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Lenguajes de programación

Dos definiciones de lenguaje de programación podrían ser las siguientes: 

Notación para describir algoritmos de forma precisa. 

Conjunto de reglas, símbolos y palabras especiales usadas para construir un programa. 

La  utilidad de un lenguaje  de programación es doble: 
Especificar  las acciones a ejecutar por el computador 
Es  una  palanca   que  potencia  la  mente  del  programador  facilitándole  la  resolución  de  cierto  tipo  de  problemas  y  delimitando  el 
mundo pensable. 
Esta segunda característica ha provocado cierta especialización de los lenguajes. 
Un recorrido por la historia de los  lenguajes nos mostrará 
que han surgido como respuesta a diferentes tipos de necesidades, 
que la limitación en la construcción de programas está en el lado humano, 
que la misma persona puede realizar programas más complejos o más grandes 

 si el lenguaje exige la programación estructurada 
 si el lenguaje es más expresivo 
 si el lenguaje lo organiza todo con la orientación a objetos 
 

PROGRAMACIÓN CABLEADA.
En la época de las  primeras computadoras, cuando se deseaba ejecutar un algoritmo era  necesario realizar un cableado que, una 
vez hecho, equivalía a un programa que la máquina tuviera inscrito en su estructura. 
Cuando entre dos contactos (elementos del programa) se situaba un insecto (bug) produciendo una alteración en la estructura de 
las  conexiones,  el  programa  dejaba  de  realizar  el  trabajo  que  hasta  entonces  había  hecho  bien.  Para  corregir  el  programa,  que 
ahora era otro distinto había que eliminar el insecto (debug). De esta época deriva las palabras inglesas «debug» con el significado 
de corregir un programa erróneo y «debuger» para nombrar al programa que ayuda en esta tarea de corrección de errores. 
Naturalmente, esta forma de programar, por compleja, representaba un obstáculo para  el desarrollo de máquinas y programas y, 
por ello, dio lugar a la aparición de otros tipos de lenguajes en que expresar los algoritmos. 

MÁQUINA 1ª Generación
En  el  lenguaje  nativo  ó  lenguaje  máquina  las  instrucciones  están  constituidas  por  tiras  de  “unos” y  “ceros” de  diferente  longitud 
donde una instrucción podría ser así:

10011 1000101110000100 1000011101110011

10011

operación

1000101110000100

1000011101110011

1º oper y resultado

2º operando

Los  4  primeros  dígitos  binarios,  bits,  podían  representar  la  operación,  por  ejemplo  una  suma,  los  10  siguientes  la  dirección  de 
memoria del primer sumando y del resultado y los últimos 10 la dirección de memoria del otro sumando. Esta se hubiera llamado 
una máquina de dos direcciones. 

NOTA. Hubo máquina de cuatro direcciones cuando la memoria principal era un tambor que giraba a gran velocidad. Las direcciones eran de los dos operandos, del
resultado y de la siguiente instrucción.

El  lenguaje  máquina  es  totalmente  dependiente  de  esta,  del  diseño  que  tenga  su  unidad  de  control  que,  como  sabemos,  es  la 
encargada de descodificar y hacer que se ejecuten las instrucciones. 

LENGUAJE MÁQUINA: la lengua que "entiende" la máqina. 

Entre las ventajas del lenguaje máquina 

http://arca.tic.udc.es/y/01Algor/06lenguajes.htm

no hay que traducirlo, 
se ejecuta a mayor velocidad 
ocupa poca memoria. 
Entre los inconvenientes 
codificación lenta y difícil, 
largo periodo de puesta a punto del programa, 
poca fiabilidad del código, 
difícil verificación y 
no portable: los programas escritos en él  sólo se pueden ejecutar en la máquina de la que dependen o en las de la familia. 

TRADUCCIÓN:  Como  la  máquina  solo  entiende  su  lengua,  los  programas  escritos  en  otro  lenguaje  hay  que  traducírselos 
antes de que los ejecute. 

ENSAMBLADORES 2ª Generación
Un primer intento de superar los inconvenientes que presentaba el lenguaje máquina fue la utilización del ensamblador que es un 
lenguaje cercano a la máquina. Por ejemplo, la instrucción anterior en lenguaje máquina se escribe en un ensamblador hipotético 
así 

ADD A, B

donde  ADD  es  el  mnemónico  que  recuerda  la  suma  (addition)  y  A  y  B  son  variables  que  simbolizan  posiciones  de  memoria  que 
contendrán los sumandos y todavía no se ha decidido qué posiciones de memoria serán. 
Las  diferencias con el lenguaje máquina  se pueden resumir en: 
Uso de  símbolos  fáciles de recordar para representar la instrucción. 
Uso de  variables simbólicas  en lugar de preocuparse por las direcciones de memoria. 
Estas dos características hacen el código más legible, acortan los periodos de construcción de programas, ahorran esfuerzos en la 
codificación y se gana fiabilidad. 
Sin  embargo,  el  programa  fuente  escrito  en  ensamblador  debe  traducirse   a  código  máquina  para  ejecutarlo.  El  programa  que 
realiza  la  traducción  y,  eventualmente,  convierte  las  variables  simbólicas  en  direcciones  de  memoria  reales  se  llama  también 
ensamblador . 
En comparación con el lenguaje máquina, se mantienen la velocidad de ejecución, la total dependencia de la máquina y la dificultad 
en la formación de programadores. 
Actualmente,  solo  se  emplea  para  programar  cuestiones  muy  concretas  como  la  capa  más  interna  del  sistema  operativo,  ciertas 
rutinas en las que la velocidad es una variable crítica, control de dispositivos electrónicos etc. 

NOTA. Mientras que para los primeros ensambladores la relación entre sus instrucciones y las de la máquina es 1:1. en la actualidad se dispone de
“macroensambladores” que son el resultado de la evolución de aquellos ganando en complejidad y potencia hasta tal punto que sus capacidades están muy cerca de las
de lenguajes de alto nivel cercanos a la máquina como el lenguaje C.

ALTO NIVEL 3ª Generación
Todos sabemos que cuanto mayor sea la potencia de una herramienta mayor es el productividad de quien la usa, tanto en cantidad 
(produce más en el mismo tiempo) como en calidad (productos más complejos y elaborados). 
Un lenguaje se puede ver como una herramienta cuyo diseño debería ayudar en la tarea de la programación. Para ello, debería 
ser cercano al lenguaje natural para que el programador no tenga que usar fórmulas expresivas lejanas de las habituales. 
incluir elementos del lenguaje matemático para hacerlo preciso. 
La  necesidad  de  acercar  el  lenguaje  al  programador  dio  como  fruto  la  aparición  de  los  lenguajes  de  alto  nivel,  es  decir,  más 
cercanos a la persona que en un rápido y muy corto resumen en orden temporal fueron 
FORTRAN, (FORmula TRANslation) cuya primera versión fue publicada por IBM en 1956, 
LISP (List Processing) fue creado por McCarthy en 1958. El primero en dar recursión, recolección de basura, funciones de primera 
clase y un lenguaje formal para su definición: el propio Lisp. Era ineficiente en sus primeras implantaciones y no tenía tipos. 
ALGOL 60 (algorithmic language) 1958 es el fruto de una reunión que tuvo lugar ese año entre la americana ACM (Association for 
Computing Machinery) y la europea GAMM (Gessellchaft für Angewante Mathematick und Mechanik) 
COBOL, (Comon Business-oriented Language), desarrollado por el comité CODASYL (Conference on Data Systems Languages) que 
se utilizó por primera vez en 1.960, 
APL (A Programming Language) creado por Iverson a mitad de los 60 como un lenguaje matemático  que  después pasó  a ser un 

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lenguaje de programación 
ALGOL Wirth y Hoare reescriben el algol 60 en 1966 con algunos cambios. Es el antecesor directo de Pascal. 
PASCAL, creado en 1968, revisado en 1972 y normalizado en 1.981. Hay dos normas estándar: el pascal básico y el ampliado. 
C creado  en 1972 por  Dennis  Ritchie  como  lenguaje  para  programar  en Unix. En  1973  el propio Unix se reescribió  en C.  Es  una 
evolución del Algol 60 a través del CPL (Combined Programming Language) de Strachey 1966, BCPL de 1969 y B 1970.  

CPL --> BCPL --> B --> C

 
PROLOG 1972 por Alain Colmerauer de la Universidad de Marsella. 
MODULA  2,  desarrollado  en  1983  después  del  PASCAL  por  el  mismo  autor  Niklaus  Wirth,  que  se  proponía  demostrar  que  un 
sistema operativo se puede escribir íntegramente en un lenguaje de alto nivel. 
ADA, desarrollado a instancias del ministerio de defensa USA, cuya primera normalización data de 1983 por el ANSI. 
C++ Stroustrup, 1986. Se le llama a veces «C con clases». Sus antecesores son C y Simula 67 en lo relativo a las clases. 
Java, 1995, desarrollado por Sun Microsystems. Se parece a C++ pero tiene un modelo de objetos más sencillo. 
Las ventajas de estos lenguajes con respecto a los anteriores 
Proximidad al lenguaje humano (instrucciones como read, write, open, print), 

 menor tiempo de formación de programadores, 
 facilidad de puesta a punto y modificación de los programas 

Portabilidad entre diferentes sistemas. 

NOTA. Un programa es portable si se puede llevar a cualquier otra máquina, compilarlo sin ningún cambio y ejecutarlo en ella. Esta situación de portabilidad perfecta es
rara pero no lo es que se puedan portar programas con pocos cambios.
NOTA. El programa ejecutable no es portable en general salvo a ordenadores de la misma ‘familia’ que tengan el mismo juego de instrucciones o un superconjunto de
ellas.

Estos lenguajes no aprovechan tan eficientemente los recursos de la máquina como el ensamblador y máquina ya que gastan más 
memoria y tiempo de cómputo. 

CLASIFICACIÓN DE LOS LENGUAJES
Una clasificación: la que surge de la estructura interna del lenguaje. Esta los divide en imperativos, los declarativos y otros de difícil 
encaje. 

Imperativos
Los  imperativos  o procedimentales como Pascal, C, COBOL, FORTRAN... 
Están influidos en su diseño por los detalles de la máquina. 
Se  basan  en  la  idea  de  escribir  las  instrucciones  a  realizar  por  el  ordenador  como  una  receta  de  cocina,  en  ellos  la  unidad  de 
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