Tipos de Lenguajes de Programación

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INTRODUCCIÓN

Una computadora es una máquina que solo comprende las instrucciones que se le den en un determinado formato. Cada máquina reconoce y ejecuta un número de instrucciones diferentes que se agrupan en los distintos lenguajes de programación.

Un lenguaje de programación es un conjunto limitado de palabras y de símbolos que representan procedimientos, cálculos, decisiones y otras operaciones que pueden ejecutar una computadora. A pesar de que en este trabajo parte de la división de lenguajes de programación en imperativos y declarativos (los cuales a su vez se dividen en numerosos subgrupos), la clasificación más común y básica que suele hacerse de los lenguajes de programación es la que los divide en lenguajes de bajo y de alto nivel. Los lenguajes de programación de bajo nivel fueron los primeros que surgieron y se llaman así porque están directamente relacionados con el hardware del computador, es decir, el usuario introduce una serie de códigos numéricos que la máquina va a interpretar como instrucciones. Para usar este lenguaje, el programador tenía que conocer el funcionamiento de la máquina al más bajo nivel y los errores de programación eran muy frecuentes.

Los lenguajes de alto nivel surgieron con posterioridad con el primer compilador de FORTRAN (FORmula TRANslation), que, como su nombre indica, inició como un "simple" esfuerzo de traducir un lenguaje de fórmulas, al lenguaje ensamblador y por consiguiente al lenguaje de máquina, facilitando la labor a los programadores. A partir de FORTRAN, se han desarrollado innumerables lenguajes, que siguen el mismo concepto: facilitar la vida al programador, aumentando la productividad. Estos lenguajes usan un número reducido de instrucciones (normalmente en inglés) que siguen unas estrictas reglas gramaticales que se conocen como sintaxis del lenguaje. Pero aunque el programador de esta forma se distancie del hardware del computador, este sigue trabajando en lenguaje máquina. Por ello se hace necesaria una traducción a una secuencia de instrucciones interpretables por el computador. Esta labor es llevada a cabo por los compiladores y los intérpretes.

El compilador es un programa que se encarga de la traducción global del programa realizado por el usuario. Esta operación recibe el nombre de compilación. El programa es traducido completamente antes de que se ejecute, por lo que la ejecución se realiza en un periodo muy breve. El intérprete por el contrario lleva a cabo una traducción inmediata en el momento de la ejecución, es decir, irá ejecutando las instrucciones una a una haciendo que el proceso requiera un periodo de tiempo sensiblemente mayor del que necesitaría un compilador. Los intérpretes son usados para traducir programas de alta dificultad de implementación, en estos casos, las órdenes a traducir son de tal complejidad que no merece la pena crear un compilador ya que este también tendría que ser de una complejidad por encima de lo normal.

Hay que mencionar la existencia de lenguajes que combinan características de los de alto nivel y los de bajo nivel (es decir, Ensamblador). Un ejemplo es C: contiene estructuras de programación de alto nivel; sin embargo, fue diseñado con muy pocas instrucciones, las cuales son sumamente sencillas, fáciles de traducir al lenguaje de la máquina; y requiere de un entendimiento apropiado de cómo funciona la máquina, el uso de la memoria, etcétera. Por ello, algunos consideran a lenguajes como C (que fue diseñado para hacer sistemas operativos), lenguajes de nivel medio, si bien, son considerados mayoritariamente de bajo nivel.

Aunque en esta introducción se ha comenzado a hablar de los lenguajes dividiéndolos en bajo y alto nivel, en las próximas páginas se procederá a un análisis más exhaustivo y detallado y se verán las numerosas formas en que se pueden agrupar los lenguajes teniendo en cuenta funcionalidad y orientación. Sin embargo no está estipulada ninguna clasificación estricta debido a que dependiendo de la característica por la que se clasifique, un lenguaje podría estar relativamente en un grupo u otro. Sería utópico tratar de clasificar todos los lenguajes existentes ya que hay demasiados y con frecuencia surgen nuevos. No obstante se ha tratado de realizar una clara y esquemática clasificación de los distintos tipos, que abarcase a los lenguajes más importantes.

JUSTIFICACIÓN

El estudio de los lenguajes de programación requiere a su vez comprender perfectamente los tipos de lenguajes de programación que existen y la clasificación comúnmente aceptada que a éstos se les da.

Esta investigación se justifica en la necesidad que todo programador tiene de diferenciar y clasificar correctamente los tipos de lenguajes de programación, conociendo sus aplicaciones y los beneficios o desventajas que ofrece cada uno de ellos.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Conocer los tipos de lenguajes de programación y la clasificación que comúnmente se les da.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Determinar qué son los lenguajes de programación declarativos y a la vez los lenguajes que forman parte de este grupo.
Determinar qué son los lenguajes de programación imperativos y los lenguajes que están comprendidos en este grupo.
Diferenciar los lenguajes de bajo nivel (lenguaje máquina) de los lenguajes de alto nivel.

MARCO TEÓRICO

1. CONOCIMIENTOS BÁSICOS

1.1. HISTORIA DE LOS LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN

Los primeros lenguajes de programación surgieron de la idea de Charles Babagge, la cual se le ocurrió a este hombre a mediados del siglo XIX. Era un profesor matemático de la universidad de Cambridge e inventor ingles, que la principio del siglo XIX predijo muchas de las teorías en que se basan los actuales ordenadores. Consistía en lo que él denominaba la maquina analítica, pero que por motivos técnicos no pudo construirse hasta mediados del siglo XX. Con él colaboro Ada Lovedby, la cual es considerada como la primera programadora de la historia, pues realizo programas para aquélla supuesta maquina de Babagge, en tarjetas perforadas.

Como la maquina no llego nunca a construirse, los programas de Ada, lógicamente, tampoco llegaron a ejecutarse, pero si suponen un punto de partida de la programación, sobre todo si observamos que en cuanto se empezó a programar, los programadores utilizaron las técnicas diseñadas por Charles Babagge, y Ada, que consistían entre otras, en la programación mediante tarjetas perforadas. A pesar de ello, Ada ha permanecido como la primera programadora de la historia. Se dice por tanto que estos dos genios de antaño, se adelantaron un siglo a su época, lo cual describe la inteligencia de la que se hallaban dotados.

En 1823 el gobierno Británico lo apoyo para crear el proyecto de una máquina de diferencias, un dispositivo mecánico para efectuar sumas repetidas. Pero Babagge se dedico al proyecto de la máquina analítica, abandonando la maquina de diferencias, que se pudiera programar con tarjetas perforadas, gracias a la creación de Charles Jacquard (francés). Este hombre era un fabricante de tejidos y había creado un telar que podía reproducir automáticamente patrones de tejidos, leyendo la información codificada en patrones de agujeros perforados en tarjetas de papel rígido. Entonces Babagge intento crear la máquina que se pudiera programar con tarjetas perforadas para efectuar cualquier cálculo con una precisión de 20 dígitos. Pero la tecnología de la época no bastaba para hacer realidad sus ideas. Si bien las ideas de Babagge no llegaron a materializarse de forma definitiva, su contribución es decisiva, ya que los ordenadores actuales responden a un esquema análogo al de la máquina analítica. En su diseño, la máquina constaba de cinco unidades básicas: 1) Unidad de entrada, para introducir datos e instrucciones; 2) Memoria, donde se almacenaban datos y resultados intermedios; 3) Unidad de control, para regular la secuencia de ejecución de las operaciones; 4) Unidad Aritmético-Lógica, que efectúa las operaciones; 5) Unidad de salida, encargada de comunicar al exterior los resultados. Charles Babbage, conocido como el "padre de la informática" no pudo completar en aquella época la construcción del computador que había soñado, dado que faltaba algo fundamental: la electrónica. El camino señalado de Babbage, no fue nunca abandonado y siguiéndolo, se construyeron las primeras computadoras.

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