Lenguajes de Programacion

Lenguajes de programación

Historia

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 Codigo binario que de hecho sólo consiste en cadenas extensas de números 0 y 1.
Para facilitar el trabajo, los primeros operadores de computadoras decidieron hacer un traductor para reemplazar los 0 y 1 por palabras y letras provenientes del inglés; éste se conoce como lenguaje ensamblador.

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.


El primer programador de computadora que se haya 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. El nombre del lenguaje de programación Ada fue escogido como homenaje a esta programadora.


El primer manual 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 mas lenguajes ,  BASIC.

Elementos

Variables y vectores

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. Por ejemplo, en Java un lenguaje de programación actual, si deseamos guardar una cadena de texto debemos especificar que la variable es del tipo String. En cambio en PHP este tipo de especificación de variables no es necesario.

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 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

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.

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.

Sintaxis

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

A la forma visible de un lenguaje de programación se le conoce como sintaxis. La mayoría de los lenguajes de programación son puramente textuales, utilizan secuencias de texto que incluyen palabras, números y puntuación, de manera similar a los lenguajes naturales escritos.

La sintaxis de un lenguaje de programación describe las combinaciones posibles de los símbolos que forman un programa sintácticamente correcto

No todos los programas sintácticamente correctos son semánticamente correctos. Muchos programas sintácticamente correctos tienen inconsistencias con las reglas del lenguaje; y pueden resultar en un error de traducción o ejecución. 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.

El siguiente fragmento en el lenguaje C es sintácticamente correcto, pero ejecuta una operación que no está definida semánticamente :

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(Independientes del Contexto),  son gramáticas libres de contexto. 

Sistema de tipos

Un sistema de tipos 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.