UNIDAD 1: CONCEPTOS FUNDAMENTALES

            TEMARIO 

                                                           1.1. Estilos de programación. 

                                                           1.2. Evaluación de expresiones. 

                                                           1.3. Definición de funciones. 

                                                           1.4. Disciplina de tipos. 

                                                           1.5. Tipos de datos

1.1 ESTILOS DE PROGRAMACIÓN 

Estilo de programación (también llamado estándares de código o convención de código) es un término que describe convenciones para escribir código fuente en ciertos lenguajes de programación.

El estilo de programación es frecuentemente dependiente del lenguaje de programación que se haya elegido para escribir. Por ejemplo el estilo del lenguaje de programación C variará con respecto al del lenguaje BASIC.

Estilo K&R es el más utilizado en el lenguaje C y PHP, el estilo fue llamado de esta forma porque fue usado por Kernighan y Ritchies en su libro The C Programming Lenguage.

Estilo Allman fue definido por Eric Allman, se trata de crear una nueva línea para las llaves, e identificar  el código debajo de ellas.

Estilo BSD KNF también conocido como estilo Kernel Normal From, es la manera más usada para el código de la distribución del software del sistema operativo de Berkeley.

Estilo Whitesmiths también llamado estilo wishart, se coloca las llaves asociadas con la instrucciones de control.

1.2 EVALUACIÓN DE EXPRESIONES

     Una expresión es una combinación de operandos y operadores. La evaluación de una expresión consiste en reducirla, esto es, realizar todas las operaciones contenidas en ella para obtener un valor final.

   

 Para evaluar una expresión es necesario conocer la prioridad de los operadores, con lo cual se puede determinar cuál operación se va a realizar antes que las demás.

  

 Una expresión entre paréntesis se evalúa primero que las demás. Si hay paréntesis se evalúa primero la expresión contenida en los paréntesis más internos....

1.3 DEFINICIÓN DE 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 sí. Por lo tanto cuando accedemos a dicha variable (la función) en realidad lo que estamos es diciendo 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.

1.4 DISCIPLINA DE DATOS 

    DISCIPLINA: Es la coordinación de actitudes con las cuales se instruye para desarrollar habilidades, o para seguir un determinado código de conducta u "orden". Un ejemplo es la enseñanza de una materia, ciencia o técnica, especialmente la que se enseña en un centro (Docente – asignatura).

En los lenguajes de programación con disciplina de tipos, cada tipo representa una colección de valores (datos) similares. Una función cuyo tipo  sea A1 -> ... An -> espera n parámetros con tipos A1, ... An y devuelve un resultado de tipo R.  El conocer los tipos de las funciones ayuda a documentar los programas y a evitar errores en tiempo de ejecución.

Disciplina estática de tipos: Los programas bien tipados se pueden reconocer en tiempo de compilación, un programa bien tipado se puede utilizar sin efectuar comprobaciones de tipo en tiempo de ejecución. Estando garantizado que no se producirán errores de tipo durante el cómputo.



1.5 TIPOS DE DATOS 

Tipos de Datos En lenguajes de programación un tipo de dato es un atributo de una parte de los datos que indica al ordenador (y/o al programador) algo sobre la clase de datos sobre los que se va a procesar.

Los Tipos de Datos En un sentido amplio, un tipo de datos define un conjunto de valores y las operaciones sobre estos valores. Casi todos los lenguajes de programación explícitamente incluyen la notación del tipo de datos, aunque lenguajes diferentes pueden usar terminología diferente. La mayor parte de los lenguajes de programación permiten al programador definir tipos de datos adicionales, normalmente combinando múltiples elementos de otros tipos y definiendo las operaciones del nuevo tipo de dato. Por ejemplo, un programador puede crear un nuevo tipo de dato llamado "Persona" que especifica que el dato interpretado como Persona incluirá un nombre y una fecha de nacimiento.

DIFERENTES TIPOS DE PARADIGMAS DE PROGRAMACIÓN

Un paradigma de programación es una propuesta tecnológica que es adoptada por una comunidad de programadores cuyo núcleo central es incuestionable en cuanto a que unívocamente 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. Tiene una estrecha relación con la formalización de determinados lenguajes en su momento de definición. Un paradigma de programación está delimitado en el tiempo en cuanto a aceptación y uso ya que nuevos paradigmas aportan nuevas o mejores soluciones que la sustituyen parcial o totalmente.

Por ejemplo:

Probablemente el paradigma de programación que actualmente es el más usado a todos los niveles es la orientación a objeto. 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 orientación a objetos 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 orientación a objeto parece estar ligado en sus orígenes con lenguajes como Lisp y Simula aunque el primero que acuño el título de programación orientada a objetos fue Smaltalk

Tipos de paradigmas de programación

Programación Imperativa

       La programación imperativa, en contraposición a la programación declarativa es un paradigma de programación que describe la programación en términos del estado del programa y sentencias que cambian dicho estado. Los programas imperativos son un conjunto de instrucciones que le indican al computador cómo realizar una tarea.

       La implementación de hardware de la mayoría de computadores es imperativa; prácticamente todo el hardware de los computadores está diseñado para ejecutar código de máquina, que es nativo al computador, escrito en una forma imperativa. Esto se debe a que el hardware de los computadores implementa el paradigma de las Máquinas de Turing. Desde esta perspectiva de bajo nivel, el estilo del programa está definido por los contenidos de la memoria, y las sentencias son instrucciones en el lenguaje de máquina nativo del computador (por ejemplo el lenguaje ensamblador).

      Los lenguajes imperativos de alto nivel usan variables y sentencias más complejas, pero aún siguen el mismo paradigma. Las recetas 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; cada paso es una instrucción, y el mundo físico guarda el estado (Zoom).

        Los primeros lenguajes imperativos fueron los lenguajes de máquina de los computadores originales. En estos lenguajes, las instrucciones fueron muy simples, lo cual hizo la implementación de hardware fácil, pero obstruyendo la creación de programas complejos. Fortran, cuyo desarrollo fue iniciado en 1954 por John Backus en IBM, fue el primer gran lenguaje de programación en superar los obstáculos presentados por el código de máquina en la creación de programas complejos.

Programación lógica

La programación lógica consiste en la aplicación del corpus de conocimiento sobre lógica para el diseño de lenguajes de programación; no debe confundirse con la disciplina de la lógica computacional.

La programación lógica es un tipo de paradigmas de programación dentro del paradigma de programación declarativa. El resto de los subparadigmas de programación dentro de la programación declarativa son: programación funcional, programación basada en restricciones, programas DSL (de dominio específico) e híbridos. La programación lógica gira en torno al concepto de predicado, o relación entre elementos. La programación funcional se basa en el concepto de función (que no es más que una evolución de los predicados), de corte más matemático.

Programación funcional

           En ciencias de la computación, la programación funcional es un paradigma de programación declarativa basado en la utilización de funciones aritméticas que no maneja datos mutables o de estado. Enfatiza la aplicación de funciones, en contraste con el estilo de programación imperativa, que enfatiza los cambios de estado. La programación funcional tiene sus raíces en el cálculo lambda, un sistema formal desarrollado en los 1930s para investigar la definición de función, la aplicación de las funciones y la recursión. Muchos lenguajes de programación funcionales pueden ser vistos como elaboraciones del cálculo lambda.

           Los lenguajes de programación funcional, especialmente los que son puramente funcionales, han sido enfatizados en el ambiente académico principalmente y no tanto en el desarrollo de software comercial. Sin embargo, lenguajes de programación importantes tales como Scheme, Erlang, Objective Caml y Haskel, han sido utilizados en aplicaciones comerciales e industriales por muchas organizaciones. La programación funcional también es utilizada en la industria a través de lenguajes de dominio específico como R (estadística), Mathematica (matemáticas simbólicas), J y K (análisis financiero), F# en Microsoft.NET y XSLT (XML). Lenguajes de uso específico usados comúnmente como SQL y Lex/Yacc, utilizan algunos elementos de programación funcional, especialmente al procesar valores mutables. Las hojas de cálculo también pueden ser consideradas lenguajes de programación funcional.

           La programación funcional también puede ser desarrollada en lenguajes que no están diseñados específicamente para la programación funcional. En el caso de Perl, por ejemplo, que es un lenguaje de programación imperativo, existe un libro que describe cómo aplicar conceptos de programación funcional. JavaScript, uno de los lenguajes más ampliamente utilizados en la actualidad, también incorpora capacidades de programación funcional.

Programación declarativa

La Programación Declarativa, es un paradigma de programación que está basado en el desarrollo de programas especificando o "declarando" un conjunto de condiciones, proposiciones, afirmaciones, restricciones, ecuaciones o transformaciones que describen el problema y detallan su solución. La solución es obtenida mediante mecanismos internos de control, sin especificar exactamente cómo encontrarla (tan sólo se le indica a la computadora que es lo que se desea obtener o que es lo que se está buscando). No existen asignaciones destructivas, y las variables son utilizadas con Transparencia referencial

Programación estructurada

La programación estructurada es una forma de escribir programas de ordenador (programación de computadora) de manera clara. Para ello utiliza únicamente tres estructuras: secuencia, selección e iteración; siendo innecesario el uso de la instrucción o instrucciones de transferencia incondicional (GOTO, EXIT FUNCTION, EXIT SUB o múltiples RETURN).

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.

Para entender la programación dirigida por eventos, podemos oponerla a lo que no es: mientras en la programación secuencial (o estructurada) es el programador el que define cuál va a ser el flujo del programa, en la programación dirigida por eventos será el propio usuario —o lo que sea que esté accionando el programa— el que dirija el flujo del programa. Aunque en la programación secuencial puede haber intervención de un agente externo al programa, estas intervenciones ocurrirán cuando el programador lo haya determinado, y no en cualquier momento como puede ser en el caso de la programación dirigida por eventos.

El creador de un programa dirigido por eventos debe definir los eventos que manejarán su programa y las acciones que se realizarán al producirse cada uno de ellos, lo que se conoce como el administrador de evento. Los eventos soportados estarán determinados por el lenguaje de programación utilizado, por el sistema operativo e incluso por eventos creados por el mismo programador.

En la programación dirigida por eventos, al comenzar la ejecución del programa se llevarán a cabo las inicializaciones y demás código inicial y a continuación el programa quedará bloqueado hasta que se produzca algún evento. Cuando alguno de los eventos esperados por el programa tenga lugar, el programa pasará a ejecutar el código del correspondiente administrador de evento. Por ejemplo, si el evento consiste en que el usuario ha hecho click en el botón de play de un reproductor de películas, se ejecutará el código del administrador de evento, que será el que haga que la película se muestre por pantalla.

Un ejemplo claro lo tenemos en los sistemas de programación Léxico y Visual Basic, en los que a cada elemento del programa (objetos, controles, etcétera) se le asignan una serie de eventos que generará dicho elemento, como la pulsación de un botón del ratón sobre él o el redibujado del control.

La programación dirigida por eventos es la base de lo que llamamos interfaz de usuario, aunque puede emplearse para desarrollar interfaces entre componentes de Software como módulos del núcleo también.

En los primeros tiempos de la computación, los programas eran secuenciales, también llamados Batch. Un programa secuencial arranca, lee parámetros de entrada, procesa estos parámetros, y produce un resultado, todo de manera lineal y sin intervención del usuario mientras se ejecuta.

Con la aparición y popularización de los pc, el software empezó a ser demandado para usos alejados de los clásicos académicos y empresariales para los cuales era necesitado hasta entonces, y quedó patente que el paradigma clásico de programación no podía responder a las nuevas necesidades de interacción con el usuario que surgieron a raíz de este hecho...

Programación modular

La programación modular es un paradigma de programación que consiste en dividir un programa en módulos o subprogramas con el fin de hacerlo más legible y manejable.

Se presenta históricamente como una evolución de la programación estructurada para solucionar problemas de programación más grandes y complejos de lo que ésta puede resolver.

Al aplicar la programación modular, un problema complejo debe ser dividido en varios subproblemas más simples, y estos a su vez en otros subproblemas más simples. Esto debe hacerse hasta obtener subproblemas lo suficientemente simples como para poder ser resueltos fácilmente con algún lenguaje de programación. Ésta técnica se llama refinamiento sucesivo, divide y vencerás ó análisis descendente (Top-Down).

         Un módulo es cada una de las partes de un programa que resuelve uno de los subproblemas en que se divide el problema complejo original. Cada uno de estos módulos tiene una tarea bien definida y algunos necesitan de otros para poder operar. En caso de que un módulo necesite de otro, puede comunicarse con éste mediante una interfaz de comunicación que también debe estar bien definida.

            Si bien un módulo puede entenderse como una parte de un programa en cualquiera de sus formas y variados contextos, en la práctica es común representarlos con procedimientos y funciones. Adicionalmente, también pueden considerarse módulos las librerías que pueden incluirse en un programa o, en programación orientada a objetos, la implementación de un tipo de dato abstracto.

Programación orientada a objetos

La programación orientada a objetos o POO (OOP según sus siglas en inglés) es un paradigma de programación que usa objetos y sus interacciones, para diseñar aplicaciones y programas informáticos. Está basado en varias técnicas, incluyendo herencia, abstracción, polimorfismo y encapsulamiento. Su uso se popularizó a principios de la década de los años 1990. En la actualidad, existe variedad de lenguajes de programación que soportan la orientación a objetos.

Programación con restricciones

La Programación con restricciones es un paradigma de la programación en informática, donde las relaciones entre las variables son expresadas en términos de restricciones (ecuaciones). Actualmente es usada como una tecnología de software para la descripción y resolución de problemas combinatorios particularmente difíciles, especialmente en las áreas de planificación y programación de tareas (calendarización).

Este paradigma representa uno de los desarrollos más fascinantes en los lenguajes de programación desde 1990 y no es sorprendente que recientemente haya sido identificada por la ACM (Asociación de Maquinaria Computacional) como una dirección estratégica en la investigación en computación.

Se trata de un paradigma de programación basado en la especificación de un conjunto de restricciones, las cuales deben ser satisfechas por cualquier solución del problema planteado, en lugar de especificar los pasos para obtener dicha solución.

La programación con restricciones se relaciona mucho con la programación lógica y con la investigación operativa. De hecho cualquier programa lógico puede ser traducido en un programa con restricciones y viceversa. Muchas veces los programas lógicos son traducidos a programas con restricciones debido a que la solución es más eficiente que su contraparte.

La diferencia entre ambos radica principalmente en sus estilos y enfoques en el modelado del mundo. Para ciertos problemas es más natural (y por ende más simple) escribirlos como programas lógicos, mientras que en otros es más natural escribirlos como programas con restricciones.

El enfoque de la programación con restricciones se basa principalmente en buscar un estado en el cual una gran cantidad de restricciones sean satisfechas simultáneamente. Un problema se define típicamente como un estado de la realidad en el cual existe un número de variables con valor desconocido. Un programa basado en restricciones busca dichos valores para todas las variables.

Algunos dominios de aplicación de este paradigma son:

         Dominios booleanos, donde solo existen restricciones del tipo verdadero/falso.

         Dominios en variables enteras y racionales.

         Dominios lineales, donde sólo se describen y analizan funciones lineales.

         Dominios finitos, donde las restricciones son definidas en conjuntos finitos.

         Dominios mixtos, los cuales involucran dos o más de los anteriores.

Programación orientada a componentes

La programación orientada a componentes (que también es llamada basada en componentes) es una rama de la ingeniería del software, con énfasis en la descomposición de sistemas ya conformados en componentes funcionales o lógicos con interfaces bien definidas usadas para la comunicación entre componentes.

Se considera que el nivel de abstracción de los componentes es más alto que el de los objetos y por lo tanto no comparten un estado y se comunican intercambiando mensajes que contienen datos.

Programación Orientada a Aspectos

La Programación Orientada a Aspectos (POA) es un paradigma de programación relativamente reciente cuya intención es permitir una adecuada modularización de las aplicaciones y posibilitar una mejor separación de incumbencias. Gracias a la POA se pueden encapsular los diferentes conceptos que componen una aplicación en entidades bien definidas, eliminando las dependencias entre cada uno de los módulos. De esta forma se consigue razonar mejor sobre los conceptos, se elimina la dispersión del código y las implementaciones resultan más comprensibles, adaptables y reusables. Varias tecnologías con nombres diferentes se encaminan a la consecución de los mismos objetivos y así, el término POA es usado para referirse a varias tecnologías relacionadas como los métodos adaptativos, los filtros de composición, la programación orientada a sujetos o la separación multidimensional de competencias.

TAREA: MAPA CONCEPTUAL