PDF de programación - TEMA 3: Programación en lenguajes de alto nivel

TEMA 3: Programación en lenguajes de alto nivel

TEMA 3: Programación en lenguajes de alto nivel

3.1.-Características de un lenguaje de programación de alto nivel

A partir de ahora estudiaremos los conceptos que se utilizan en los lenguajes de
programación en general, aunque nos centraremos especialmente en los lenguajes
procedurales. Estudiaremos los conceptos en el caso concreto del lenguaje C++.

El lenguaje C++ es una evolución del lenguaje C (1975). El lenguaje C fue desarrollado
inicialmente como lenguaje de programación de sistemas operativos, en concreto, para
desarrollar y mantener el sistema operativo UNIX. El lenguaje C es muy potente,
debido a que permite operaciones a bajo nivel. Pero también a causa de esto, es muy
propenso a los errores por parte del programador. Para subsanar esto se creo a
principios de los 80 el C++, que añade al C la programación orientada a objetos. En
1998 se creó el estándar de C++ que se denomina ANSI/ISO C++, y es el que se sigue
actualmente.

En el vocabulario de los lenguajes de alto nivel se pueden distinguir claramente tres
tipos de palabras (tokens): palabras reservadas, identificadores y símbolos (*,+,/,^, …).

3.1.1.-Palabras reservadas

Palabras que tienen un significado especial en el lenguaje y no pueden ser utilizadas
para ninguna otra cosa. Definen la estructura del programa y las instrucciones más
básicas.

Ejemplo:

if / for / while ...

3.1.2.-Identificadores

Son palabras del lenguaje que hacen referencia a elementos del programa (variables,
subprogramas, …)

Fernando Barber y Ricardo Ferrís

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En C++ un identificador es una secuencia de caracteres que cumple las siguientes
reglas:

• Sólo pueden utilizarse caracteres alfanuméricos estándar (no Ñ, Ç o acentuados) y el

carácter subrayado ‘_’. No puede utilizarse el carácter blanco.

• El primer carácter ha de ser una letra o el carácter subrayado.

• No pueden utilizarse palabras reservadas como identificadores.

En C++ se distingue entre mayúsculas y minúsculas, por lo que hay que tener cuidado
de cómo se escribe un identificador.

Ejemplo:

Válidos
num_2
PracticaDos
_uno

3.1.3.-Símbolos

No Validos
año
Practica Dos
12x
if

Existen símbolos de diferentes tipos y con diferentes significados en cada lenguaje de
programación, pero básicamente se pueden clasificar en los siguientes grupos:

Operadores:

Son símbolos que indican la realización de una cierta operación entre valores y/o
variables.

Ejemplo:

En C++:

Suma

+
% Resto de la
= Asignación

división entera

En Pascal:

Suma

+
:= Asignación

Resta

-
&& Y (lógico)
== Comparación

-
=

Resta
Comparación

Fernando Barber y Ricardo Ferrís

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Símbolos de comentarios:

Los comentarios son explicaciones del programa. Son ignoradas por el compilador.

Ejemplo:

En C++:

En Pascal:

// Inicio de comentario en una sola línea
/* Inicio de comentario en una o varias líneas
*/ Fin de comentario

{
}

Inicio de comentario
Fin de comentario

Directivas del compilador:

Son órdenes especiales para el compilador que no forman parte del lenguaje.

Ejemplo:

En C++ se escriben con una almohadilla delante:
Directiva para incluir un fichero.
#include <iostream.h>

3.2.-Concepto de variable

En lenguajes de bajo nivel, los datos están en celdas de memoria. La variable es una
abstracción del concepto de celda de memoria.

Existe una relación biunívoca entre el nombre de la variable y la dirección de memoria,
y el valor de la variable y el contenido de la celda.

Una variable tiene un nombre que la identifica y cuatro atributos básicos:

• Valor: Está codificado en la posición de memoria asociada a la variable.

• Tipo: Describe el conjunto de valores que puede tomar una variable así como las

operaciones que soporta (dominio.)

• Ámbito: Rango de sentencias del programa en el que la variable es conocida.

Fernando Barber y Ricardo Ferrís

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• Tiempo de vida: Rango de sentencias en que la variable está asociada a la posición

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de memoria.

Existen también unas operaciones básicas sobre las variables:

Indirección: Consiste en recuperar el valor de la variable haciendo uso de su nombre.

Ejemplo:

Si la variable X tiene valor 4
X + 3 ==> 4 + 3

Asignación: Consiste en modificar el valor de la variable.

Ejemplo:

X ← 3 A partir de ahora X contendrá el valor 3.
(En C++ x = 3 / En Pascal x := 3)

3.3.-Tipos simples de datos

Un tipo de datos es simple cuando no puede ser descompuesto en tipos de datos más
simples (es decir, es atómico). Cuando sí que es posible descomponerlo diremos que es
compuesto.

Un tipo es ordinal o numerable cuando se puede establecer una biyección entre los
elementos de ese tipo y los números naturales.

Un tipo es ordenado cuando existe una relación de orden. Todos los tipos simples son
ordenados.

Fernando Barber y Ricardo Ferrís

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Los ordinales, debido a la biyección con los naturales, se codifican como enteros.

En la asignatura de Estructura de Computadores I se explica la representación interna de
los tipos enteros, reales, lógicos y caracteres.

3.3.1.-Lógicos

Solamente posee los valores VERDADERO y FALSO.

Como todo tipo ordinal posee un orden:

F < V

En C++: bool

Los valores son: true o false

Operaciones en C++ sobre variables y valores lógicos:

X1
F
V

NO
V
F

Los operadores sobre tipos lógicos son: Y (&&), o (||), no (!).
Y
F
F
F
V

X1
F
F
V
V

X2
F
V
F
V

O
F
V
V
V

Fernando Barber y Ricardo Ferrís

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Ejemplo:

bool b;
int a;

b = a > 5;

3.3.2.-Carácter

Tipo para representar caracteres alfanuméricos, que corresponde con una serie estándar
de caracteres. Normalmente se utiliza la serie ASCII, aunque casi todas las series
contienen lo siguiente:

• Códigos de control.

• Conjunto de letras por orden alfabético que no contiene caracteres especiales (Ñ,

acentos, etc.)

• Conjunto de números del 0 al 9.
• Caracteres especiales: Ñ, Ç, acentos, ?, !, etc.

Los caracteres se codifican en el ordenador utilizando su código ASCII.

En C++:

TIPO

char

FORMATO
(Codificación)

16 bits

Los caracteres se escriben con comillas simples 'A'.

'A' < 'B' → TRUE

Fernando Barber y Ricardo Ferrís

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TABLA ASCII

Código ASCII estándar

Código ASCII extendido

Hex

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

A

B

C

D

E

F

Hex Bin

0000

0001

0010

0011

0100

0101

0110

0111

1000

1001

1010

1011

1100

1101

1110

1111

0000

NUL

DLE

0

16

0001

SOH

DC1

1

17

0010

STX

DC2

2

18

0011

ETX

DC3

3

19

0100

EOT

DC4

4

20

32

!

33

“

34

#

35

$

36

0101

ENQ

NAK %

5

21

0110

ACK

SYN

6

22

0111

BEL

ETB

7

23

1000

BS

CAN

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

8

1001

HT

A

1010

B

C

1011

1100

D

1101

E

F

1110

1111

9

LF

10

VT

11

FF

12

CR

13

SO

14

SI

15

24

EM

25

SUB

26

ESC

27

FS

28

GS

29

RS

30

US

31

0

48

1

49

2

50

3

51

4

52

5

53

6

54

7

55

8

56

9

57

:

58

;

59

<

60

=

61

>

62

?

63

@

64

A

65

B

66

C

67

D

68

E

69

F

70

G

71

H

72

I

73

J

74

K

75

L

76

M

77

N

78

O

79

P

80

Q

81

R

82

S

83

T

84

U

85

V

86

`

96

a

97

b

98

c

99

d

p

Ç

É

á

112

128

144

160

q

11

r

ü

æ

í

129

145

161

é

Æ

ó

114

130

146

162

s

â

ô

ú

115

131

147

163

t

ä

ö

ñ

100

116

132

148

164

e

u

à

ò

Ñ

101

117

133

149

165

f

v

å

û

ª

102

118

134

150

166

W

g

w

ç

ù

º

87

X

88

Y

89

Z

90

[

91

\

92

]

93

^

94

_

95

103

119

135

151

167

h

x

ê

ÿ

104

120

136

152

i

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Ö

105

121

137

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j

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¢

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Å

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₧

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½

171
¼

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173

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111

127

143

159

175

░

176
▒

177
▓

178
│

179
┤

180
╡

181
╢

182
╖

183
╕

184
╣

185
║

186
╗

187
╝

188
╜

189
╛

190
┐

191

└

192
┴

193
┬

194
├

195
─

196
┼

197
╞

198
╟

199
╚

200
╔

201
╩

202
╦

203
╠

204
═

205
╬

206
╧

207

╨

208
╤

209
╥

210
╙

211
╘

212
╒

213
╓

214
╫

215
╪

216
┘

217
┌

218
█

219
▄

220
▌

221
▐

222
▀

223

α

224

β

225

Γ

≡

240
±

241

≥

226

242

π

≤

227

243

Σ

⌠

228

244

σ

⌡

229

245

µ

÷

230

246

τ

≈

231

247

Φ

°

232

248

θ

•

233

249

Ω

⋅

234

250

δ

235

∞

236

∅

237

∈

238

∩

239

√

251
ⁿ

252
²

253
■

254


255

37

&

38

‘

39

(

40

)

41

*

42

+

43

,

44

-

45

.

46

/

47

Caracteres de Control

Caracteres Gráficos

Fernando Barber y Ricardo Ferrís

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Para escribir caracteres especiales se utiliza el símbolo \ (barra invertida):

Ejemplo:

'\n'
'\''
'\\'

3.3.3.-Enteros

Salto de línea
Comilla simple
Símbolo \

Es un subconjunto del conjunto matemático de los enteros. Es por tanto ordenado y
numerable.

Distintos tipos de enteros en C++ (el rango y formato dependen del compilador y la
máquina):

TIPO

int
long
short

unsigned int
unsigned short

RANGO

[-2147483648,2147483647]

''

[-32768,32767]
[0,4294967295]

[0,65535]

FORMATO
(Codificación)
32 bits con signo

32 bits con signo

16 bits con signo

32 bits sin signo

16 bits sin signo

Operaciones sobre enteros:

• Aritméticas:

+, -, *, /, %
(¡¡Entre enteros ‘/’ es la división entera!!)

• Relacionales:
• Funciones de biblioteca: abs

==, !=, <, >, <=, >=

(stdlib.h)

3.3.4.-Reales

Representación de los números matemáticos reales. Es ordenado pero no numerable.

Se codifica en el ordenador en notación de coma flotante, es decir, el número está
dividido