PDF de programación - Introducción a la programación con C - unidad 12

Introducción
a la programación en C

12

En esta Unidad aprenderás a…

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Conocer como es un programa
en C. Desde el código fuente hasta
el fichero ejecutable en varios
entornos típicos de PC.

El concepto de variable y
constante. Los diferentes tipos de
variables básicas en C.

Hacer programas sencillos en C.

Detectar los errores más
frecuentes en programación
y como evitarlos.

12. Introducción a la programación en C
Introducción

Introducción

En estos capítulos vamos a estudiar los rudimentos de un lenguaje
de programación. Como ya sabemos, un lenguaje de programación
es una herramienta que nos permite elaborar programas (ficheros
ejecutables) de forma más o menos fácil. Los procesadores tan
solo son capaces de ejecutar instrucciones muy sencillas, tales
como la suma de dos números, mover un valor del procesador a la
memoria, etc. Además, para entender este tipo de instrucciones,
el procesador debe recibirlas codificadas en sistema binario, es
decir, como secuencia de unos y ceros. Para entendernos, si el pro-
cesador recibe un 1000 0111, por ejemplo, entenderá que debe
sumar dos cifras (y otra secuencia de unos y ceros le dirá cuáles),
y si recibe un 1000 0100, en cambio, lo que hará es restarlas. Es
a base de dichas secuencias binarias y de muchas instrucciones
que TODOS los procesadores consiguen ejecutar cualquier pro-
grama (incluidos, por ejemplo, los juegos más complejos y con
mejores gráficos). Este idioma binario es lo que se conoce como
lenguaje máquina.

Aunque se podría crear un programa simplemente escribiendo los
cientos de millones de unos y ceros que representan las órdenes
del procesador (y en los años sesenta, con los primeros ordena-
dores, así se hacía), este sistema resulta muy complicado. Por ese
motivo, se decidió simplificar un poco la tarea y se crearon los
lenguajes de programación. Estos lenguajes son simplemente pro-
gramas que traducen las órdenes que nosotros les escribimos
siguiendo unas reglas sintácticas (por eso se llaman lenguajes) al
idioma de unos y ceros, el único que el procesador es capaz de
entender. Según lo cerca o lo lejos que esté el lenguaje de pro-
gramación del idioma binario del ordenador, se clasifica en tres
grupos:

• Lenguajes de bajo nivel. El lenguaje de bajo nivel por exce-
lencia es el ensamblador. Este lenguaje es simplemente una tra-
ducción directa de cada orden del procesador a una palabra que
explique qué hace esa orden (la palabra, evidentemente, está
en inglés). En el ejemplo anterior, en vez de escribir 1000
0111, escribiríamos ADD (suma en inglés). No facilita mucho
las cosas, porque sigue siendo necesario escribir muchísimas
ordenes para elaborar programas muy simples, pero ayuda por-
que es más sencillo recordar que para sumar hay que escribir
ADD que acordarse de escribir 1000 0111.

• Lenguajes de alto nivel. Los lenguajes de alto nivel, entre los
que se encuentra el C, son la base de la programación. En
estos lenguajes, en vez de escribir ADD, por ejemplo, podemos
escribir instrucciones del tipo “C=A+B” (es decir, C es igual a
la suma de A más B), mucho más cercanas a nuestro idioma
natural. Existen muchísimos lenguajes de alto nivel: Basic,
Pascal, Fortran, Cobol, C… pero todos son muy parecidos, de
forma que una vez aprendido uno, es muy fácil aprender el
resto. Además, C es uno de los más usados en el mundo (por
no decir el que más).

• Lenguajes orientados a objetos. Estos lenguajes son de nivel
todavía más alto que los anteriores, aunque se basan en ellos
(por ejemplo C++ y Java, dos de los mas comunes, son exten-
siones de C). Al contrario de lo que ocurre con los lenguajes de
alto nivel y el ensamblador, no es posible aprender un len-
guaje orientado a objetos sin conocer antes un lenguaje de
alto nivel. El objetivo de los lenguajes orientados a objetos
es, sobre todo, crear programas, no desde cero, sino juntando
piezas programadas por otras personas.

El lenguaje que vamos a aprender aquí es el C. Se trata seguramente
del lenguaje de programación de alto nivel más usado en el mundo.
Su origen se remonta a los años 1969-1973, cuando Dennis Ritchie
generó un nuevo lenguaje a partir del lenguaje “B” creado por Ken
Thompson. Lógicamente, lo llamó C. Cuenta la leyenda que Ritchie
en realidad quería ser más eficiente jugando al juego Space Travel
(http://cm.bell-labs.com/cm/cs /who/dmr/spacetravel.html, ojo,
está en inglés), necesitaba un sistema operativo nuevo y decidió
crearlo. Sin embargo, escribir un sistema operativo en ensamblador
era una tarea bastante pesada, así que prefirió crear un lenguaje de
programación nuevo que le facilitara la tarea. Por cierto: el sistema
operativo que creó con C fue ni más ni menos que Unix. Los gastos
los pagaron los laboratorios Bell de AT&T, y Ritchie justificó la com-
pra de un PDP-11 (un ordenador de la época, bastante caro por
cierto) diciendo que iba a crear un sistema para cumplimentar de
forma automatizada las patentes.

En 1978, Ritchie y Brian Kernighan publicaron el primer libro de
C (The C Programming Language) y, a partir ese momento, C se
convirtió en un referente de la programación. Actualmente, exis-
ten muchas pequeñas variantes. Son tantas que se ha creado un
estándar, el ANSI C, compatible con prácticamente todos los com-
piladores de C. Este estándar es el que vamos a trabajar en el
libro. Para terminar, un último detalle sobre los distintos lengua-
jes de programación. Hemos hablado de compiladores de C sin
explicar qué son. Existen dos formas de obtener un código ejecu-
table a partir de un programa fuente: los intérpretes y los compi-
ladores:

• Los intérpretes son lenguajes que leen las instrucciones en
alto nivel y las traducen en tiempo real a lenguaje máquina.

• Los compiladores, en cambio, leen todo el fichero con el pro-
grama y lo traducen a otro fichero en lenguaje máquina, que
es el que podemos ejecutar. Existen, pues, dos ficheros en vez
de uno, pero la gran ventaja es que una vez compilado el pro-
grama, el compilador ya no es necesario y, además, el lenguaje
compilado se ejecuta mucho más rápido que el interpretado.

C pertenece a este último tipo de lenguajes. En los siguientes
apartados veremos cómo realizar todo el proceso para conseguir
un programa ejecutable.

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12. Introducción a la programación en C
12.1 Un primer programa en C

12.1 Un primer programa en C

Casos prácticos

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// Todas las líneas que empiezan por // son comentarios
que sirven para explicar cómo es el
// programa. Se puede escribir lo que se quiera.
/* Si se quieren hacer comentarios de más de una línea se
puede escribir todo el comentario entre los símbolos /*
(inicio de comentario) y fin de comentario: */

Una palabra reservada es una palabra que tiene un sig-
nificado especial en el lenguaje y sólo se puede usar para
eso en concreto.

/* Al principio del texto es útil poner comentarios que
expliquen cosas del programa:*/

// Programa: Bienvenida.c
// Utilidad: Imprime en pantalla un mensaje de bienve-
nida.
// Programador: Yo mismo.
// Fecha: La de hoy.
// Versión: 1.0

/* Una vez se han escrito todos los comentarios que
parezcan oportunos, al principio del texto hay que poner
todas aquellas indicaciones generales que necesite el pro-
grama. Por ejemplo: */

#include <stdio.h>

/* En la línea anterior, #include es una palabra reservada.
En C, #include significa que a continuación se va a poner
entre los signos < y > el nombre de un fichero ya progra-
mado. Ese fichero contiene órdenes del lenguaje que se
van a usar en nuestro programa.

Estos ficheros con órdenes ya programadas son las libre-
rías.*/

Una librería es un conjunto, entre otras cosas, de
subrutinas de uso habitual ya programadas. Resulta muy
útil ya que ahorra trabajo a la hora de crear programas,
porque no hay que volver a programarlas.

/*Las órdenes concretas que se ejecutan al empezar el
programa deben ir justo a continuación de la palabra
reservada main (principal). main es una palabra reservada
que sirve para indicar el inicio del programa propiamente
dicho y siempre debe ir seguida de “()”. Más adelante ya
se explicará por qué.*/

main()
{
/*Los símbolos { y } sirven para indicar el principio y el
final de las órdenes a ejecutar. Nuestro programa sólo va
a imprimir en pantalla. Para imprimir en pantalla hay una
orden ya programada en el fichero stdio.h (por eso se
incluyó antes) que se llama printf. Esta orden es lo que se
llama una subrutina.*/

printf(“Hola, soy un programa muy educado.\n”);

Una subrutina es un conjunto de órdenes más simples
agrupadas bajo un nombre.

/*La subrutina printf, imprime en pantalla lo que se le
indica a continuación entre paréntesis. Esta información,
que se envía a una subrutina, se llama parámetro y en este
caso es un mensaje entre comillas. El ; de final indica que
se ha acabado la orden.*/
}

Concretamente, la línea anterior dice que hay que incluir
el fichero stdio.h, ya que más adelante en el programa se
va a usar una orden que hay programada dentro de él.

Un parámetro es una información que se envía a una
subrutina y que habitualmente modifica su funciona-
miento.

Un programa en C es un texto plano (como el que se obtiene con
el bloc de notas o con los editores emacs o vi) escrito usando una
serie de reglas. Estas reglas sirven para mandar al ordenador la
ejecución de una serie de tareas y dependen del lenguaje. Con-

cretamente, en C, un programa tiene la estructura que se puede
ver en el caso práctico 1. El programa de ejemplo parece bastante
largo, pero si se limita al texto básico, queda reducido a lo que se
ve en el caso práctico 2:

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12. Introducción a la programación en C
12.2 Cómo crear un programa ejecutable

Casos prácticos

2

// Programa: Bienvenida.c
// Utilidad: Imprime en pantalla un mensaje de bien-
venida.
// Programador: Mismamente yo.
// Fecha: La de hoy.
// Versión: 1.0
#include <stdio.h>
main()
{

printf(“Hola, soy un programa muy educado.\n”);

}

Se llama cadena a una sucesión de caracteres. Habi-
tualmente se e