Notizen
Módulo 1 Programación
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¿Que es la programación?
El conjunto de órdenes e instrucciones que se dan al ordenador para que resuelva un problema o ejecute una determinada misión, recibe el nombre de programa. En los primeros tiempos de la informática, la programación se efectuaba en el único lenguaje que entiende el microprocesador: su propio código binario, también denominado
lenguaje máquina o código máquina.
Pero la programación en lenguaje máquina resulta muy lenta y tediosa, pues los datos e instrucciones se deben introducir en sistema binario y, además, obliga a conocer las posiciones de memoria donde se almacenan los datos. Como puede imaginar, este tipo de programación conlleva gran número de errores y la tarea de depuración exige bastante tiempo y dedicación.
Por este motivo, a principios de los 50 se creó una notación simbólica, denominada código de ensamblaje (ASSEMBLY), que utiliza una serie de abreviaturas mnemotécnicas para representar las operaciones : ADD (sumar), STORE (copiar), etc..
Al principio, la traducción del código de ensamblaje al código máquina se realizaba manualmente, pero enseguida se vioque el ordenador también podía encargarse de esa traducción; se desarrolló así un programa traductor, llamado
ensamblador1 (ASSEMBLER).
Assembler Historia, que es, para que sirve, como se usa... (Einbetten)
Conforme los ordenadores fueron introduciéndose en el mundo empresarial y académico, aquellos primitivos lenguajes fueron sustituidos por otros más sencillos de aprender y más cómodos de emplear. Estos lenguajes, llamados de alto nivel, tienen una estructura que se adapta más al pensamiento humano que a la forma de trabajar del ordenador. Por ejemplo, seguro que le suenan lenguajes como BASIC, PASCAL, C, etc.
¿Y cuántos lenguajes de programación existen? Pues sucede algo así como con los lenguajes humanos: existen centenares, si bien sólo unos pocos de ellos son ampliamente utilizados. En este artículo me voy a centrar en los lenguajes de programación más difundidos, siguiendo un criterio cronológico, y lo finalizaré presentándole una somera relación de otros lenguajes de programación más minoritarios o que ya han caído en desuso.
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INTÉRPRETES Y COMPILADORES
Antes de pasar a ver los principales lenguajes de programación, debemos hacer un alto para comentar una característica común a todos ellos: las órdenes dadas en cualquier lenguaje siempre deben traducirse al código binario del ordenador, que es el único que realmente comprende su unidad central. Esta labor de traducción se lleva a cabo mediante un intérprete o un compilador. ¿Y qué diferencia hay entre estas dos cosas? Retomemos el símil de los lenguajes humanos y todo quedará aclarado.
Imagine que no sabe nada de inglés y necesita conversar con alguien que sólo conoce ese idioma. La forma más sencilla de establecer comunicación es conseguir una persona que ejerza de intérprete. Cuando diga una frase en castellano, su intérprete la traducirá al inglés y, de esta forma, podrá entenderla aquella persona con la que esté conversando; análogo proceso se seguirá para traducir del inglés al castellano. En resumen, mientras esté presente su intérprete, la conversación es posible.
El intérprete informático realiza, más o menos, el mismo papel. Traduce instrucción a instrucción y, de esta forma, favorece la interactividad, la depuración y puesta a punto del programa, la ejecución inmediata de una orden, etc. Por ejemplo, entre los lenguajes que suelen ser interpretados, se encuentran BASIC, LOGO, etc.
No obstante, existe otro tipo de traducción, la escrita, que presenta diferencias con respecto a la traducción oral. Suponga, por ejemplo, que uno de sus libros vaya a ser editado en Gran Bretaña. Desde luego, no tiene sentido que, quien compre su libro, tenga un intérprete cerca cada vez que desee leer su libro. Resulta más lógico traducir el libro al inglés, ¿no? Cuando el traductor haya finalizado su trabajo, se tendrán dos copias del libro; el original, en castellano, y su traducción, en inglés, que ya puede ser leída por cualquier persona que conozca el idioma de Shakespeare, sin necesidad de intérprete a su lado.
El equivalente informático de esta modalidad de traductor se denomina compilador. Observe que, en contraste con el intérprete, que traduce las instrucciones una a una, el compilador traduce todo el programa de golpe, dejándolo listo para ser ejecutado. De esta forma, se logra mayor rapidez en la ejecución y, además, se liberan recursos de la memoria, pues el programa, una vez compilado, no exige que el traductor esté residente en memoria, como sucede con los intérpretes.
Por ejemplo, entre los lenguajes que siempre son compilados se pueden destacar PASCAL, FORTRAN, COBOL, etc.
Sin embargo, no todo son ventajas en los lenguajes compilados. Así, la depuración del programa resulta más cómoda con un intérprete, ya que el compilador no informa de los posibles errores hasta el momento de la compilación. Por otra parte, cada vez que se modifica algo en el programa es preciso volver a compilarlo de nuevo.
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FORTRAN
Al comienzo de la década de los 50, John Backus estaba trabajando con SSEC (Selective Sequence Electronic Calculator), uno de los primeros ordenadores de IBM, y desarrolló el programa SPEEDCODING para él. Tomando éste como base, se emprendió, en otoño de 1954, la creación de un lenguaje para añadirle más prestaciones al modelo IBM 704, que iba a salir pronto al mercado.
En 1956 se terminó el compilador FORTRAN (FORmula TRANslator) y se incluyó en el IBM 704, junto con un manual de 51 páginas .
Como su nombre indica, FORTRAN estaba (y está) destinado a la resolución de problemas científico-técnicos,
resultando relativamente sencillo de aprender si se domina la notación matemática.
que se ha visto superado por otros muchos lenguajes, ya que sus programas carecen de estructuración y son
difíciles de seguir. Sin embargo, todavía se sigue utilizando, sobre todo en el ámbito universitario.
¿Por qué? La respuesta radica en la gran biblioteca de subrutinas y funciones que se ha ido creando en sus más de treinta años de existencia.
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COBOL
A finales de los 50, el Departamento de Defensa USA estaba bastante preocupado con los lenguajes de programación existentes, especialmente por dos razones: los programas no podían llevarse de un ordenador a otro y resultaban bastante difíciles de leer y modificar.
Para solventar estos inconvenientes, patrocinó una conferencia sobre lenguajes (CODASYL, COnference on DAta SYstems Languages), que tuvo lugar en 1959 y en la que participaron las grandes empresas del sector (IBM, Sperry Rand, Honey Well, etc.). Como era previsible, formaba parte del comité la gran dama de la informática, Grace Hopper.
Fruto de aquella conferencia fueron las especificaciones para desarrollar COBOL (COmmon Business Oriented Language), un lenguaje orientado hacia funciones administrativas, de gran portabilidad y legibilidad.
Su primera versión apareció al año siguiente y, con el paso de los años, surgieron nuevas actualizaciones: COBOL 74, COBOL 85, etc.
Ya que se buscaba su facilidad de lectura, COBOL tiene una sintaxis muy similar al inglés común, cuya terminología aparece continuamente: verbos, párrafos, frases, etc. Así, los programas se estructuran en cuatro divisiones (Identification, Enviroment, Data, Procedure), que se subdividen en secciones y éstas, a su vez, en párrafos, que constan de frases e instrucciones.
En la actualidad, COBOL se utiliza casi exclusivamente en algunos grandes sistemas informáticos (entidades bancarias, sobre todo), si bien más para mantener el código existente que para desarrollar nuevas aplicaciones.
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BASIC
John G. Kemeny y Thomas E. Kurtz eran profesores del Dartmouth College (New Hampshire) y, en 1964, diseñaron un nuevo lenguaje que permitiera introducirse a sus estudiantes en los sistemas de tiempo compartido.
Ese lenguaje, al que llamaron BASIC por su sencillez, es, sin duda, el más difundido, aplicándose tanto en tareas
de gestión como en aplicaciones científicas.
¿Y a qué se debe la gran popularidad del BASIC? Lo cierto es que no era el mejor lenguaje ni el más potente, pero tenía dos ventajas a su favor: se trataba de un lenguaje sencillo de aprender y, además, su intérprete ocupaba poca memoria. Por estos motivos, cuando se creó el primer ordenador personal (Altair de MITS), no es extraño que se desarrollase un BASIC para él. ¿Y sabe qué empresa lo diseñó? ¡Exacto! Microsoft.
Más tarde, Microsoft adaptó su BASIC a los productos de Apple, a los microordenadores y, lo más importante, al PC de IBM; de hecho, el sistema operativo MSDOS incluía la versión GW-BASIC. En resumen, mucha gente aprendió a programar en BASIC con su ZX-Spectrum o su primer PC y, una vez dominado un lenguaje, es comprensible una cierta reticencia al cambio.
Además de GW-BASIC, hubo otras versiones que tuvieron cierta difusión en los 80, como Turbo BASIC (de Borland) y QuickBASIC (de Microsoft). De hecho, hasta Kemeny y Kurtz intentaron aprovechar el éxito de su creación y, en 1983, crearon True BASIC , cuya comercialización no resultó muy fructífera.
BASIC ha sabido adaptarse a las necesidades del mercado en el transcurso de los años. Así, las primeras versiones eran interpretadas y sus programas resultaban un tanto ilegibles; en cambio, las actuales incorporan bastante estructuración y son compiladas. El exponente máximo de los modernos BASIC es Visual BASIC� también de Microsoft, claro está.
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C
En los Laboratorios Bell (New Jersey) trabajaron dos de los investigadores más conocidos de la moderna inform
ática, Kenneth Thompson y Dennis Ritchie, creadores del sistema operativo UNIX, en 1969.
En 1970, Thompson desarrolló un lenguaje experimental, al que llamó B. Dos años después, Ritchie se basó en B para crear un nuevo lenguaje de propósito general, que denominó C. Como no depende de la arquitectura del hardware, C es uno de los lenguajes más portables del mercado y, como además ofrece amplias prestaciones, su difusión es amplísima.
A principios de los 80, Bjarne Stroustrup diseñó una ampliación de C y, en 1984, la convirtió en un compilador que llamó C++, especialmente enfocado a la programación orientada a objetos.
Desarrollando en C - 1. Historia de C (Einbetten)
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PASCAL
A principios de los 70, el profesor suizo Niklaus Wirth , del Instituto Politécnico Federal de Zurich, emprendió la creación de un nuevo lenguaje (PASCAL) que permitiera introducirse en la programación de una forma fácil pero a la vez potente y, sobre todo, siguiendo unas pautas estructuradas. De hecho, PASCAL es el lenguaje más sencillo que posibilita el acceso a la informática teórica: descomposición modular, recursividad, punteros, etc.
PASCAL, que surgió como una derivación de ALGOL (ver último apartado), fue definido en el libro �PASCAL - User Manual and Report� (1974), escrito por Kathleen Jensen y Niklaus Wirth. En 1980 sufrió la primera formalización y se estandarizó en 1983. Al poco tiempo, Borland lanzó al mercado su compilador PASCAL, cuyo nombre se precedía con la palabra Turbo, para recalcar su rapidez. Su éxito fue tan grande que vendió casi medio millón de copias
de su compilador sólo en 1985.
Durante más de un década, Turbo PASCAL ha sido sinónimo de PASCAL, pero, por desgracia, en el año 2000, Borland dejó de darle soporte técnico y su presencia es cada día menor en el ámbito de la programación, sobreviviendo a duras penas en el mundo universitario. Sin embargo, en 1995 surgió una nueva versión, DELPHI, que amplía PASCAL a la programación visual e intenta hacerle la competencia a Visual BASIC.