de alto nivel sino que se refiere a la reducida abstraccion entre el lenguaje y el hardware Por ejemplo se utiliza este tipo de lenguajes para programar tareas criticas de los sistemas operativos de aplicaciones en tiempo real o controladores de dispositivos Otra limitacion de estos lenguajes es que se requiere de ciertos conocimientos de programacion para realizar las secuencias de instrucciones logicas Segunda generacion los lenguajes simbolicos asimismo propios de la maquina simplifican la escritura de las instrucciones y las hacen mas legibles Se refiere al lenguaje ensamblador ensamblado a traves de un macroensamblador Es el lenguaje de maquina combinado con una serie de poderosas macros que permiten declarar estructuras de datos y de control complejas Tercera generacion los lenguajes de alto nivel sustituyen las instrucciones simbolicas por codigos independientes de la maquina parecidas al lenguaje humano o al de las Matematicas Se crearon para que el usuario comun pudiese solucionar un problema de procesamiento de datos de una manera mas facil y rapida Son usados en ambitos computacionales donde se logra un alto rendimiento con respecto a lenguajes de generaciones anteriores Entre ellos se encuentran C Fortran Smalltalk Ada C C Cobol Delphi Java y PHP entre otros Algunos de estos lenguajes pueden ser de proposito general es decir que el lenguaje no esta enfocado a una unica especialidad sino que puede usarse para crear todo tipo de programas Para ciertas tareas mas comunes existen bibliotecas para facilitar la programacion que permiten la reutilizacion de codigo Cuarta generacion se ha dado este nombre a ciertas herramientas que permiten construir aplicaciones sencillas combinando piezas prefabricadas Hoy se piensa que estas herramientas no son propiamente hablando lenguajes Cabe mencionar que algunos proponen reservar el nombre de cuarta generacion para la programacion orientada a objetos Estos ultimos tienen una estructura muy parecida al idioma ingles Algunas de sus caracteristicas son acceso a base de datos capacidades graficas generacion de codigo automaticamente asi como poder programar visualmente como por ejemplo Visual Basic o SQL Entre sus ventajas se cuenta una mayor productividad y menor agotamiento del programador asi como menor concentracion por su parte ya que las herramientas proporcionadas incluyen secuencias de instrucciones El nivel de concentracion que se requiere es menor ya que algunas instrucciones que le son dadas a las herramientas a su vez engloban secuencias de instrucciones a otro nivel dentro de la herramienta Cuando hay que dar mantenimiento a los programas previamente elaborados es menos complicado por requerir menor nivel de concentracion Por otro lado sus desventajas consisten en que estas herramientas prefabricadas son generalmente menos flexibles que las instrucciones directas en los lenguajes de bajo nivel Ademas se suelen crear dependencias con uno o varios proveedores externos lo que se traduce en perdida de autonomia Asimismo es frecuente que dichas herramientas prefabricadas contengan librerias de otros proveedores que conlleva instalar opciones adicionales que son consideradas opcionales A menos que existan acuerdos con otros proveedores son programas que se ejecutan unicamente con el lenguaje que lo creo Tampoco suelen cumplir con los estandares internacionales ISO y ANSI lo cual conlleva un riesgo futuro por desconocerse su tiempo de permanencia en el mercado Algunos ejemplos son NATURAL y PL SQL Quinta generacion en ocasiones se llama asi a los lenguajes de inteligencia artificial aunque con el fracaso del proyecto japones de la quinta generacion esta denominacion ha caido en desuso Paradigma de programacion EditarUn paradigma de programacion consiste en un metodo para llevar a cabo computos y la forma en la que deben estructurarse y organizarse las tareas que debe realizar un programa 7 Se trata de una propuesta tecnologica adoptada por una comunidad de programadores y desarrolladores cuyo nucleo central es incuestionable en cuanto que unicamente trata de resolver uno o varios problemas claramente delimitados la resolucion de estos problemas debe suponer consecuentemente un avance significativo en al menos un parametro que afecte a la ingenieria de software Representa un enfoque particular o filosofia para disenar soluciones Los paradigmas difieren unos de otros en los conceptos y la forma de abstraer los elementos involucrados en un problema asi como en los pasos que integran su solucion del problema en otras palabras el computo Tiene una estrecha relacion con la formalizacion de determinados lenguajes en su momento de definicion Es un estilo de programacion empleado Un paradigma de programacion esta delimitado en el tiempo en cuanto a aceptacion y uso porque nuevos paradigmas aportan nuevas o mejores soluciones que lo sustituyen parcial o totalmente El paradigma de programacion que actualmente es mas utilizado es la orientacion a objetos OO El nucleo central de este paradigma es la union de datos y procesamiento en una entidad llamada objeto relacionable a su vez con otras entidades objeto Tradicionalmente datos y procesamiento se han separado en areas diferente del diseno y la implementacion de software Esto provoco que grandes desarrollos tuvieran problemas de fiabilidad mantenimiento adaptacion a los cambios y escalabilidad Con la OO y caracteristicas como el encapsulado polimorfismo o la herencia se permitio un avance significativo en el desarrollo de software a cualquier escala de produccion La OO parece estar ligada en sus origenes con lenguajes como Lisp y Simula aunque el primero que acuno el titulo de programacion orientada a objetos fue Smalltalk Clasificacion por paradigmas EditarEn general la mayoria de paradigmas son variantes de los dos tipos principales de programacion imperativa y declarativa En la programacion imperativa se describe paso a paso un conjunto de instrucciones que deben ejecutarse para variar el estado del programa y hallar la solucion es decir un algoritmo en el que se describen los pasos necesarios para solucionar el problema En la programacion declarativa las sentencias que se utilizan lo que hacen es describir el problema que se quiere solucionar se programa diciendo lo que se quiere resolver a nivel de usuario pero no las instrucciones necesarias para solucionarlo Esto ultimo se realizara mediante mecanismos internos de inferencia de informacion a partir de la descripcion realizada A continuacion se describen algunas de las distintas variantes de paradigmas de programacion Programacion imperativa o por procedimientos es el mas usado en general se basa en dar instrucciones al ordenador de como hacer las cosas en forma de algoritmos en lugar de describir el problema o la solucion Las recetas de cocina y las listas de revision de procesos a pesar de no ser programas de computadora son tambien conceptos familiares similares en estilo a la programacion imperativa donde cada paso es una instruccion Es la forma de programacion mas usada y la mas antigua el ejemplo principal es el lenguaje de maquina Ejemplos de lenguajes puros de este paradigma serian el C BASIC o Pascal Programacion orientada a objetos esta basada en el imperativo pero encapsula elementos denominados objetos que incluyen tanto variables como funciones Esta representado por C o Java entre otros pero el mas representativo seria el Smalltalk que esta completamente orientado a objetos Programacion dirigida por eventos la programacion dirigida por eventos es un paradigma de programacion en el que tanto la estructura como la ejecucion de los programas van determinados por los sucesos que ocurran en el sistema definidos por el usuario o que ellos mismos provoquen Programacion declarativa esta basada en describir el problema declarando propiedades y reglas que deben cumplirse en lugar de instrucciones Hay lenguajes para la programacion funcional la programacion logica o la combinacion logico funcional La solucion es obtenida mediante mecanismos internos de control sin especificar exactamente como encontrarla tan solo se le indica a la computadora que es lo que se desea obtener o que es lo que se esta buscando No existen asignaciones destructivas y las variables son utilizadas con transparencia referencial Los lenguajes declarativos tienen la ventaja de ser razonados matematicamente lo que permite el uso de mecanismos matematicos para optimizar el rendimiento de los programas 8 Unos de los primeros lenguajes funcionales fueron Lisp y Prolog Programacion funcional basada en la definicion los predicados y es de corte mas matematico esta representado por Scheme una variante de Lisp o Haskell Python tambien representa este paradigma 9 Programacion logica basado en la definicion de relaciones logicas esta representado por Prolog Programacion con restricciones similar a la logica usando ecuaciones Casi todos los lenguajes son variantes del Prolog Programacion multiparadigma es el uso de dos o mas paradigmas dentro de un programa El lenguaje Lisp se considera multiparadigma Al igual que Python o PHP que son orientados a objetos reflexivos imperativos y funcionales 9 Segun lo describe Bjarne Stroustrup esos lenguajes permiten crear programas usando mas de un estilo de programacion El objetivo en el diseno de estos lenguajes es permitir a los programadores utilizar el mejor paradigma para cada trabajo admitiendo que ninguno resuelve todos los problemas de la forma mas facil y eficiente posible Por ejemplo lenguajes de programacion como C Genie Delphi Visual Basic o D 10 combinan el paradigma imperativo con la orientacion a objetos Incluso existen lenguajes multiparadigma que permiten la mezcla de forma natural como en el caso de Oz que tiene subconjuntos particularidad de los lenguajes logicos y otras caracteristicas propias de lenguajes de programacion funcional y de orientacion a objetos Otro ejemplo son los lenguajes como Scheme de paradigma funcional o Prolog paradigma logico que cuentan con estructuras repetitivas propias del paradigma imperativo Programacion reactiva este paradigma se basa en la declaracion de una serie de objetos emisores de eventos asincronos y otra serie de objetos que se suscriben a los primeros es decir quedan a la escucha de la emision de eventos de estos y reaccionan a los valores que reciben Es muy comun usar la libreria Rx de Microsoft Acronimo de Reactive Extensions disponible para multiples lenguajes de programacion Lenguaje especifico del dominio o DSL se denomina asi a los lenguajes desarrollados para resolver un problema especifico pudiendo entrar dentro de cualquier grupo anterior El mas representativo seria SQL para el manejo de las bases de datos de tipo declarativo pero los hay imperativos como el Logo Elementos EditarVariables y vectores Editar Articulo principal Variable programacion Imagen tomada de Pauscal lenguaje de programacion en espanol creado en Argentina Las variables son titulos asignados a espacios en memoria para almacenar datos especificos Son contenedores de datos y por ello se diferencian segun el tipo de dato que son capaces de almacenar En la mayoria de lenguajes de programacion se requiere especificar un tipo de variable concreto para guardar un dato especifico Por ejemplo en Java si deseamos guardar una cadena de texto debemos especificar que la variable es del tipo String Por otra parte en lenguajes como PHP o JavaScript este tipo de especificacion de variables no es necesario Ademas existen variables compuestas llamadas vectores Un vector no es mas que un conjunto de bytes consecutivas en memoria y del mismo tipo guardadas dentro de una variable contenedor A continuacion un listado con los tipos de variables y vectores mas comunes Tipo de dato Breve descripcionChar Estas variables contienen un unico caracter es decir una letra un signo o un numero Int Contienen un numero entero Float Contienen un numero decimal String Contienen cadenas de texto o lo que es lo mismo es un vector con varias variables del tipo Char Boolean Solo pueden contener un cero o un uno En el caso de variables booleanas el cero es considerado para muchos lenguajes como el literal falso False mientras que el uno se considera verdadero True Condicionales Editar Las sentencias condicionales son estructuras de codigo que indican que para que cierta parte del programa se ejecute deben cumplirse ciertas premisas por ejemplo que dos valores sean iguales que un valor exista que un valor sea mayor que otro Estos condicionantes por lo general solo se ejecutan una vez a lo largo del programa Los condicionantes mas conocidos y empleados en programacion son If Indica una condicion para que se ejecute una parte del programa Else if Siempre va precedido de un If e indica una condicion para que se ejecute una parte del programa siempre que no cumpla la condicion del if previo y si se cumpla con la que el else if especifique Else Siempre precedido de If y en ocasiones de Else If Indica que debe ejecutarse cuando no se cumplan las condiciones previas Bucles Editar Los bucles son parientes cercanos de los condicionantes pero ejecutan constantemente un codigo mientras se cumpla una determinada condicion Los mas frecuentes son For Ejecuta un codigo mientras una variable se encuentre entre 2 determinados parametros While Ejecuta un codigo mientras que se cumpla la condicion que solicita Hay que decir que a pesar de que existan distintos tipos de bucles todos son capaces de realizar exactamente las mismas funciones El empleo de uno u otro depende por lo general del gusto del programador Funciones Editar Las funciones se crearon para evitar tener que repetir constantemente fragmentos de codigo Una funcion podria considerarse como una variable que encierra codigo dentro de si Por lo tanto cuando accedemos a dicha variable la funcion en realidad lo que estamos haciendo es ordenar al programa que ejecute un determinado codigo predefinido anteriormente Todos los lenguajes de programacion tienen algunos elementos de formacion primitivos para la descripcion de los datos y de los procesos o transformaciones aplicadas a estos datos tal como la suma de dos numeros o la seleccion de un elemento que forma parte de una coleccion Estos elementos primitivos son definidos por reglas sintacticas y semanticas que describen su estructura y significado respectivamente Sintaxis Editar Con frecuencia se resaltan los elementos de la sintaxis con colores diferentes para facilitar su lectura Este ejemplo esta escrito en Python A la forma visible de un lenguaje de programacion se la conoce como sintaxis La mayoria de los lenguajes de programacion son puramente textuales es decir utilizan secuencias de texto que incluyen palabras numeros y puntuacion de manera similar a los lenguajes naturales escritos Por otra parte hay algunos lenguajes de programacion que son mas graficos en su naturaleza utilizando relaciones visuales entre simbolos para especificar un programa La sintaxis de un lenguaje de programacion describe las combinaciones posibles de los simbolos que forman un programa sintacticamente correcto El significado que se le da a una combinacion de simbolos es manejado por su semantica ya sea formal o como parte del codigo duro de la referencia de implementacion Dado que la mayoria de los lenguajes son textuales este articulo trata de la sintaxis textual La sintaxis de los lenguajes de programacion es definida generalmente utilizando una combinacion de expresiones regulares para la estructura lexica morfologica y la Notacion de Backus Naur para la estructura sintactica Este es un ejemplo de una gramatica simple tomada del lenguaje Lisp expresion atomo lista atomo numero simbolo numero 0 9 simbolo A Z a z lista expresion Con esta gramatica se especifica lo siguiente una expresion puede ser un atomo o una lista un atomo puede ser un numero o un simbolo un numero es una secuencia continua de uno o mas digitos decimales precedido opcionalmente por un signo mas o un signo menos un simbolo es una letra seguida de cero o mas caracteres excluyendo espacios y una lista es un par de parentesis que abren y cierran con cero o mas expresiones en medio Algunos ejemplos de secuencias bien formadas de acuerdo a esta gramatica 12345 a b c232 1 No todos los programas sintacticamente correctos son semanticamente correctos Muchos programas sintacticamente correctos tienen inconsistencias con las reglas del lenguaje y pueden dependiendo de la especificacion del lenguaje y la solidez de la implementacion resultar en un error de traduccion o ejecucion En algunos casos tales programas pueden exhibir un comportamiento indefinido Ademas incluso cuando un programa esta bien definido dentro de un lenguaje todavia puede tener un significado que no es el que la persona que lo escribio estaba tratando de construir Usando el lenguaje natural por ejemplo puede no ser posible asignarle significado a una oracion gramaticalmente valida o la oracion puede ser falsa Las ideas verdes y descoloridas duermen furiosamente es una oracion bien formada gramaticalmente pero no tiene significado comunmente aceptado Juan es un soltero casado tambien esta bien formada gramaticalmente pero expresa un significado que no puede ser verdadero El siguiente fragmento en el lenguaje C es sintacticamente correcto pero ejecuta una operacion que no esta definida semanticamente dado que p es un apuntador nulo las operaciones p gt real y p gt im no tienen ningun significado complex p NULL complex abs p sqrt p gt real p gt real p gt im p gt im Si la declaracion de tipo de la primera linea fuera omitida el programa dispararia un error de compilacion pues la variable p no estaria definida Pero el programa seria sintacticamente correcto todavia dado que las declaraciones de tipo proveen informacion semantica solamente La gramatica necesaria para especificar un lenguaje de programacion puede ser clasificada por su posicion en la Jerarquia de Chomsky La sintaxis de la mayoria de los lenguajes de programacion puede ser especificada utilizando una gramatica Tipo 2 es decir son gramaticas libres de contexto Algunos lenguajes incluyendo a Perl y a Lisp contienen construcciones que permiten la ejecucion durante la fase de analisis Los lenguajes que permiten construcciones que permiten al programador alterar el comportamiento de un analizador hacen del analisis de la sintaxis un problema sin decision unica y generalmente oscurecen la separacion entre analisis y ejecucion En contraste con el sistema de macros de Lisp y los bloques BEGIN de Perl que pueden tener calculos generales las macros de C son meros reemplazos de cadenas y no requieren ejecucion de codigo Semantica estatica Editar La semantica estatica define las restricciones sobre la estructura de los textos validos que resulta imposible o muy dificil expresar mediante formalismos sintacticos estandar Para los lenguajes compilados la semantica estatica basicamente incluye las reglas semanticas que se pueden verificar en el momento de compilar Por ejemplo el chequeo de que cada identificador sea declarado antes de ser usado en lenguajes que requieren tales declaraciones o que las etiquetas en cada brazo de una estructura case sean distintas Muchas restricciones importantes de este tipo como la validacion de que los identificadores sean usados en los contextos apropiados por ejemplo no sumar un entero al nombre de una funcion o que las llamadas a subrutinas tengan el numero y tipo de parametros adecuado pueden ser implementadas definiendolas como reglas en una logica conocida como sistema de tipos Otras formas de analisis estaticos como los analisis de flujo de datos tambien pueden ser parte de la semantica estatica Otros lenguajes de programacion como Java y C tienen un analisis definido de asignaciones una forma de analisis de flujo de datos como parte de su semantica estatica Sistema de tipos Editar Articulo principal Sistema de tipos Un sistema de tipos de datos define la manera en la cual un lenguaje de programacion clasifica los valores y expresiones en tipos como pueden ser manipulados dichos tipos y como interactuan El objetivo de un sistema de tipos es verificar y normalmente poner en vigor un cierto nivel de exactitud en programas escritos en el lenguaje en cuestion detectando ciertas operaciones invalidas Cualquier sistema de tipos decidible tiene sus ventajas y desventajas mientras por un lado rechaza muchos programas incorrectos tambien prohibe algunos programas correctos aunque poco comunes Para poder minimizar esta desventaja algunos lenguajes incluyen lagunas de tipos conversiones explicitas no verificadas que pueden ser usadas por el programador para permitir explicitamente una operacion normalmente no permitida entre diferentes tipos En la mayoria de los lenguajes con tipos el sistema de tipos es usado solamente para verificar los tipos de los programas pero varios lenguajes generalmente funcionales llevan a cabo lo que se conoce como inferencia de tipos que le quita al programador la tarea de especificar los tipos Al diseno y estudio formal de los sistemas de tipos se le conoce como teoria de tipos Lenguajes tipados versus lenguajes no tipados Editar Se dice que un lenguaje es tipado si la especificacion de cada operacion debe definir los tipos de datos para los cuales es aplicable con la implicacion de que no es aplicable a otros tipos Por ejemplo este texto entre comillas es una cadena de caracteres En la mayoria de los lenguajes de programacion dividir un numero por una cadena de caracteres no tiene ningun significado Por tanto la mayoria de los lenguajes de programacion modernos rechazarian cualquier intento de ejecutar dicha operacion por parte de algun programa En algunos lenguajes estas operaciones sin significado son detectadas cuando el programa es compilado validacion de tipos estatica y son rechazadas por el compilador mientras en otros son detectadas cuando el programa es ejecutado validacion de tipos dinamica y se genera una excepcion en tiempo de ejecucion Un caso especial de lenguajes de tipo son los lenguajes de tipo sencillo Estos son con frecuencia lenguajes de marcado o de scripts como REXX o SGML y solamente cuentan con un tipo de datos comunmente cadenas de caracteres que luego son usadas tanto para datos numericos como simbolicos En contraste un lenguaje sin tipos como la mayoria de los lenguajes ensambladores permiten que cualquier operacion se aplique a cualquier dato que por lo general se consideran secuencias de bits de varias longitudes Lenguajes de alto nivel sin datos incluyen BCPL y algunas variedades de Forth En la practica aunque pocos lenguajes son considerados con tipo desde el punto de vista de la teoria de tipos es decir que verifican o rechazan todas las operaciones la mayoria de los lenguajes modernos ofrecen algun grado de manejo de tipos Si bien muchos lenguajes de produccion proveen medios para evitar o rodear el sistema de tipado Tipos estaticos versus tipos dinamicos Editar En lenguajes con tipos estaticos se determina el tipo de todas las expresiones antes de la ejecucion del programa tipicamente al compilar Por ejemplo 1 y 2 2 son expresiones enteras no pueden ser pasadas a una funcion que espera una cadena ni pueden guardarse en una variable que esta definida como fecha Los lenguajes con tipos estaticos pueden manejar tipos explicitos o tipos inferidos En el primer caso el programador debe escribir los tipos en determinadas posiciones textuales En el segundo caso el compilador infiere los tipos de las expresiones y las declaraciones de acuerdo al contexto La mayoria de los lenguajes populares con tipos estaticos tales como C C y Java manejan tipos explicitos Inferencia total de los tipos suele asociarse con lenguajes menos populares tales como Haskell y ML Sin embargo muchos lenguajes de tipos explicitos permiten inferencias parciales de tipo tanto Java y C por ejemplo infieren tipos en un numero limitado de casos Los lenguajes con tipos dinamicos determinan la validez de los tipos involucrados en las operaciones durante la ejecucion del programa En otras palabras los tipos estan asociados con valores en ejecucion en lugar de expresiones textuales Como en el caso de lenguajes con tipos inferidos los lenguajes con tipos dinamicos no requieren que el programador escriba los tipos de las expresiones Entre otras cosas esto permite que una misma variable se pueda asociar con valores de tipos distintos en diferentes momentos de la ejecucion de un programa Sin embargo los errores de tipo no pueden ser detectados automaticamente hasta que se ejecuta el codigo dificultando la depuracion de los programas no obstante en lenguajes con tipos dinamicos se suele dejar de lado la depuracion en favor de tecnicas de desarrollo como por ejemplo BDD y TDD Ruby Lisp JavaScript y Python son lenguajes con tipos dinamicos Tipos debiles y tipos fuertes Editar Los lenguajes debilmente tipados permiten que un valor de un tipo pueda ser tratado como de otro tipo por ejemplo una cadena puede ser operada como un numero Esto puede ser util a veces pero tambien puede permitir ciertos tipos de fallas que no pueden ser detectadas durante la compilacion o a veces ni siquiera durante la ejecucion Los lenguajes fuertemente tipados evitan que pase lo anterior Cualquier intento de llevar a cabo una operacion sobre el tipo equivocado dispara un error A los lenguajes con tipos fuertes se les suele llamar de tipos seguros Lenguajes con tipos debiles como Perl y JavaScript permiten un gran numero de conversiones de tipo implicitas Por ejemplo en JavaScript la expresion 2 x convierte implicitamente x a un numero y esta conversion es exitosa inclusive cuando x es null undefined un Array o una cadena de letras Estas conversiones implicitas son utiles con frecuencia pero tambien pueden ocultar errores de programacion Las caracteristicas de estaticos y fuertes son ahora generalmente consideradas conceptos ortogonales pero su trato en diferentes textos varia Algunos utilizan el termino de tipos fuertes para referirse a tipos fuertemente estaticos o para aumentar la confusion simplemente como equivalencia de tipos estaticos De tal manera que C ha sido llamado tanto lenguaje de tipos fuertes como lenguaje de tipos estaticos debiles Implementacion Editar Codigo fuente de un programa escrito en el lenguaje de programacion Java La implementacion de un lenguaje es la que provee una manera de que se ejecute un programa para una determinada combinacion de software y hardware Existen basicamente dos maneras de implementar un lenguaje compilacion e interpretacion Compilacion es el proceso que traduce un programa escrito en un lenguaje de programacion a otro lenguaje de programacion generando un programa equivalente que la maquina sera capaz de interpretar Los programas traductores que pueden realizar esta operacion se llaman compiladores Estos como los programas ensambladores avanzados pueden generar muchas lineas de codigo de maquina por cada proposicion del programa fuente Interpretacion es una asignacion de significados a las formulas bien formadas de un lenguaje formal Como los lenguajes formales pueden definirse en terminos puramente sintacticos sus formulas bien formadas pueden no ser mas que cadenas de simbolos sin ningun significado Una interpretacion otorga significado a esas formulas Se puede tambien utilizar una alternativa para traducir lenguajes de alto nivel En lugar de traducir el programa fuente y grabar en forma permanente el codigo objeto que se produce durante la compilacion para utilizarlo en una ejecucion futura el programador solo carga el programa fuente en la computadora junto con los datos que se van a procesar A continuacion un programa interprete almacenado en el sistema operativo del disco o incluido de manera permanente dentro de la maquina convierte cada proposicion del programa fuente en lenguaje de maquina conforme vaya siendo necesario durante el procesamiento de los datos El codigo objeto no se graba para utilizarlo posteriormente La siguiente vez que se utilice una instruccion se la debera interpretar otra vez y traducir a lenguaje maquina Por ejemplo durante el procesamiento repetitivo de los pasos de un ciclo o bucle cada instruccion del bucle tendra que volver a ser interpretada en cada ejecucion repetida del ciclo lo cual hace que el programa sea mas lento en tiempo de ejecucion porque se va revisando el codigo en tiempo de ejecucion pero mas rapido en tiempo de diseno porque no se tiene que estar compilando a cada momento el codigo completo El interprete elimina la necesidad de realizar una compilacion despues de cada modificacion del programa cuando se quiere agregar funciones o corregir errores pero es obvio que un programa objeto compilado con antelacion debera ejecutarse con mucha mayor rapidez que uno que se debe interpretar a cada paso durante una ejecucion del codigo La mayoria de lenguajes de alto nivel permiten la programacion multiproposito aunque muchos de ellos fueron disenados para permitir programacion dedicada como lo fue el Pascal con las matematicas en su comienzo Tambien se han implementado lenguajes educativos infantiles como Logo mediante una serie de simples instrucciones En la actualidad son muy populares algunos lenguajes especialmente indicados para aplicaciones web como Perl PHP Ruby Python o JavaScript Tecnica Editar Libros sobre diversos lenguajes de programacion Para escribir programas que proporcionen los mejores resultados cabe tener en cuenta una serie de detalles Correccion Un programa es correcto si hace lo que debe hacer tal y como se establecio en las fases previas a su desarrollo Para determinar si un programa hace lo que debe es muy importante especificar claramente que 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 mas claro y legible posible para facilitar asi su desarrollo y posterior mantenimiento Al elaborar un programa se debe intentar que su estructura sea sencilla y coherente asi como cuidar el estilo en la edicion de esta forma se ve facilitado el trabajo del programador tanto en la fase de creacion como en las fases posteriores de correccion de errores ampliaciones modificaciones etc Fases que pueden ser realizadas incluso por otro programador con lo cual la claridad es aun mas necesaria para que otros programadores puedan continuar el trabajo facilmente Algunos programadores llegan incluso a utilizar Arte ASCII para delimitar secciones de codigo Otros por diversion o para impedir un analisis comodo a otros programadores recurren al uso de codigo ofuscado Eficiencia Se trata de que el programa ademas 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 tambien pueden ser de consideracion al obtener la eficiencia de un programa dependiendo de su naturaleza espacio en disco que utiliza trafico 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 aquella en la que se elaboro La portabilidad es una caracteristica muy deseable para un programa ya que permite por ejemplo a un programa que se ha desarrollado para sistemas GNU Linux ejecutarse tambien en la familia de sistemas operativos Windows Esto permite que el programa pueda llegar a mas usuarios mas facilmente Paradigmas Editar Los programas se pueden clasificar por el paradigma del lenguaje que se use para producirlos Los principales paradigmas son imperativos declarativos y orientacion a objetos Los programas que usan un lenguaje imperativo especifican un algoritmo usan declaraciones expresiones y sentencias 11 Una declaracion asocia un nombre de variable con un tipo de dato por ejemplo var x integer Una expresion contiene un valor por ejemplo 2 2 contiene el valor 4 Finalmente una sentencia debe asignar una expresion a una variable o usar el valor de una variable para alterar el flujo de un programa por ejemplo x 2 2 if x 4 then haz algo Una critica comun en los lenguajes imperativos es el efecto de las sentencias de asignacion sobre una clase de variables llamadas no locales 12 Los programas que usan un lenguaje declarativo especifican las propiedades que la salida debe conocer y no especifican cualquier detalle de implementacion Dos amplias categorias de lenguajes declarativos son los lenguajes funcionales y los lenguajes logicos Los lenguajes funcionales no permiten asignaciones de variables no locales asi se hacen mas facil por ejemplo programas como funciones matematicas 12 El principio detras de los lenguajes logicos es definir el problema que se quiere resolver el objetivo y dejar los detalles de la solucion al sistema 13 El objetivo es definido dando una lista de sub objetivos Cada sub objetivo tambien se define dando una lista de sus sub objetivos etc Si al tratar de buscar una solucion una ruta de sub objetivos falla entonces tal sub objetivo se descarta y sistematicamente se prueba otra ruta La forma en la cual se programa puede ser por medio de texto o de forma visual En la programacion visual los elementos son manipulados graficamente en vez de especificarse por medio de texto Vease tambien EditarAnexo Lenguajes de programacion Programacion estructurada Programacion modular Programacion funcional Programacion orientada a aspectos Programacion con restricciones Programacion a nivel funcional Programacion a nivel de valores Lenguaje de programacion esoterico Anexo Cronologia de los lenguajes de programacionReferencias Editar Tecnicos de Soporte Informatico de la Comunidad de Castilla Y Leon Temario Volumen i Ebook MAD Eduforma ISBN 9788466551021 Consultado el 7 de noviembre de 2019 Juganaru Mathieu Mihaela 2014 Introduccion a la programacion Grupo Editorial Patria ISBN 978 607 438 920 3 Consultado el 21 de mayo de 2021 Yanez Luis Hernandez 2013 2014 Fundamentos de la programacion Consultado el 21 de mayo de 2021 Joyanes Aguilar Luis 2008 Jose Luis Garcia y Cristina Sanchez ed FUNDAMENTOS DE PROGRAMACIoN Algoritmos estructura de datos y objetos McGRAW HILL INTERAMERICANA DE ESPANA S A U ISBN 978 84 481 6111 8 fechaacceso requiere url ayuda Gary Bronson 2000 Cengage Learning Editores S A De C V 2006 ed Bronson C 2da Edicion Paul McJones History of FORTRAN and FORTRAN II Fundacion Plone Consultado el 20 de febrero de 2019 Cesar Vaca Rodriguez Paradigmas de programacion Departamento de informatica de la Universidad de Valladolid p 2 Consultado el 20 de febrero de 2019 Copia archivada Archivado desde el original el 14 de marzo de 2011 Consultado el 1 de mayo de 2011 a b Functional Programming HOWTO Python 3 5 3rc1 documentation docs python org Consultado el 13 de enero de 2017 Overview D Programming Language dlang org en ingles Consultado el 29 de julio de 2014 Major Design Goals of D 4 Support multi paradigm programming i e at a minimum support imperative structured object oriented generic and even functional programming paradigms Wilson Leslie B 1993 Comparative Programming Languages Second Edition Addison Wesley p 75 ISBN 0 201 56885 3 en ingles a b Wilson Leslie B 1993 Comparative Programming Languages Second Edition Addison Wesley p 213 ISBN 0 201 56885 3 en ingles Wilson Leslie B 1993 Comparative Programming Languages Second Edition Addison Wesley p 244 ISBN 0 201 56885 3 en ingles Enlaces externos Editar Wikimedia Commons alberga una categoria multimedia sobre Lenguaje de programacion Wikiversidad alberga proyectos de aprendizaje sobre Lenguaje de programacion Wikilibros alberga un libro o manual sobre Fundamentos de programacion Arbol genealogico de los lenguajes de programacion en ingles Lista de lenguajes de programacion en ingles Lenguajes clasificados por paradigmas de programacion definiciones ventajas y desventajas Datos Q9143 Multimedia Programming languages MediaWiki Programming languagesObtenido de https es wikipedia org w index php title Lenguaje de programacion amp oldid 137677397, wikipedia, wiki, leyendo, leer, 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