Diseño Detallado

Lenguajes y Autómatas 15:001-16:00 hrs
Jose Alberto Rosas Hernandez
Investigación 1

DISEÑO DETALLADO

ESTRUCTURA DE UN LENGUAJE
Todo lenguaje, para permitir la programación, ha de contener diversos tipos de instrucciones:
Instrucciones simples:
de entrada: para buscar y recoger datos en la memoria central o auxiliar, o bien obtenerla por interacción con el usuario (p.ej. mensaje enel monitor de video que debe ser contestado en el teclado),
de salida: datos expuestos en el monitor de video o impresos, o transmitidos en una red,
de asignación: asignar un valor a una variable, sea directamente (p.ej. Variable1 = 15) sea por cálculo (p.ej. Var3 = Var1 + Var2).
Instrucciones compuestas:
de secuencia: por principio el orden dado a las instrucciones determina el orden enque se ejecuten, salvo instrucciones especiales de "salto" como las previstas en instrucciones de alternación o iteración.
Toda instrucción compuesta debe tener una ENTRADA y una SALIDA. Puede siempre reemplazarse una instrucción simple por una compuesta manteniéndose el principio de secuencialidad de las instrucciones.
de alternación: escoger entre dos alternativas en función del cumplimientode una condición (p.ej. if X > 15 then ... else ...: si X es mayor que 15 haga esto, sino este otro)
de iteración: ejecutar repetidamente un grupo de instrucciones mientras se cumpla una condición (p.ej. para contar de 1 hasta 10: N=1, while N < 10 repeat {N = N+1, print N}. O sea mientras N sea inferior a 10, agregue 1 al valor anterior de N).
En este ejemplo, se introduce un concepto muyimportante en el desarrollo y uso de lenguajes de programación: la recursividad, factible por el hecho de que lo que se manipula es siempre un valor colocado en alguna celda de memoria. Así, si bien la matemática no puede aceptar una ecuación como N=N+1, aquí estamos ante una instrucción (no una ecuación) que significa "tomar el valor que está en una celda llamada N, sumarle 1 y volver a colocar elnuevo valor en la celda llamada N. Ésta es una "instrucción de asignación".
Algunos lenguajes (el Algol y sus descendientes como Pascal y "C", y también Lisp y Prolog en que este procedimiento constituye la esencia del lenguaje) van aún más lejos y permiten una recursividad consistente en la posibilidad de que una instrucción compuesta ordene la ejecución de sí misma. El siguiente podría ser unabreve ejemplo:
Para imprimir una lista con una instrucción recursiva, basta tener en cuenta que una lista se compone de una cabeza (primer elemento) y una cola (el resto). Obviamente la cola es también una lista, por lo cual se le puede aplicar el procedimiento consistente en separar su cabeza de su cola, y así sucesivamente, hasta encontrar una cola vacía. Por lo tanto, se puede ordenar algoasí:
imprimir lista = imprimir cabeza
lista = cola       [borra de la lista la cabeza ya impresa]
si lista no es vacía, imprimir lista    [orden de recursión]
sino: fín.
 
PROGRAMACION ESTRUCTURADA
Como explicado a propósito de las "Instrucciones", todo programa se compone de una secuencia de instrucciones que pueden ser simples o compuestas. La presencia de instrucciones que debanrepetirse muchas veces no sólo se expresa en las iteraciones, donde dicha repetición es inmediata. Existen muchos casos en que la repetición no es un flujo contínuo sino dependiente de otras operaciones o condiciones que son muy variables. Es el caso por ejemplo de las instrucciones para leer o grabar datos en un disco.
La programación estructurada, que es una forma de redacción de programas(obligatoria u optativa, según el lenguaje escogido), se hace cargo de este requisito facilitando la constitución de "paquetes" de instrucciones (llamados "sub-rutinas" o "procedimientos"), los que pueden escribirse una sola vez y ser "llamados" (utilizados) las veces que se requiera.
Además, pone énfasis en la conveniencia de facilitar la lectura de los programas haciendo más visible la dependencia...