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• Juan David

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UNIDAD 6 FUNCIONES 6 Funciones. 6.1 Introducción. 6.2 Funciones estándar. 6.3 Entrada y salida de datos. 6.4 Funciones definidas por el usuario. 6.5 Pase por valor. 6.6 Pase por referencia. 6.7 Punteros. 6.8 Elaboración de programas. 6.1 Introducción. En programación, una función es un grupo de instrucciones con un objetivo en particular y que se ejecuta al ser llamada desde otra función o procedimiento. Una función puede llamarse múltiples veces e incluso llamarse a sí misma (función recurrente). Las funciones pueden recibir datos desde afuera al ser llamadas a través de los parámetros

y

deben

entregar

un

resultado.

Se

diferencian

de

los

procedimientos porque estos no devuelven un resultado.

En el ámbito de la programación, una función es un tipo subalgoritmo, es el término para describir una secuencia de órdenes que hacen una tarea específica de una aplicación más grande. Las declaraciones de funciones generalmente son especificadas por: •

Un nombre único en el ámbito.- Nombre de la función con el que se

identifica y se distingue de otras. No podrá haber otra función ni procedimiento con ese nombre (salvo sobrecarga o polimorfismo en programación orientada a objetos). •

Un tipo de dato de retorno.- Tipo de dato del valor que la función

devolverá al terminar su ejecución. •

Una lista de parámetros.- Especificación del conjunto de argumentos

(pueden ser cero, uno o más) que la función debe recibir para realizar su tarea. •

El código u órdenes de procesamiento.- Conjunto de órdenes y

sentencias que debe ejecutar la función.

Las funciones en programación generalmente son las que realizan los cálculos para retornar el valor correspondiente a una función matemática.

6.2 Funciones estándar. Las funciones definidas en módulos estándar se denominan funciones estándar y pueden ser utilizadas sin necesidad de escribir su definición, pero hay que indicar expresamente que se van a utilizar dichas funciones mediante una declaración IMPORT del modulo que las contenga. o

En lo referente a funciones matemáticas, se dispone de un modulo estándar llamado MathLib0.

o

Las funciones matemáticas disponibles en este modulo son las siguientes

o

Exp (x): Exponencial

o

Ln (x): Logaritmo neperiano de X

o

Sin (x): Seno de X

o

Cos (x): Coseno de X

o

Arctan (x): Arcotangente de X

o

sqrt (x): Raiz cuadrada de X

o

Entier (x): Mayor entero de x Todas estas funciones tienen un argumento REAL y devuelven un valor REAL, excepto entier, que devuelve un valor INTEGER.

A partir de la versión 7.5 de GeneXus todas funciones soportadas por GeneXus pasan a ser funciones estándar, por más que las mismas sólo estén disponibles para algunos generadores. Hasta ahora si una función1 no estaba implementada para todos los generadores no se consideraba como estándar y para poder salvarla y especificarla se debería modificar la preferencia “Function” al valor “Allow nonstandatd function on saving” y “Allow non-standatd function when specifying” en Diseño y en Prototipo/Producción respectivamente. Alcance Objetos: Transacciones, Work Panels, Web Panels, Reportes, Procedimientos. Lenguajes: Cobol, RPG, Visual FoxPro, Visual Basic, Java, C/SQL, C# Interfaces: Web, Win. Descripción

Todas aquellas funciones1 que estén implementadas para algún generador de GeneXus se denomina Funciones Estándar y las mismas se clasifican en:

*

Normales: Funciones que existen para todos los generadores.

Ejemplo: YMDTOD, GXMLines. *

No Portables: Funciones que existen solo para algunos generadores.

Ejemplo: WriteRegKey, funciones para manejo de texto: dfw y dfr. *

Discontinuadas (Deprecated): Funciones para las cuales existe otra

nueva que la sustituye, por ejemplo: XTOD, UDF.

Las mismas se diferencian con distintos colores en el editor GeneXus. Las Normales aparecen en Marrón, las No Portables en Rojo y las Discontinuadas en Marrón claro. Para poder grabar funciones NO estándar será necesario modificar la preference/propiedad “Function”, ya sea a nivel de modelo u objeto (esto último es posible a partir de la versión 7.5). De lo contrario aparecerá el mensaje “Error: Not valid function” al salvar o especificar el objeto. Al hablar de funciones en este documento nos referimos tanto a las funciones propiamente dichas como a las propiedades, métodos y eventos, de controles soportados por GeneXus.

6.3 Entrada y salida de datos. entrada/salida, también abreviado E/S o I/O (del original en inglés input/output), es la colección de interfaces que usan las distintas unidades funcionales (subsistemas) de un sistema de procesamiento de información para comunicarse unas con otras, o lasseñales (información) enviadas a través de esas interfaces. Las entradas son las señales recibidas por la unidad, mientras que las salidas son las señales enviadas por ésta. El término puede ser usado para describir una acción; "realizar una entrada/salida" se refiere a ejecutar una operación de entrada o de salida. Los dispositivos de E/S los usa una persona u otro sistema para comunicarse con una computadora. De hecho, a los teclados yratones se los considera dispositivos de entrada de una computadora, mientras que

los monitores e impresoras son vistos como dispositivos de salida de una computadora. Los dispositivos típicos para la comunicación entre computadoras realizan las dos operaciones, tanto entrada como salida, y entre otros se encuentran los módems y tarjetas de red. Es importante notar que la designación de un dispositivo, sea de entrada o de salida, cambia al cambiar la perspectiva desde el que se lo ve. Los teclados y ratones toman como entrada el movimiento físico que el usuario produce como salida y lo convierten a una señal eléctrica que la computadora pueda entender. La salida de estos dispositivos son una entrada para la computadora. De manera análoga, los monitores e impresoras toman como entrada las señales que la computadora produce como salida. Luego, convierten esas señales en representaciones inteligibles que puedan ser interpretadas por el usuario. La interpretación será, por ejemplo, por medio de la vista, que funciona como entrada. En arquitectura de computadoras, a la combinación de una unidad central de procesamiento (CPU) y memoria principal (aquélla que la CPU puede escribir o leer directamente mediante instrucciones individuales) se la considera el corazón de la computadora y cualquier movimiento de información desde o hacia ese conjunto se lo considera entrada/salida. La CPU y su circuitería complementaria proveen métodos de entrada/salida que se usan en programación de bajo nivel para la implementación de controladores de dispositivos. Los sistemas operativos y lenguajes de programación de más alto nivel brindan conceptos y primitivas de entrada/salida distintos y más abstractos. Por ejemplo, un sistema operativo brinda aplicativos que manejan el concepto de archivos. El lenguaje de programación C define funciones que les permiten a sus programas realizar E/S a través de streams, es decir, les permiten leer datos desde y escribir datos hacia sus programas. Una alternativa para las funciones primitivas especiales es la mónada de E/S, que permite que los programas describan su E/S y que las acciones se lleven a cabo fuera del programa. Esto resulta interesante, pues las funciones de E/S introducirían un efecto colateral para cualquier lenguaje de programación, pero ahora una programación puramente funcional resultaría práctica.

Existen varias formas de introducir información en el programa, así como de obtener resultados en forma impresa o mediante escritura en un fichero. Se va a presentar una nueva forma interactiva de comunicarse con el usuario, como son las cajas de diálogo MsgBox e InputBox. Particular interés tiene la lectura y escritura de datos en el disco, lo cual es necesario tanto cuando el volumen de información es muy importante (la memoria RAM está siempre más limitada que el espacio en disco), como cuando se desea que los datos no desaparezcan al terminar la ejecución del programa. Los ficheros en disco resuelven ambos problemas. También se verá en este capítulo cómo obtener resultados alfanuméricos y gráficos por la impresora.

CAJAS DE DIÁLOGO INPUTBOX Y MSGBOX Estas cajas de diálogo son similares a las que se utilizan en muchas aplicaciones de Windows. La caja de mensajes o MsgBox abre una ventana a través de la cual se envía un mensaje al usuario y se le pide una respuesta, por ejemplo en forma de clicar un botón O.K./Cancel, o Yes/No. Este tipo de mensajes son muy utilizados para confirmar acciones y para decisiones sencillas. La caja de diálogo InputBox pide al usuario que teclee una frase, por ejemplo su nombre, un título, etc. La forma general de la función MsgBox es la siguiente: respuesta = MsgBox(“texto para el usuario”, tiposBotones, “titulo”) donde respuesta es la variable donde se almacena el valor de retorno, que es un número indicativo del botón clicado por el usuario, de acuerdo con los valores de la Tabla 7.1. La constante simbólica que representa el valor de retorno indica claramente el botón clicado. Los otros dos argumentos son opcionales. El parámetro tiposBotones es un entero que indica la combinación de botones deseada por el usuario

También

en

este

caso

la

constante

simbólica

correspondiente

es

suficientemente explícita. Si este argumento se omite se muestra sólo el botón O.K. El parámetro titulo contiene un texto que aparece como título de la

ventana; si se omite, se muestra en su lugar el nombre de la aplicación. Se puede modificar el valor de tiposBotones de modo que el botón que se activa por defecto cuando se pulsa la tecla Intro (el botón que tiene el focus) sea cualquiera de los botones de la caja. Para ello basta sumar a tiposBotones otra constante que puede tomar uno de los tres valores siguientes: 0 (vbDefaulButton1, que representa el primer botón), 256 (vbDefaulButton2, que representa el segundo botón) y 512 (vbDefaulButton3, que representa el tercer botón). Finalmente, se puede incluir en el mensaje un icono ad-hoc por el mismo procedimiento de sumarle al argumento tiposBotones una nueva constante numérica con los siguientes valores y significados definidos por la constante simbólica apropiada: 16 (vbCritical), 32 (vbQuestion), 48 (vbExclamation) y 64 (vbInformation). Es obvio que, por los propios valores considerados, al sumar estas constantes o las anteriores al argumento tiposBotones, la información original descrita en la Tabla 7.2 no se pierde. Por otra parte, la forma general de la función InputBox es la siguiente: texto = InputBox(“texto para el usuario”, “titulo”, “default”, left, top) donde texto es la variable donde se almacena el valor de retorno, que es el texto tecleado por el usuario. Los parámetros “texto para el usuario” y titulo tienen el mismo significado que en MsgBox. El parámetro default es un texto por defecto que aparece en la caja de texto y que el usuario puede aceptar, modificar o sustituir; el contenido de esta caja es lo que en definitiva esta función devuelve como valor de retorno. Finalmente, left y top son las coordenadas de la esquina superior izquierda de la InputBox; si se omiten, Visual Basic 6.0 dibuja esta caja centrada en horizontal y algo por encima de la mitad de la pantalla en vertical

donde el nombre que aparece por defecto es el del mejor ciclista de los últimos tiempos. Este nombre aparece seleccionado y puede ser sustituido por otro que teclee el usuario.

6.4 Funciones definidas por el usuario. Al igual que las funciones en los lenguajes de programación, las funciones definidas por el usuario de MicrosoftSQL Server son rutinas que aceptan parámetros, realizan una acción, como un cálculo complejo, y devuelven el resultado de esa acción como un valor. El valor devuelto puede ser un valor escalar único o un conjunto de resultados. Ventajas de las funciones definidas por el usuario Las ventajas de utilizar las funciones definidas por el usuario en SQL Server son: 

Permiten una programación modular. Puede crear la función una vez, almacenarla en la base de datos y llamarla desde el programa tantas vecescomo desee. Las funciones definidas por el usuario se pueden modificar, independientemente del código de origen del programa.



Permiten una ejecución más rápida. Al igual que los procedimientos almacenados, las funciones definidas por el usuario Transact-SQL reducen el costo de compilación del código Transact-SQL almacenando los planes en la caché y reutilizándolos para ejecuciones repetidas. Esto significa que no es necesario volver a analizar y optimizar la función definida por el usuario con cada uso, lo que permite obtener tiempos de ejecución mucho más rápidos. Las funciones CLR ofrecen una ventaja de rendimiento importante sobre las funciones Transact-SQL para tareas de cálculo, manipulación de cadenas y lógica empresarial. Las funciones Transact-SQL se adecuan mejor a la lógica intensiva del acceso a datos.



Pueden reducir el tráfico de red. Una operación que filtra datos basándose en restricciones complejas que no se puede expresar en una sola expresión escalar se puede expresar como una función. La función se puede invocar en la cláusula WHERE para reducir el número de filas que se envían al cliente.

Componentes de una función definida por el usuario Las funciones definidas por el usuario se pueden escribir en Transact-SQL, o en cualquier lenguaje de programación .NET. Para obtener más información acerca del uso de lenguajes .NET en funciones, vea Funciones CLR definidas por el usuario.

Todas las funciones definidas por el usuario tienen la misma estructura de dos partes: un encabezado y un cuerpo. La función toma cero o más parámetros de entrada y devuelve un valor escalar o una tabla. El encabezado define:     

Nombre de función con nombre de propietario o esquema opcional Nombre del parámetro de entrada y tipo de datos Opciones aplicables al parámetro de entrada Tipo de datos de parámetro devueltos y nombre opcional Opciones aplicables al parámetro devuelto

El cuerpo define la acción o la lógica que la función va a realizar. Contiene:  

Una o más instrucciones Transact-SQL que ejecutan la lógica de la función Una referencia a un ensamblado .NET

En el siguiente ejemplo se muestra una función Transact-SQL simple definida por el usuario y se identifican los principales componentes de la función. La función evalúa una fecha proporcionada y devuelve un valor que designa la posición de esa fecha en una semana.

En Visual Basic 6.0, para mostrar una fecha en formato corto o largo, utiliza el especificador de formato "ddddd" o "dddddd". Los especificadores DayOfWeek ("w") y WeekOfYear ("ww") muestran el primer día de la semana y la primera semana del año, respectivamente. El carácter en minúscula "m" muestra el mes con un número sin cero a la izquierda. El especificador Quarter ("q") muestra el trimestre del año con un número del 1 al 4. Para mostrar los minutos como un número con o sin ceros iniciales, utiliza el especificador de formato "Nn" o "N". Los caracteres "Hh" muestran la hora como un número con ceros iniciales, y "ttttt" muestra la hora completa. Para mostrar las letras "A" o "P" en mayúscula o minúscula con una hora anterior o posterior al mediodía, utiliza "AM/PM", "am/pm", "A/P", "a/p" o "AMPM." El especificador de fecha y hora abreviado ("c") muestra una fecha y hora en el formato "ddddd ttttt". En Visual Basic 6.0, la función Format convierte las cadenas en números, si es necesario, antes de asignarles un formato. Format muestra un separador decimal final si no hay parte fraccionaria.

Visual Basic 6.0 admite cuatro secciones en la cadena de formato. Estas secciones están separadas mediante puntos y coma (;) y especifican el formato de los valores positivos, negativos, cero y nulos, respectivamente. Los números negativos con una sección negativa vacía en la cadena de formato muestran una cadena vacía. El formato de notación científica permite que se incluyan los marcadores de posición de dígitos "0" y "#" después del exponente. En Visual Basic 6.0, puede crear expresiones para las cadenas de formato definidas por el usuario con los especificadores @, &, y !.

6.5 Pase por valor. El paso de parámetros por valor consiste en copiar el contenido de la variable que queremos pasar en otra dentro del ámbito local de la subrutina, consiste pues en copiar el contenido de la memoria del argumento que se quiere pasar a otra dirección de memoria, correspondiente al argumento dentro del ámbito de dicha subrutina. Se tendrán dos valores duplicados e independientes, con lo que la modificación de uno no afecta al otro. Paso por valor resultado Es un tipo poco usado en los lenguajes de programación actuales. Se basa en que dentro de la función se trabaja como si los argumentos hubieran sido pasados por valor pero al acabar la función los valores que tengan los argumentos serán copiados a las variables que pertenecían.

El argumento buttons tiene estos valores: Para ver el gráfico seleccione la opción ¨Descargar trabajo¨ del menú superior El primer grupo de valores (0 a 5) describe el número y el tipo de los botones mostrados en el cuadro de diálogo; el segundo grupo (16, 32, 48, 64) describe el estilo del icono, el tercer grupo (0, 256, 512) determina el botón predeterminado y el cuarto grupo (0, 4096) determina la modalidad del cuadro de mensajes. Cuando se suman números para obtener el valor final del argumento buttons, se utiliza solamente un número de cada grupo.

Nota

Estas constantes las especifica Visual Basic for Applications. Por tanto,

el nombre de las mismas puede utilizarse en cualquier lugar del código en vez de sus valores reales. Valores devueltos Para ver el gráfico seleccione la opción ¨Descargar trabajo¨ del menú superior Comentarios Cuando se proporcionan tanto helpfile como context, el usuario puede presionar F1 para ver el tema de Ayuda correspondiente al context. Algunasaplicaciones host, por ejemplo Microsoft Excel, también agregan automáticamente un botón Ayuda al cuadro de diálogo. Si el cuadro de diálogo cuenta con un botón Cancelar, presionar la tecla ESC tendrá el mismo efecto que hacer clic en este botón. Si el cuadro de diálogo contiene un botón Ayuda, se suministra ayuda interactiva para ese cuadro de diálogo. Sin embargo, no se devuelve valor alguno hasta que se hace clic en uno de estos botones. Nota

Si desea especificar más que el primer argumento con nombre, debe

utilizar MsgBox en una expresión. Si desea omitir algún argumento de posición, debe incluir el delimitador de coma correspondiente. InputBox (Función) Muestra un mensaje en un cuadro de diálogo, espera que el usuario escriba un texto o haga clic en un botón y devuelve un tipo String con el contenido del cuadro de texto. Sintaxis InputBox(prompt[, title][, default][, xpos][, ypos][, helpfile, context]) La sintaxis de la función InputBox consta de estos argumentos con nombre: Para ver el gráfico seleccione la opción ¨Descargar trabajo¨ del menú superior Si no especifica un tipo de datos o un tipo de objeto y no existe ninguna instrucción Deftipo en el módulo, la variable predeterminada será Variant. Cuando se inicializan variables, una variable numérica se inicializa con 0, una cadena de longitud variable se inicializa con una cadena de longitud 0 ("") y una cadena de longitud fija se llena con ceros. Las variables Variant se inicializan con Empty. Cada elemento de una variable de un tipo definido por el usuario se inicializa como si fuera una variable distinta.

Nota

Cuando utiliza la instrucción Dim en un procedimiento, generalmente

pone la instrucción Dim al principio del mismo. Public (Instrucción) Se usa en el nivel de módulo para declarar variables públicas y asignarles espacio para almacenamiento. Las variables declaradas mediante la instrucción Public están disponibles para todos los procedimientos en todos los módulos de todas las aplicaciones, a menos que Option Private Module esté en efecto; en este caso, las variables sólo son públicas dentro del proyecto en el que residen. Precaución

La instrucción Public no se puede usar en un módulo de clase

para declarar una variable de cadena de longitud fija. Utilice también la instrucción Public para declarar el tipo de objeto de una variable. La instrucción siguiente declara una variable para una nueva instancia de una hoja de cálculo. Si no utiliza la palabra clave New al declarar una variable de objeto, la variable que se refiere a un objeto debe asignarse a un objeto existente mediante la instrucción Set antes de que se pueda usar. Hasta que se le asigne un objeto, la variable de objeto declarada tiene el valor especial Nothing, el cual indica que no se refiere a ninguna instancia en particular de un objeto. También puede utilizar una instrucción Public con paréntesis vacíos para declarar matrices dinámicas. Después de declarar una matriz dinámica, use la instrucción ReDim dentro de un procedimiento para definir el número de dimensiones y elementos de la matriz. Si intenta volver a declarar un dimensión para una matriz cuyo tamaño se ha especificado explícitamente en una instrucción Private, Public o Dim, ocurrirá un error. Cuando se inicializan las variables, una variable numérica se inicializa a 0, una cadena de longitud variable se inicializa a una cadena de longitud cero ("") y una cadena de longitud fija se rellena con ceros. Las variables Variant se inicializan a Empty. Cada elemento de una variable de un tipo definido por el usuario se inicializa como si fuera una variable distinta.

6.6 Pase por referencia. El paso de parámetros por referencia consiste en proporcionar a la subrutina a la que se le quiere pasar el argumento la dirección de memoria del dato. En este caso se tiene un único valor referenciado (o apuntado) desde dos puntos diferentes, el programa principal y la subrutina a la que se le pasa el argumento, por lo que cualquier acción sobre el parámetro se realiza sobre la misma posición de memoria.

En Visual Basic, puede transferir un argumento a un procedimiento por valor o por referencia. Esto se conoce comomecanismo para pasar argumentos, y determina si el procedimiento puede modificar el elemento de programación subyacente al argumento en el código de llamada. La declaración del procedimiento determina el mecanismo para pasar argumentos de cada parámetro mediante la palabra clave ByVal o ByRef. Distinciones Al pasar un argumento a un procedimiento, tenga en cuenta las distintas condiciones que interactúan entre sí: •

Si el elemento de programación subyacente es modificable o no

modificable •

Si el propio argumento es modificable o no modificable

•

Si el argumento se transfiere por valor o por referencia

•

Si el tipo de datos del argumento es un tipo de valor o un tipo de

referencia Para obtener más información, vea Diferencias entre argumentos modificables y no modificables y Diferencias entre pasar un argumento por valor y por referencia. Selección del mecanismo para pasar argumentos Debe seleccionar minuciosamente el mecanismo para pasar argumentos de cada argumento. •

Protección. A la hora de elegir uno de los dos mecanismos que existen

para pasar argumentos, el criterio más importante que hay que tener en cuenta es la exposición al cambio de las variables de llamada. La ventaja de pasar un argumento con ByRef es que el procedimiento puede devolver un valor al

código de llamada por medio del argumento. La ventaja de pasarlo con ByVal es que protege a la variable de los cambios que sobre ella pueda efectuar el procedimiento. •

Rendimiento. Aunque el mecanismo que se utilice para pasar

argumentos también puede afectar al rendimiento del código, la diferencia suele ser insignificante. Existe una excepción: cuando se pasa un tipo de valor conByVal. En esta caso, Visual Basic copia todo el contenido de los datos del argumento. Por lo tanto, para un tipo de valor grande, como una estructura, lo más eficiente es transferirlo ByRef. En los tipos de referencia, sólo se copia el puntero de los datos (cuatro bytes en plataformas de 32 bits y ocho bytes en plataformas de 64 bits). Por lo tanto, se pueden pasar argumentos de tipo String u Object por valor sin que esto afecte negativamente al rendimiento. Determinación del mecanismo para pasar argumentos La declaración del procedimiento especifica el mecanismo para pasar argumentos de cada parámetro. El código de llamada no puede reemplazar a un mecanismo ByVal, pero si un argumento se declara con ByRef, el código de llamada puede forzar al mecanismo para que pase el argumento ByVal; para ello hay que encerrar el nombre del argumento entre paréntesis en la llamada. En Visual Basic, los argumentos se pasan por valor de forma predeterminada. Puede hacer que al código sea más fácil de leer utilizando la palabra clave ByVal. Es un hábito de programación recomendado incluir la palabra clave ByVal oByRef con cada parámetro declarado. Cuándo pasar un argumento por valor •

Si el elemento del código de llamada subyacente al argumento es un

elemento no modificable, declare el parámetro correspondiente ByVal. Ningún código puede cambiar el valor de un elemento no modificable. •

Si el elemento subyacente es modificable, pero no desea que el

procedimiento pueda modificar su valor, declare el parámetro ByVal. Sólo el código de llamada puede cambiar el valor de un elemento modificable transferido por valor. Cuándo pasar un argumento por referencia •

Si el procedimiento necesita realmente modificar el valor subyacente en

el código de llamada, declare el parámetro correspondiente ByRef.

•

Si la ejecución correcta del código depende del procedimiento que

cambia el elemento subyacente en el código de llamada, declare el parámetro ByRef. Si lo transfiere por valor o si el código de llamada en lugar de utilizar el mecanismo para pasar argumentos ByRef incluye el argumento entre paréntesis, la llamada al procedimiento podría producir resultados inesperados.

6.7 Punteros. Puntero: Se utiliza para seleccionar las variables que estamos o que vamos a programa. es una variable que referencia una región de memoria; en otras palabras es una variable cuyo valor es unadirección de memoria. Si se tiene una variable ' p ' de tipo puntero que contiene una dirección de memoria en la que se encuentra almacenado un valor ' v ' se dice que ' p ' apunta a ' v '. El programador utilizará punteros para guardar datos en memoria en muchas ocasiones, de la forma que se describe a continuación.

Los punteros son de amplia utilización en programación y muchos lenguajes permiten la manipulación directa o indirecta de los mismos. La razón de ser principal de los punteros reside en manejar datos alojados en la zona de memoria dinámica o heap (aunque también se pueden manipular objetos en la zona estática), bien sean datos elementales, estructuras (struct en C) u objetos pertenecientes a una clase (en lenguajes Orientados a Objetos). Gracias a esta propiedad, los punteros permiten modelar un grafo, en donde los elementos de éste son los datos residentes en memoria y las relaciones entre los elementos son los propios apuntadores. En nuevos lenguajes de alto nivel, los punteros se han tratado de abstraer. De tal forma que en el lenguaje C# sólo pueden ser usados en zonas de código delimitadas como "inseguras", o llegando a su total desaparición del código en lenguajes como Java o Eiffel. Que no estén en el código no implica que no existan: internamente, la Máquina Virtual Java trata todas las variables que referencian objetos como punteros a zonas de memoria que realmente contienen los objetos. Esto puede causar ciertos efectos laterales si no se tiene en cuenta. De hecho, no es descabellado pensar que Java está utilizando punteros si cuando uno accede a una

propiedad de un objeto no inicalizado es lanzada la excepción NullPointerException.

6.8 Elaboración de programas. La programación es el proceso de diseñar, escribir, depurar y mantener el código fuente de programas computacionales. 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 frecuentemente conocimientos en varias áreas distintas, además del dominio del lenguaje a utilizar, algoritmos especializados y lógica formal. Programar no involucra necesariamente otras tareas tales como el análisis y diseño de la aplicación (pero sí el diseño del código), aunque sí suelen estar fusionadas en el desarrollo de pequeñas aplicaciones.

Para crear un programa, y que la computadora interprete y ejecute las instrucciones escritas en él, debe usarse un Lenguaje de programación. En sus inicios las computadoras interpretaban sólo instrucciones en un lenguaje específico, del más bajo nivel, conocido como código máquina, siendo éste excesivamente complicado para programar. De hecho sólo consiste en cadenas de números 1 y 0 (Sistema binario). Para facilitar el trabajo de programación, los primeros científicos que trabajaban en el área decidieron reemplazar las instrucciones, secuencias de unos y ceros, por palabras o letras provenientes del inglés; codificándolas así y creando un lenguaje de mayor nivel, que se conoce como Assembly o lenguaje ensamblador. Por ejemplo, para sumar se usa la letra A de la palabra inglesa add (sumar). En realidad escribir en lenguaje ensamblador es básicamente lo mismo que hacerlo en lenguaje máquina, pero las letras y palabras son bastante más fáciles de recordar y entender que secuencias de números binarios. 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 solo una. Una vez que se termina de escribir un programa, sea en ensamblador o en un lenguaje de alto nivel, es necesario compilarlo, es decir, traducirlo a lenguaje máquina.

Léxico y programación La programación se rige por reglas y un conjunto más o menos reducido de órdenes, expresiones, instrucciones y comandos que tienden a asemejarse a una lengua natural acotada (en inglés); y que además tienen la particularidad de una reducida ambigüedad. Cuanto menos ambiguo es un lenguaje de programación, se dice, es más potente. Bajo esta premisa, y en el extremo, el lenguaje más potente existente es el binario, con ambigüedad nula (lo cual lleva a pensar así del lenguaje ensamblador). En los lenguajes de programación de alto nivel se distinguen diversos elementos entre los que se incluyen el léxico propio del lenguaje y las reglas semánticas y sintácticas.

Programas y algoritmos Un algoritmo es una secuencia no ambigua, finita y ordenada de instrucciones que han de seguirse para resolver un problema. Un programa normalmente implementa (traduce a un lenguaje de programación concreto) uno o más algoritmos. Un algoritmo puede expresarse de distintas maneras: en forma gráfica, como un diagrama de flujo, en forma de código como en pseudocódigo o un lenguaje de programación, en forma explicativa, etc. Los programas suelen subdividirse en partes menores, llamadas módulos, de modo que la complejidad algorítmica de cada una de las partes sea menor que la del programa completo, lo cual ayuda al desarrollo del programa. Esta es una práctica muy utilizada y se conoce como "refino progresivo".

Según Niklaus Wirth, un programa está formado por los algoritmos y la estructura de datos. Se han propuesto diversas técnicas de programación cuyo objetivo es mejorar tanto el proceso de creación de software como su mantenimiento. Entre ellas, se pueden mencionar las siguientes: 

programación estructurada



programación modular



programación orientada a objetos (POO)



programación declarativa

Compilación El programa escrito en un lenguaje de programación (fácilmente comprensible por el programador) es llamado programa fuente y no se puede ejecutar directamente en una computadora. La opción más común es compilar el programa obteniendo un módulo objeto, aunque también puede ejecutarse en forma más directa a través de un intérprete informático. El código fuente del programa se debe someter a un proceso de traducción para convertirlo en lenguaje máquina, código éste directamente ejecutable por el procesador. A este proceso se le llama compilación. Normalmente la creación de un programa ejecutable (un típico.exe para Microsoft Windows o DOS) conlleva dos pasos. El primer paso se llama compilación (propiamente dicho) y traduce el código fuente escrito en un lenguaje de programación almacenado en un archivo a código en bajo nivel (normalmente en código objeto, no directamente a lenguaje máquina). El segundo paso se llama enlazado en el cual se enlaza el código de bajo nivel generado de todos los ficheros y subprogramas que se han mandado compilar y se añade el código de las funciones que hay en las bibliotecas del compilador para que el ejecutable pueda comunicarse directamente con el sistema operativo, traduciendo así finalmente el código objeto a código máquina, y generando un módulo ejecutable.

Estos dos pasos se pueden hacer por separado, almacenando el resultado de la fase de compilación en archivos objetos (un típico.obj para Microsoft Windows, DOS o para Unix); para enlazarlos en fases posteriores, o crear directamente el ejecutable; con lo que la fase de compilación se almacena sólo temporalmente. Un programa podría tener partes escritas en varios lenguajes (por ejemplo C, C++ yensamblador), que se podrían compilar de forma independiente y luego enlazar juntas para formar un único módulo ejecutable.

Programación e ingeniería del software Existe una tendencia a identificar el proceso de creación de un programa informático con la programación, que es cierta cuando se trata de programas pequeños para uso personal, y que dista de la realidad cuando se trata de grandes proyectos. El proceso de creación de software, desde el punto de vista de la ingeniería, incluye los siguientes pasos: 1. Reconocer la necesidad de un programa para solucionar un problema o identificar la posibilidad de automatización de una tarea. 2. Recoger los requisitos del programa. Debe quedar claro qué es lo que debe hacer el programa y para qué se necesita. 3. Realizar el análisis de los requisitos del programa. Debe quedar claro cómo debe realizar el programa las cosas que debe hacer. Las pruebas que comprueben la validez del programa se pueden especificar en esta fase. 4. Diseñar la arquitectura del programa. Se debe descomponer el programa en partes de complejidad abordable. 5. Implementar el programa. Consiste en realizar un diseño detallado, especificando completamente todo el funcionamiento del programa, tras lo cual la codificación debería resultar inmediata. 6. Implantar (instalar) el programa. Consiste en poner el programa en funcionamiento junto con los componentes que pueda necesitar (bases de datos, redes de comunicaciones, etc.).

La ingeniería del software se centra en los pasos de planificación y diseño del programa, mientras que antiguamente (programación artesanal) la realización de un programa consistía únicamente en escribir el código. Referencias históricas La primera programadora de computadora conocida fue Ada Lovelace, hija de Anabella Milbanke Byron y Lord Byron. Anabella introdujo en las matemáticas a Ada quien, después de conocer a Charles Babbage, tradujo y amplió una descripción de su máquina analítica. Incluso aunque Babbage nunca completó la construcción de cualquiera de sus máquinas, el trabajo que Ada realizó con éstas le hizo ganarse el título de primera programadora de computadoras del mundo. El nombre del lenguaje de programación Ada fue escogido como homenaje a esta programadora. No olvidemos que este proceso está aplicado a todos los métodos científicos que actualmente se practican.

Objetivos de la programación La programación debe perseguir la obtención de programas de calidad. Para ello se establece una serie de factores que determinan la calidad de un programa. Algunos de los factores de calidad más importantes son los siguientes: 

Corrección. Un programa es correcto si hace lo que debe hacer tal y como se estableció en las fases previas a su desarrollo. Para determinar si un programa hace lo que debe, es muy importante especificar claramente qué debe hacer el programa antes de desarrollarlo y, una vez acabado, compararlo con lo que realmente hace.



Claridad. Es muy importante que el programa sea lo más claro y legible posible, para facilitar así su desarrollo y posterior mantenimiento. Al elaborar un programa se debe intentar que su estructura sea sencilla y coherente, así como cuidar el estilo en la edición; de esta forma se ve facilitado el trabajo del programador, tanto en la fase de creación como en

las fases posteriores de corrección de errores, ampliaciones, modificaciones, etc. Fases que pueden ser realizadas incluso por otro programador, con lo cual la claridad es aún más necesaria para que otros programadores puedan continuar el trabajo fácilmente. Algunos programadores llegan incluso a utilizar Arte ASCII para delimitar secciones de código. Otros, por diversión o para impedir un análisis cómodo a otros programadores, recurren al uso de código ofuscado. 

Eficiencia. Se trata de que el programa, además de realizar aquello para lo que fue creado (es decir, que sea correcto), lo haga gestionando de la mejor forma posible los recursos que utiliza. Normalmente, al hablar de eficiencia de un programa, se suele hacer referencia al tiempo que tarda en realizar la tarea para la que ha sido creado y a la cantidad de memoria que necesita, pero hay otros recursos que también pueden ser de consideración al obtener la eficiencia de un programa, dependiendo de su naturaleza (espacio en disco que utiliza, tráfico de red que genera, etc.).

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Portabilidad. Un programa es portable cuando tiene la capacidad de poder ejecutarse en una plataforma, ya sea hardware o software, diferente a aquélla en la que se elaboró. La portabilidad es una característica muy deseable para un programa, ya que permite, por ejemplo, a un programa que se ha desarrollado para sistemas GNU/Linux ejecutarse también en la familia de sistemas operativosWindows. Esto permite que el programa pueda llegar a más usuarios más fácilmente.