Fundamentos Esenciales de la Programación y el Desarrollo de Software

Conceptos Fundamentales del Desarrollo de Software

Fases del Ciclo de Desarrollo

• Edición: Proceso de adaptar las ideas del desarrollador a los códigos necesarios para que el programa los ejecute. (Sinónimos: programación, codificación).
• Depuración: Proceso de identificar y corregir errores (bugs) en el código fuente de un programa.
• Compilación: Proceso de traducir el código fuente escrito en un lenguaje de alto nivel a un lenguaje de bajo nivel (código máquina o bytecode) que la computadora pueda entender y ejecutar.
• Ejecución: Fase en la que el programa compilado o interpretado es procesado por la computadora, produciendo los resultados esperados.

Evolución de los Lenguajes de Programación

Generaciones de Lenguajes de Programación

1. Primera Generación (1GL): Lenguajes de Máquina. Son aquellos que se escriben directamente en código binario, el lenguaje nativo de la CPU.
2. Segunda Generación (2GL): Lenguajes Ensamblador. Programas escritos con lenguajes de bajo nivel que utilizan mnemónicos para representar instrucciones de máquina, ofreciendo una abstracción mínima sobre el hardware.
3. Tercera Generación (3GL): Lenguajes de Alto Nivel. Son lenguajes más cercanos al lenguaje humano, lo que facilitó enormemente la programación y la portabilidad del código. Ejemplos destacados incluyen C, Java y C++.
4. Cuarta Generación (4GL): Lenguajes de Muy Alto Nivel. Diseñados para propósitos específicos, a menudo con interfaces más gráficas y orientadas a la productividad, permitiendo desarrollar aplicaciones con menos código. Ejemplos: SQL, lenguajes de scripting para bases de datos o reportes.

Criterios para la Selección de un Lenguaje de Programación

La elección de un lenguaje de programación depende de diversos factores y requerimientos:

1. Identificación del Problema: Comprender claramente la naturaleza y los requisitos del problema a resolver es el primer paso fundamental.
2. Selección de la Herramienta de Desarrollo: Elegir el lenguaje y entorno de desarrollo adecuado, considerando factores como:
   • Conocimiento previo del desarrollador.
   • Curva de aprendizaje del lenguaje.
   • Idoneidad para el tipo de problema (ej. desarrollo web, móvil, científico, sistemas embebidos).
   • Flexibilidad y escalabilidad del lenguaje y sus herramientas.
3. Proceso de Codificación: Implementar la solución utilizando el lenguaje seleccionado, aplicando las fases de edición, depuración y compilación/ejecución mencionadas anteriormente.

Anexo: Introducción a los Diagramas de Flujo

Un diagrama de flujo es la representación gráfica de un algoritmo o proceso, que detalla la secuencia de pasos lógicos para resolver un problema.

Reglas y Lineamientos para la Elaboración de Diagramas de Flujo

1. Unicidad de Inicio y Fin: Cada diagrama debe tener un único punto de inicio y un único punto de cierre.
2. Inclusión de Actividades: Debe representar todas las actividades o procesos necesarios para la solución del problema.
3. Representación de Decisiones: Las decisiones o preguntas deben estar claramente indicadas, con una única entrada y dos posibles salidas (generalmente 'Sí' y 'No' o 'Verdadero' y 'Falso').
4. Secuencia Lógica: Se debe respetar la secuencia cronológica y lógica de los pasos, indicando claramente el flujo de control.

Simbología Básica de los Diagramas de Flujo

• Óvalo (Terminal): Simboliza el inicio o el fin del proceso. Si es un inicio, tiene solo una salida; si es el fin, tiene una sola entrada.
• Rectángulo (Proceso): Representa una acción o proceso específico. Tiene una entrada y una salida.
• Rombo (Decisión): Indica una decisión o pregunta. Tiene una entrada y dos salidas (ej. 'Sí/No').
• Círculo (Conector): Se utiliza para conectar partes del diagrama que se encuentran en diferentes lugares de la misma página o en páginas distintas.

Ejemplo de aplicación: Diagrama de Flujo para '¿Por qué no enciende la lámpara?'

Profundizando en los Lenguajes de Programación

Definición de Lenguaje de Programación

Un lenguaje de programación es un lenguaje artificial formal, diseñado para definir una secuencia de instrucciones que pueden ser interpretadas y ejecutadas por una computadora. Estas instrucciones se traducen a código máquina o binario, un proceso realizado por el compilador o intérprete del entorno de desarrollo.

Aunque estos lenguajes buscan ser más cercanos al lenguaje humano para facilitar su aprendizaje y uso, establecen reglas estrictas:

• Sintácticas: Definen la estructura y el orden de los elementos (cómo se escriben las instrucciones válidas dentro del lenguaje).
• Semánticas: Determinan el significado de cada instrucción y cómo se manipulan los datos (dónde y cómo actúan, cómo se transmiten, cómo se almacenan, etc.).

Lenguajes de Alto Nivel

Un lenguaje de alto nivel es aquel que se asemeja más al lenguaje humano, facilitando la escritura del código. Un compilador o intérprete se encarga de traducir este código a lenguaje máquina para su ejecución y de presentar los resultados de vuelta al usuario.

Ventajas de los Lenguajes de Alto Nivel

• Fácil de recordar y aprender, lo que reduce la curva de aprendizaje.
• Mayor facilidad y rapidez en la programación, permitiendo desarrollar soluciones más eficientemente.
• Portabilidad del código entre diferentes plataformas, ya que no dependen directamente del hardware.

Desventajas de los Lenguajes de Alto Nivel

• Menor velocidad de ejecución en comparación con lenguajes de bajo nivel, debido al proceso de traducción (compilación o interpretación).
• Requieren un compilador o intérprete para su ejecución. Aunque son más abstractos, la lógica y la sintaxis deben ser precisas para evitar errores.
• Menos control directo sobre el hardware del sistema, lo que puede ser una limitación para ciertas aplicaciones de bajo nivel.