Fundamentos de Programación y Ciclo de Vida del Software

Conceptos Fundamentales de Programación

Este documento explora los conceptos esenciales relacionados con los programas informáticos, los lenguajes de programación y las herramientas que permiten su ejecución, así como las fases clave del ciclo de vida del desarrollo de software.

Programas Informáticos

Un programa informático es:

• Un algoritmo escrito en un código especial, entendible por un ordenador.
• Un conjunto de instrucciones ejecutables diseñadas para cumplir una tarea específica en un computador o sistema de computadores.

Lenguajes de Programación

Los lenguajes de programación se clasifican principalmente en dos categorías:

Lenguajes de Alto Nivel

Son lenguajes cercanos al lenguaje humano, aunque más alejados del lenguaje máquina. Se subdividen en:

• Compilados: Son lenguajes que deben pasar por un proceso de compilación antes de poder ser ejecutados por la computadora.
• Interpretados: Son lenguajes que son interpretados y ejecutados directamente por la computadora en tiempo real.
• Intermedios: Son una mezcla de los dos anteriores. Habitualmente, primero se compilan y luego son interpretados por la computadora.

Lenguajes de Bajo Nivel

Es un lenguaje directamente dependiente del hardware.

• Ensamblador: Representa instrucciones básicas en electrónica. Sirve para programar microprocesadores.
• Código Máquina: Lenguaje escrito en código binario que puede ser procesado directamente por el procesador.

Herramientas de Ejecución de Código

Compilador

Los compiladores son programas que traducen el código de alto nivel a código binario (código máquina).

• Un solo archivo fuente genera distintos códigos ejecutables específicos para cada sistema operativo o arquitectura.

Intérprete

Los intérpretes son programas que traducen el código de alto nivel a código binario en tiempo de ejecución, ejecutando instrucción a instrucción secuencialmente.

• Un solo archivo fuente puede producir resultados iguales incluso en sistemas sumamente diferentes (ejemplo: una PC y una PlayStation 4).

Tipos de Ejecución de Código

Aunque los términos "compilado" e "interpretado" se refieren a los lenguajes, también describen el estado o la forma de ejecución del código:

• Compilado: Se refiere al código que ha sido procesado por un compilador y está listo para ser ejecutado directamente por la máquina. Debe resolver el problema para el que fue formulado.
• Interpretado: Se refiere al código que es ejecutado línea a línea por un intérprete. Debe resolver el problema para el que fue formulado.
• Intermedio: Primero se realiza una compilación que genera un código bytecode que será interpretado directamente, línea a línea, por la Máquina Virtual (intérprete) en el computador.

Ciclo de Vida del Desarrollo de Software (SDLC)

El desarrollo de software sigue un ciclo estructurado para asegurar la calidad y funcionalidad del producto final:

• Análisis: Fase inicial para entender el problema y definir los requisitos que el software debe cumplir.
• Diseño: Creación del algoritmo o la lógica del programa, a menudo utilizando pseudocódigo o diagramas.
• Desarrollo/Codificación: Escritura del algoritmo en un lenguaje de programación específico, generando el código fuente.
• Pruebas: Verificación exhaustiva para asegurar que el programa funciona correctamente (sin errores) y validar que cumple con las especificaciones definidas en el problema planteado.
• Implementación: Incluye la instalación del software, el entrenamiento de usuarios y la evaluación del mismo en un entorno real de operación.
• Mantenimiento: Una vez implementado, el sistema evoluciona. Esta fase incluye mejoras, corrección de errores y la adición de nuevas funcionalidades, reiniciando el ciclo si es necesario.