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Fundamentos de
programación
Unidad 4. Introducción a la
programación.
4.1 Clasificación del software.
Definición de software.
• Es el conjunto de los programas de
cómputo, procedimientos, reglas,
documentación y datos asociados que
forman parte de las operaciones de un
sistema de computación.
Capas del software.
Tipos de software.
• Software de sistema. Como Sistemas
operativos, controladores de dispositivo,
herramientas de diagnóstico, etc.
• Software de programación. Editores de
texto, compiladores, IDE – como
Netbeans-, etc.
• Software de aplicación. Aplicaciones
ofimáticas, bases de datos, sistemas de
control, videojuegos, etc.
4.1.1 Software del sistema.
• Su objetivo es desvincular adecuadamente al
usuario y al programador de los detalles del
computador en particular, aislándolo
especialmente del procesamiento referido a las
características internas de: memoria, discos,
puertos y dispositivos de comunicaciones,
impresoras, pantallas, teclados, etc.
• El software de sistema le procura al usuario y
programador adecuadas interfaces de alto nivel,
herramientas y utilidades de apoyo que
permiten su mantenimiento.
Ejemplos de software del sistema.
•
•
•
•
Sistemas operativos
Controladores de dispositivo
Herramientas de diagnóstico
Herramientas de Corrección y
Optimización
• Servidores
• Utilidades
4.1.2 Software de aplicación.
• Aquel que permite a los usuarios llevar a
cabo una o varias tareas específicas, en
cualquier campo de actividad susceptible
de ser automatizado o asistido, con
especial énfasis en los negocios.
Ejemplos de software de
aplicación.
•
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•
•
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•
Aplicaciones de Sistema de control y automatización industrial
Aplicaciones ofimáticas
Software educativo
Software empresarial
Bases de datos
Telecomunicaciones (p.ej. internet y toda su estructura lógica)
Videojuegos
Software médico
Software de Cálculo Numérico
Software de Diseño Asistido (CAD)
Software de Control Numérico (CAM)
4.2 Conceptos de programación.
• 4.2.1 Definición de programa.
• Un programa, o también
llamado programa
informático, programa de
computación o programa de
ordenador, es simplemente un
conjunto de instrucciones para
una computadora.
Programa
• Las computadoras necesitan de los
programas para funcionar, y un programa
no hace nada a menos que sus
instrucciones sean ejecutadas por el
procesador.
• Un programa se puede referir tanto a un
programa ejecutable como a su código
fuente, el cual es transformado en un
ejecutable cuando es compilado.
4.2.2 Definición de programación.
•La programación es un proceso el cual
consiste en escribir o editar el código
fuente.
•Editar el código fuente significa poner a
prueba, analizar y redefinir.
•La persona que tiene la habilidad para
programar se le llama programador o
desarrollador de software.
La primer programadora.
• Ada Lovelace, hija del
prestigioso poeta Lord
Byron, es considerada la
primera programadora de
la historia. Su contribución
consistió en un método
para calcular los números
de Bernoulli en la máquina
analítica de Charles
Babbage, matemático con
el que colaboraba en 1842.
El programador hoy.
• Hoy por hoy, un programador requiere
profundos conocimientos que incluyen:
matemáticas, electrónica, algorítmica,
ingeniería del software, teoría de la
computación, interacción personaordenador, etc. Por tanto, se trata de una
profesión de alta calificación.
4.2.3 Definición de lenguaje de
programación.
• Un lenguaje de programación es un
conjunto de símbolos y reglas sintácticas y
semánticas que definen su estructura y el
significado de sus elementos y
expresiones. Es utilizado para controlar el
comportamiento físico y lógico de una
máquina.
Algunos “lenguajes de programación”.
4.3 Datos
• 4.3.1 Definición.
• El dato (del latín datum), es una
representación simbólica (numérica,
alfabética, algorítmica etc.), atributo o
característica de una entidad.
• En programación un dato es la expresión
general que describe las características
de las entidades sobre las cuales opera
un algoritmo.
Datos
• Un dato por sí mismo no constituye
información, es el procesado de los datos
lo que nos proporciona información.
4.3.2 Tipos de datos.
• En Java los tipos de datos básicos son:
4.3.2 Tipos de datos.
Otros tipos de datos en Java:
• String. Para cadenas de caracteres
(texto).
• class. Para declarar clases.
• Arreglos. Para agrupar varios datos del
mismo tipo.
Tipos de datos, ejemplo en Java.
public class UsoVariables{
public static void main(String args[]) {
String saludo;
saludo = "Hola Mundo!";
System.out.println( saludo );
saludo = "Estoy utilizando variables";
System.out.println( saludo );
}
}
4.3.3 Identificadores.
• Un identificador es un nombre que el
programador selecciona para diferentes
elementos del programa.
• Los identificadores se pueden definir para:
–
–
–
–
–
Variables (atributos).
Constantes.
Nombre del programa.
Nombres de métodos.
Argumentos o parámetros de los métodos.
Recomendaciones sobre el uso de
identificadores.
• No deben usarse las palabras reservadas
del lenguaje, ejemplo: class, if, for, etc.
• Deben ser nombres descriptivos, por
ejemplo: “area” en vez de “a”.
• No deben usarse espacios en blanco, ni
caracteres especiales.
• Tener en cuenta que Java hace diferencia
entre mayúsculas y minúsculas. Por lo
tanto, “area” es diferente que “Area”.
Subrayar los identificadores del
programa.
4.3.4 Almacenamiento, direccionamiento y
representación en memoria.
• La computadora digital utiliza internamente el sistema
binario (0, 1) (encendido, apagado) para el
almacenamiento y acceso a los datos.
• Un número binario (0 ó 1) se representa mediante un bit.
Las equivalencias son:
–
–
–
–
1 byte = 8 bits.
1 KiloByte (KB) = 1024 bytes.
1 MegaByte(MB) = 1024 KB.
1 GigaByte(GB) = 1024 MB.
• En la práctica la computadora digital utiliza el sistema de
numeración binario y sistemas relacionados (octal y
hexadecimal).
Almacenamiento.
• La memoria esta compuesta por celdas
que almacenan información.
• Cada celda se reconoce de manera única
por una dirección.
• Para acceder a una dirección, el CPU
envía señales en el bus de dirección .
Almacenamiento
• Un tamaño normal del bus es de 32 bits,
este permite acceder a 4,294,967,296
direcciones diferentes (232).
• Las direcciones de memoria se
representan mediante el sistema numérico
hexadecimal.
Java y el almacenamiento.
• En Java para almacenar un dato se tiene que definir de que tipo
será, ejemplo:
– double area;
• Para asignarle un valor usamos el operador de asignación:
– area = lado1 * lado2;
• Java almacena en una dirección de memoria ese dato, usando una
representación en memoria que depende del tipo de datos (int,
double, String, etc.).
• El programador puede acceder al dato, con el nombre de la variable
(realmente el nombre es una referencia a la dirección de memoria
real donde se almacena el valor). Ejemplo de acceso:
– System.out.println(“Área = “ + area);
4.3.5 Sistema de numeración
binaria y hexadecimal.
• La computadora digital usa estos
sistemas.
• Java proporciona operadores a nivel de
bits.
4.4 Operadores, operandos y
expresiones.
• Operadores. Permiten realizar diferentes
tipos de operaciones. Se clasifican en:
– Aritméticos.
– De asignación.
– Relacionales o de comparación.
– Lógicos o booleanos.
Operadores aritméticos.
• Pemiten realizar operaciones aritméticas
básicas:
–
–
–
–
–
Suma (+)
Resta (-)
Multiplicación (*)
División (/)
Módulo (%)
– Ejemplos:
a = b * c / 2;
d = 11 % 3;
Operadores de asignación.
• Permiten asignar un valor a una variable.
• El operador de asignación es “=“
• Otros operadores:
Operadores de comparación o
relacionales.
• Permiten realizar comparaciones y
regresan un resultado booleano (true o
false).
Operadores lógicos.
• Para construir expresiones lógicas.
Generan un resultado booleano (true o
false).
Operadores (otros)
• Unitarios (+, -). Ejemplo: -x
• Incrementales (++, --). Ejemplo:
int x = 10;
x++;
System.out.println(“x = “ + x);
Concatenación de caracteres (+). Ejemplo:
String nombre;
nombre = “Pedro ” + “Perez”;
Operadores (otros)
• Condicional ?. Su formato es:
expresionBooleana ? res1 : res2;
Donde se evalúa expresionBooleana y se
devuelve res1 si el resultado es true y res2 si
el resultado es false. Ejemplo:
x = 1; y = 10; z = (x < y) ? X + 3 : y + 8;
(asigna a z el valor de 4, es decir x + 3)
Operandos.
• Son los valores constantes, variables o
expresiones sobre los cuales trabajan los
operadores. Identificar los operandos del
código:
boolean x;
x = ( 20 > y / 3) || ( m * 3 <= a / b);
Expresiones.
• Una expresión es un conjunto de variables
unidos por operadores.
• Son ordenes que se le dan a la
computadora para que realice una tarea
determinada.
Sentencia.
• En Java, una sentencia es una expresión
que termina con punto y coma (;).
• Se pueden incluir varias sentencias en
una línea, aunque lo habitual es usar una
línea para cada sentencia. Ejemplo:
• i = 0; j = 5; x = i + j; // Línea de tres
// sentencias
4.5 Prioridad de operadores,
evaluación de expresiones.
• Java usa un orden de prioridad para
evaluar los operadores. Ese orden de
mayor a menor es:
Evaluación de expresiones.
• Por lo anterior, para escribir una expresión
de manera correcta en Java, se debe
considerar los operadores disponibles y la
prioridad. Ejercicio, escribir en Java las
expresiones:
4.6 Estructura básica de un programa.
• Ejemplo de un programa en Java:
Elementos principales del
programa.
•
•
•
•
Paquete.
Importar librerías.
Clase que define el programa.
Método principal (main) de la clase.
• Variables globales y locales.
• Sentencias.
4.7 Proceso de creación de un
ejecutable.
• ¿Java permite crear ejecutables
directamente para una plataforma particular?
• ¿Qué es la JVM?
4.7 Proceso de creación de un
ejecutable.
• Programa fuente: Main.java
• Archivo en código intermedio: Main.class
• Archivo “ejecutable” de Java: Main.jar
• Si la computadora tiene instalada la JVM,
se puede ejecutar el programa Java
mediante el archivo “.jar”
Para crear un archivo .jar en Java.
• Una vez terminado el programa,
seleccionar del menú principal la opción
“Build” y “Build Main Project F11”.
• Lo anterior, crea una carpeta llamada “dist”
dentro de la carpeta del proyecto.
• Abrir dicha carpeta y ejecutar desde ahí el
programa con doble clic: