Introducción

Antecedentes

Profesor de matemáticas e inventor en la universidad de Cambridge, Inglaterra, a mediados del siglo XIX, Charles Babbage fue el primero en concebir la idea de un lenguaje de programación, al predecir varias de las teorías en las que se basan las computadoras actuales.

Babbage desarrolló la idea de una máquina analítica programable que, por limitaciones tecnológicas de su época, no pudo ser construida. Junto con él, su colaboradora Ada Lovelace es considerada como la primera programadora de la historia, ya que escribió los primeros programas para la máquina concebida por Babbage en tarjetas perforadas, siguiendo una lógica de programación muy similar a la empleada en nuestros días. Estos programas nunca pudieron verse ejecutados debido a que la máquina no fue construida.

Las técnicas empleadas por Babbage y Ada fueron seguidas por los primeros programadores de computadoras, quienes se valieron de tarjetas perforadas para introducir sus programas en las computadoras.

En 1823, con el apoyo del gobierno británico, se aprobó el proyecto de construcción de una máquina de diferencias. Esta máquina era un dispositivo mecánico diseñado para realizar sumas de forma repetitiva. Babbage abandonó el proyecto para dedicarse a su máquina analítica, influenciado por la creación de un fabricante de telas francés, Joseph Marie Jacquard, que había desarrollado una máquina tejedora con la capacidad de reproducir patrones de tejidos, leyendo información codificada en tarjetas perforadas de papel rígido.

Desde entonces, Babbage se propuso construir una máquina que efectuara cálculos matemáticos de precisión, empleando 20 dígitos, y que pudiera ser programada mediante tarjetas perforadas. Aun cuando esta idea quedó sólo en el proyecto, fue una contribución muy importante para el diseño y funcionamiento de las computadoras actuales.

Revisa la siguiente información sobre las cinco unidades básicas con las que contaba la máquina de Babbage.

Charles Babbage es considerado el padre de la informática. A pesar de que su máquina nunca pudo ser desarrollada, sus ideas y diseños sirvieron para la construcción y el progreso de las primeras computadoras modernas.

Cuando surgió la primera computadora, la ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator), su programación se basaba en componentes físicos, o sea, se programaba invirtiendo directamente el hardware de la máquina: se cambiaban de sitio los cables para conseguir así la programación. La entrada y salida de datos se realizaba mediante tarjetas perforadas.

Para crear un lenguaje de programación es necesaria una herramienta que lo traduzca. Se describe a continuación cómo ha ido evolucionando esta herramienta en los últimos 50 años.

Revisa la siguiente información sobre las fechas más representativas del diseño de lenguajes de programación.

Componentes

Los lenguajes de programación no han dejado de ser un conjunto de símbolos con una estructura gramatical, reglas semánticas y de sintaxis. En este orden, los lenguajes de alto nivel han facilitado su uso al implementar un lenguaje parecido al inglés, más reducido y formal, para establecer condiciones como if-then-else, indicar el tipo de dato que se va a manejar, como integer, real, double, o señalar eventos como print. De igual manera, hay signos y operadores que ayudan a estructurar operaciones matemáticas o lógicas, como suma, resta, multiplicación (+, -, *, /), etcétera.

Revisa la siguiente información sobre los componentes generales de un lenguaje de programación.

Funciones y objetos

Con la aparición de la programación estructurada también surge el empleo de funciones: una serie de instrucciones localizadas fuera del cuerpo principal del programa que realizan una tarea específica y regresan un resultado; pueden ser empleadas a lo largo de un programa una o varias veces. Los lenguajes de alto nivel, además de las funciones predefinidas por el propio lenguaje, permiten al programador diseñar y construir sus propias funciones.

Funcionamiento de un intérprete

De igual manera, con el paso del tiempo y la aparición de la programación orientada a objetos, surgen los objetos en el ámbito de la programación: una serie de entidades que combinan las estructuras de datos (atributos del objeto) e instrucciones aplicables a un objeto (métodos del objeto).

Así como las funciones, este tipo de lenguaje hace que el programador defina sus propios objetos para facilitar su tarea.

Un intérprete es un programa que analiza y ejecuta un código fuente, toma un código, lo traduce y a continuación lo ejecuta. Por lo tanto, el PHP, Perl y Python son lenguajes interpretados.

En cuanto a un compilador es un programa (o conjunto de programas) que traduce un programa escrito en código fuente, generando un programa en código objeto (proceso conocido como compilación). Después, al código objeto se le agregan las librerías a través de un programa (linker) y se obtiene el código ejecutable.

C, C++ y Visual Basic son lenguajes que utilizan un compilador.

Las notas harán referencia al lenguaje C y en éste se realizarán los ejemplos. El compilador de C lee el programa y lo convierte a código objeto. Una vez compilado, las líneas de código fuente dejan de tener sentido. Este código objeto puede ser ejecutado por la computadora.

El compilador de C incorpora una biblioteca estándar que proporciona las funciones necesarias para llevar a cabo las tareas más usuales.

Fases de la compilación

La compilación permite crear un programa de computadora que puede ser ejecutado por ésta y comprende tres pasos:

Fases de compilación

Algunos procesos de compilación podrían presentar variaciones, pero en general se presenta así:

Proceso de compilacion

Pero ¿en qué se distingue un compilador de un intérprete? Los compiladores realizan la traducción en tiempo de desarrollo; es decir, el programa aún no se está ejecutando. El compilador recibe todo el código fuente, lo analiza, optimiza y traduce a lenguaje máquina dejando un programa completo listo para su ejecución. Por ejemplo, el C o el Pascal son lenguajes compilados.

En cambio, los intérpretes realizan la traducción en tiempo de ejecución, o sea, a medida que el programa se va ejecutando, el intérprete traduce instrucciones al lenguaje máquina. Basic es un lenguaje interpretado.

Es importante mencionar que los lenguajes de programación son una herramienta principal para el desarrollo de software o sistema. Una de las funciones de la programación es llevar a cabo una comunicación entre la máquina y el usuario por medio de un software. Por ello es importante saber los tipos de lenguaje, características y, sobre todo, el tipo de plataforma que utilizan, ya que dependiendo del tipo de trabajo que se vaya a realizar, ya sea el usuario o empresa, se deberá elegir el lenguaje de programación más adecuado para agilizar y realizar tales actividades.