"Lenguajes de programación"

¿Que es un lenguaje de programación?

Un lenguaje de programación es un idioma artificial diseñado para expresar operaciones que pueden ser llevadas a cabo por máquinas como los computadores. Pueden usarse para crear programas que controlen el comportamiento físico y lógico de una máquina, para expresar algoritmos con precisión, o como modo de comunicación humana. Está formado por un conjunto de símbolos y reglas sintácticas y semánticas que definen su estructura y el significado de sus elementos y expresiones

El lenguaje de programación permite especificar de manera precisa sobre qué datos debe operar un software específico, cómo deben ser almacenados o transmitidos dichos datos, y qué acciones debe tomar el software bajo una variada gama de circunstancias. Todo esto, a través de un lenguaje que intenta estar relativamente próximo al lenguaje humano o natural.

Pues, es debido a que el lenguaje de programación obedece a un conjunto de reglas que permiten expresar las instrucciones que serán interpretadas por el programador. Y el lenguaje informático comprende otros lenguajes que dan formato a un texto pero no son programación en sí mismos.

Tipos de lenguajes de programación.

Lenguaje máquina:El lenguaje de máquina o código máquina es el sistema de códigos directamente interpretable por un circuito micro-programable, como el microprocesador de una computadora o el microcontrolador de un autómata. Este lenguaje está compuesto por un conjunto de instrucciones que determinan acciones a ser tomadas por la máquina. Es el más primitivo de los códigos y se basa en la numeración binaria, todo en 0 y 1. Este lenguaje es utilizado directamente por máquinas o computadora.

Este lenguaje utiliza el alfabeto binario, es decir, el 0 y el 1, formando cadenas alfabeto binario, es decir, el 0 y el 1, formando cadenas binarias con las que se elaboran las instrucciones que la binarias con las que se elaboran las instrucciones que la CPU del ordenador procesa

Lenguaje de bajo nivel:Es un lenguaje un poco más fácil de interpretar, pero puede variar de acuerdo a la máquina o computadora que se esté programando,Un lenguaje de programación de características de bajo nivel o de primera generación, es aquel en el que sus instrucciones ejercen un control directo sobre el hardware y están condicionados por la estructura física de las computadoras que lo soportan.

Lenguaje ensamblador:El lenguaje ensamblador o assembler es un lenguaje de programación de bajo nivel para los computadores, microcontroladores, y otros circuitos integrados programables. Un lenguaje ensamblador es por lo tanto específico a cierta arquitectura de computador física.

El lenguaje ensamblador trabaja con mnemónicos, que son grupos de caracteres alfanuméricos que simbolizan las órdenes o tareas a realizar.Esta representación es usualmente definida por el fabricante de hardware, y está basada en códigos mnemotécnicos que simbolizan los pasos de procesamiento (las instrucciones).

Lenguaje de nivel medio.Este término no siempre es aceptado, que propone lenguajes de programación que se ubican en un punto medio entre los dos anteriores: pues permite operaciones de alto nivel y a la vez la gestión local de la arquitectura del sistema.

Lenguaje de nivel alto:Un lenguaje de programación de alto nivel se caracteriza por expresar los algoritmos de una manera adecuada a la capacidad cognitiva humana, en lugar de la capacidad ejecutora de las máquinas. Los lenguajes de alto nivel se crearon para que el usuario común pudiese solucionar un problema de procesamiento de datos de una manera más fácil y rápida,por lo que pueden emplearse indistintamente de la arquitectura del hardware, es decir, en diversos tipos de sistemas. Los hay de propósito general y de propósito específico.

Lenguaje imperativos:Son menos flexibles, dada la secuencialidad en que construyen sus instrucciones, estos lenguajes programan mediante órdenes condicionales y un bloque de comandos al que retornan una vez llevada a cabo la función.

Lenguaje funcionales.También llamados procedimentales, estos lenguajes programan mediante funciones que son invocadas conforme a la entrada recibida, que a su vez son resultado de otras funciones

Lenguaje de programación C:Se trata de un lenguaje de tipos de datos estáticos, débilmente tipado, de medio nivel, que dispone de las estructuras típicas de los lenguajes de alto nivel pero, a su vez, dispone de construcciones del lenguaje que permiten un control a bajo nivel. Los compiladores suelen ofrecer extensiones al lenguaje que posibilitan mezclar código en ensamblador con código C o acceder directamente a memoria o dispositivos periféricos.

Semántica

Por otro lado, la semántica trata sobre el significado de la instrucción. Responde a las preguntas: ¿es válida ésta instrucción? Si es así, ¿qué significa la instrucción? ¿Qué queremos lograr con la instrucción? Veamos el siguiente ejemplo,

x++; // incremento foo(xyz, --b, &qrs); // call foo 

Pragmática

en programación, se refiere al modo en que el contexto influye en la forma cómo interpretamos y analizamos los problemas que queremos resolver con un lenguaje de programación. Como vimos en el ejemplo de sintaxis, el mismo problema puede ser resuelto utilizando diferentes lenguajes de programación, incluso existen problemas que pueden ser resueltos aplicando distintas sentencias o instrucciones lógicas usando el mismo lenguaje. , en programación, se refiere al modo en que el contexto influye en la forma cómo interpretamos y analizamos los problemas que queremos resolver con un lenguaje de programación. Como vimos en el ejemplo de sintaxis, el mismo problema puede ser resuelto utilizando diferentes lenguajes de programación, incluso existen problemas que pueden ser resueltos aplicando distintas sentencias o instrucciones lógicas usando el mismo lenguaje.

Aplicamos el pragmatismo cuando creamos una solución considerando el contexto y cómo afecta a nuestro problema y a nuestra solución, aunque eso implique utilizar otro lenguaje o herramienta que nos ofrece una mejor oportunidad de resolver el problema. Aprender varios lenguajes y enfoques diferentes, puede ayudarte a ampliar tu pensamiento y te ayuda a evitar que quedes atrapado en una única forma de hacer las cosas. Además, hoy en día ser un programador pragmático y aprender varios lenguajes es mucho más fácil gracias a la gran cantidad de cursos que puedes encontrar aquí en OpenWebinars.

Los lenguajes de programación se utilizan para crear sistemas operativos, programas de escritorio, aplicaciones móviles, para resolver problemas o interpretar datos. Por ejemplo, existen lenguajes de programación que son más adecuados para crear software o aplicaciones de entretenimiento, para crear dispositivos inteligentes hasta crear robots utilizando inteligencia artificial, los límites de lo que se puede lograr a través de los lenguajes de programación, son desconocido

A medida que avanza la tecnología y van apareciendo nuevas necesidades de negocio, también aparece una fuerte necesidad de lenguajes de programación únicos y diversos pero es prácticamente imposible que exista un único lenguaje de programación universal que satisfaga todas las necesidades, gigantes como Google son de los principales partícipes en esa búsqueda. Los lenguajes de programación a menudo se revisan, actualizan e incluso se combinan con otros lenguajes a lo largo del tiempo en el intento de evolucionar para satisfacer nuestras necesidades tecnológicas cambiantes. 

Ejemplos de lenguajes de programación

Algunos de los lenguajes de programación más conocidos son:

• BASIC. Su nombre proviene de las siglas de Beginner'sAll- purposeSymbolicInstructionCode (Código simbólico de instrucciones de propósito general para principiantes), y es una familia de lenguajes imperativos de alto nivel, aparecidos por primera vez en 1964. Su versión más actual es Visual Basic .NET

Pascal (1970)

El lenguaje se llamó así en honor de Blaise Pascal, el inventor de las calculadoras matemáticas, aunque su creador se llamaba Niklaus Wirth, y lo desarrolló como una herramienta de enseñanza y formación aunque tiene un uso meramente comercial. Este lenguaje se usa en Skype

Python

Python es un lenguaje de programación multiplataforma y multiparadigma. Es muy fácil de utilizar lo cual lo hace un lenguaje de programación ideal para principiantes

La función principal de los lenguajes de programación es escribir programas que permiten la comunicación usuario-máquina.  El lenguaje C es muy empleado porque puede ser utilizado para desarrollar programas de diversa naturaleza, como lenguajes de programación, manejadores de bases de datos o sistemas operativos.

Existen diferentes clases de lenguajes, en función del software que se quiera crear o de las instrucciones a emplear. A pesar de las posibles diferencias que estos puedan tener, todos tienen en común el estar construidos por una serie de reglas tanto semánticas como sintácticas que establecen cómo se ha de "hablar", definiendo tanto las expresiones como la estructura y el significado de todos los elementos que los componen.

 Con este tipo de lenguaje es con el que se elabora el código, se depura o se mejora cuando se está programando. Entender cada uno es algo que requiere de una profunda preparación y formación, ya que cada uno está sujeto a reglas que, por lo general, son distintas. No obstante, todos comparten una esencia que ayuda a entenderlos ligeramente a pesar de no tener grandes nociones sobre ellos.

Para qué sirve un Lenguaje de programación

Un Lenguaje de programación sirve, en primer lugar, para poder programar. Dado que existen muchos lenguajes de programación distintos, podríamos sacar en conclusión que cada uno sirve para algo diferente, y es más o menos así. Por ejemplo, HTML y JavaScript son lenguajes que se usan en el campo del desarrollo y diseño web, junto con CSS. Sin embargo, C y C++ son algo enfocado completamente al desarrollo de software 

Es el proceso de diseñar, escribir, probar, depurar y mantener el código fuente de programas computa-cionales. El código fuente es escrito en un lenguaje de programación. El propósito de la programación es crear programas que exhiban un comportamiento deseado.

El proceso de escribir código requiere frecuente-mente conocimientos en varias áreas distintas,además del dominio del lenguaje a utilizar, algoritmos especializados y lógica formal. Programar involucra áreas como el análisis y diseño de la aplicación.

En general un lenguaje de programación sirve para programar. Sin embargo cada uno tiene un alcance y forma de comunicación diferente.

En resumidas cuentas, el lenguaje de bajo nivel permite la comunicación interna de la máquina, cada instrucción tiene su código único de operación.

Y el lenguaje de alto nivel facilita la captación de instrucciones que el programador le da a la máquina, mientras que éste introduce datos en el idioma conocido la máquina lo va absorbiendo en lenguaje de máquinas mediante traductores o compiladores

Sin el lenguaje de programación, programar sería imposible, debido a que no existirían reglas (tanto semánticas como sintácticas), expresiones (como la estructura y el significado de todos los elementos que los componen) ni una forma establecida sobre cómo deben "hablar" el programador y la máquina.

Además, algunas de las funciones que le permiten a un programador crear este lenguaje son: crear una web y hacerla funcionar o desarrollar aplicaciones para los sistemas operativos, entre muchas otras.

En la actualidad, el conocimiento y uso del mundo digital y de la informática son dos de las principales armas de cualquier empresa.Dar instrucciones a un procesador, eso es programar. Los procesadores son el cerebro de los ordenadores y muchas otras máquinas que nos rodean. Trabajan con 'bits', esto es ceros y unos. Puedes realizar multitud de indicaciones que el procesador traducirá a ceros y unos, precisamente porque son números. Escribir, dibujar, sumar, editar vídeos, invertir en bolsa o dictar órdenes a un automóvil. Los lenguajes de programación son como diversos idiomas con los que podemos comunicarnos con el procesador. Algunos son más simples, otros más complejos dependiendo de las tareas hacia las que estén dirigidos.

La historia de los lenguajes de programación se inicia a mediados del siglo pasado con el lenguaje Fortran, desarrollado por la IBM. A partir de allí llegarán otros lenguajes de los que mencionaré solo algunos: Algol (1958), Cobol (1959), Basic (1964), Pascal (1970), C (1972), C++ (1983), Python (1991), Java (1995), C# (2000), Scratch (2002) o Rust (2010). El reporte Octoverse nos muestra cuáles son los lenguajes de programación más populares de los últimos tiempos. 

Variables y vectores

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. En la mayoría de lenguajes de programación se requiere especificar un tipo de variable concreto para guardar un dato específico. Por ejemplo, en Java, si deseamos guardar una cadena de texto debemos especificar que la variable es del tipo String. Por otra parte, en lenguajes como PHP o JavaScript este tipo de especificación de variables no es necesario. Además, existen variables compuestas llamadas vectores. Un vector no es más que un conjunto de bytes consecutivas en memoria y del mismo tipo guardadas dentro de una variable contenedor 

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. Por lo tanto, cuando accedemos a dicha variable (la función) en realidad lo que estamos haciendo es ordenar 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

Los lenguajes de programación tienen muchos usos. Los hay para aplicaciones muy específicas. Otros son de propósito general. En el transcurso de los años se han desarrollado un sinfín de lenguajes y evidentemente algunos han permeado más en los programadores que otros. Hay muchas razones para ello, por ejemplo, la versatilidad de las estructuras de datos que manejan, que el quizás están diseñados para las ahora tan populares aplicaciones móviles, incluso las modas, etcétera.  

A continuación dejaremos una actividad de realimentación sobre lenguajes de programación

Es importante mencionar que los lenguajes de programación son una herramienta principal para el desarrollo de software o sistema. Una de las funciones de la programación es llevar a cabo una comunicación entre la máquina y el usuario por medio de un software. Por ello es importante saber los tipos de lenguaje, características y, sobre todo, el tipo de plataforma que utilizan, ya que dependiendo del tipo de trabajo que se vaya a realizar, ya sea el usuario o empresa, se deberá elegir el lenguaje de programación más adecuado para agilizar y realizar tales actividades. 

Los lenguajes de programación se dividen principalmente en dos tipos: los de bajo nivel, que se comunican directamente con el lenguaje binario de las máquinas; y los de alto nivel, que facilitan su comprensión por parte de los programador Actualmente existen muchos tipos de lenguaje de programación que se utilizan dependiendo de los objetivos del software que se quiere desarrollar. Por ejemplo, actualmente la programación web está teniendo gran auge. Por ello, los lenguajes de programación que llamamos del lado del cliente (PHP y Python, por ejemplo) y del lado del servidor (Javascript) son de los más utilizados

Un lenguaje de programación proporciona los elementos de lenguaje necesarios que son necesarios para traducir los pasos de un pseudocódigo en formato comprensible de la máquina. En otras palabras, el lenguaje de programación proporciona el puente para hacer la transición de pseudocódigo legible por humano instrucciones legible por máquina Luis Olarte Gervacio. (2018). 

-Historia de los lenguajes de alto nivel

  En 1945, el matemático y químico Jonh (Janos) von Neumann presenta los principios generales que debe seguir una máquina de propósito general. El primer lenguaje en el que se programaron los ordenadores fue el propio del procesador, es decir, instrucciones análogas a las presentes en la máquina de Von Neumann. Sin embargo era necesario tener en cuenta los detalles propios de la máquina para poder realizar cualquier cálculo y además era muy tedioso introducir el programa en el ordenad

Los lenguajes ensambladores siguen siendo próximos a los lenguajes de máquina y, si bien simplifican considerablemente el proceso de la programación, mantienen dos de sus principales inconvenientes: requieren un excesivo nivel de detalle en la escritura de programas y son dependientes del sistema computador concreto, de cuyas instrucciones elementales hace representación simbólica. 

Es por ello que se intentó crear un nuevo lenguaje que no estuviese basado directamente en las instrucciones propias de la máquina (que no dependiese de la máquina concreta), sino en una abstracción de éstas y que fuese más cómoda para el programador. De la misma forma, no se utilizarían directamente los dispositivos físicos (registros, celdas de memoria, etc.) sino abstracciones de éstos (variables.) 

Traductores e intérpretes 

Para que un procesador ejecute un programa escrito en un lenguaje de alto nivel es necesario que lo transforme a su equivalente en lenguaje máquina. Para ello existen dos posibilidades, la interpretación y la traducción. 

Existen distintos tipos de lenguaje: principalmente de bajo nivel y de alto nivel. La diferencia se encuentra en lo cerca o lejos que estemos del hardware de nuestro equipo. Esta cercanía tiene que ver con el control que tengamos sobre el dispositivo, placa o controlador. 

¿Para qué sirve programar?

Prácticamente te sirve para todo. Es una respuesta tan ambigua como compleja. Programar te sirve para comunicarte con cualquier computadora, smartphone, tablet y dado que nos encontramos en un escenario en donde prácticamente estamos rodeados de ellos 24/7, programar se vuelve indispensable si te quieres dedicar a la tecnología, a la innovación o incluso a trabajar en cualquiera de las ramas a las que te dediques y desees construir tu propio sitio web. 

¿Cuáles son los pasos que hay que seguir para programar

La programación va más allá de dominar un lenguaje de programación o "tirar líneas" de código a diestra y siniestra. Se requiere tener una visión general de una problemática, y poder definir cómo se le dará solución a dicha problemática utilizando la computadora, para ello debemos seguir las siguientes fases 

Análisis del problema

En esta fase se debe de analizar la problemática a la que se le quiere dar solución, identificar todos los recursos con los que se cuenta (tecnológicos, humanos, legales, financieros entre otros). Aquí se va a definir qué es lo que debe hacer el programa. También se van a identificar los requerimientos del usuario 

Diseño del algoritmo

Esta es una fase interesante en la cual se debe realizar la representación gráfica, que pueda mostrar la solución del problema, puede ser a través de un diagrama de flujo; por ejemplo, se van a identificar los datos de entrada, cómo serán procesados y la salida o resultado que se va a obtener con este diseño.

Codificación

Aquí es donde se podrá elegir el lenguaje de programación que se empleará para desarrollar el software. Siguiendo la metodología adecuada.

Ejecución y prueba

En esta fase se realizarán todas las pruebas necesarias para garantizar el buen funcionamiento del programa y así garantizar la calidad del mismo.

Programación funcional

La programación funcional es un paradigma de programación declarativa, mediante el cual gestionamos nuestro código de una manera distinta, basada en el uso y comportamiento de funciones matemáticas, y que se ha creado explícitamente para permitir un enfoque puramente funcional de la resolución de problemas. 

Sobre la programación declarativa y la imperativa no quiero que se abrumen. Básicamente porque es un tema avanzado del cual hablaremos en otro artículo y también porque la mayoría de lenguajes modernos son lo suficientemente flexibles para admitir varios paradigmas.

Es un lenguaje especialmente diseñado para que un equipo, dispositivo o máquina pueda realizar una serie de operaciones, mediante diversos algoritmos.Este término no se debe confundir con el lenguaje que utilizan los procesadores ya que éste lenguaje se le denomina lenguaje máquina  

Está claro también, que la programación funcional tiene conceptos muy interesantes, tanto que que muchos lenguajes no funcionales están poco a poco adoptándolos. 

A medida que la complejidad de las tareas que realizaban las computadoras aumentaba, se hizo necesario disponer de un método sencillo para programar. Entonces,se crearon los lenguajes de alto nivel. Mientras que una tarea tan trivial como multiplicar dos números puede necesitar un conjunto de instrucciones en lenguaje ensamblador, en un lenguaje de alto nivel bastará con sólo una.

Está formado por un conjunto de símbolos y reglas sintácticas y semánticas que definen su estructura y el significado de sus elementos y expresiones. Al proceso por el cual se escribe, se prueba, se depura, se compila y se mantiene el código fuente de un programa informático se le llama programación.

Si tenemos en cuenta que la programación a día de hoy pueden afectar diferentes tipos de dispositivos desde ordenadores, dispositivos móviles como smartphone o tablets, televisores, frigoríficos y otros dispositivos electrónicos, lo cierto es que la definición de la wikipedia se queda un poco obsoleta, sobre todo en los dispositivos a los que se puede aplicar. El proceso de escribir código requiere frecuente-mente conocimientos en varias áreas distinta además del dominio del lenguaje a utilizar, algoritmos especializados y lógica formal. Programar involucra áreas como el análisis y diseño de la aplicación.

A continuación dejaremos un video explicativo sobre los lenguajes de programación: