Diseño e implementacion

I. Introducción

ABSTRACCIÓN EN LENGUAJES DE PROGRAMACIÓN
Los lenguajes de programación son las herramientas mediante las cuales los diseñadores de
programas pueden implementar los modelos abstractos. La abstracción ofrecida por los lenguajes
de programación se puede dividir en dos categorías: abstracción de datos (perteneciente a
los datos) y abstracción de control (perteneciente a lasestructuras de control).
Desde comienzos del decenio de los sesenta, en que se desarrollaron los primeros lenguajes
de programación de alto nivel, ha sido posible utilizar las abstracciones más primitivas de ambas
categorías (variables, tipos de datos, funciones, control de bucles (lazos), etc.).
Abstracciones de control
Los microprocesadores ofrecen directamente sólo dos mecanismos paracontrolar el flujo y
ejecución de las instrucciones: secuencia y salto. Los primeros lenguajes de programación de
alto nivel introdujeron las estructuras de control: sentencias de bifurcación (if) y bucles (for,
while, do-loop, do-while, etc.).
Las estructuras de control describen el orden en que se ejecutan las sentencias o grupos de
sentencia (unidades de programa). Las unidades de programa seutilizan como bloques básicos
de la clásica descomposición “descendente”. En todos los casos, los subprogramas constituyen
una herramienta potente de abstracción ya que durante su implementación, el programador
describe en detalle cómo funcionan. Cuando el subprograma se llama, basta con conocer lo que
hace y no cómo lo hace.
Abstracción procedimental (por procedimientos o funciones)
Esesencial para diseñar software modular y fiable. La abstracción procedimental se basa en la
utilización de procedimientos o funciones sin preocuparse de cómo se implementan. Esto es
posible sólo si conocemos qué hace el procedimiento; esto es, conocemos la sintaxis y semántica
que utiliza el procedimiento o función. La abstracción aparece en los subprogramas debido
a las siguientes causas:
• Con elnombre de los subprogramas, un programador puede asignar una descripción abstracta que
captura el significado global del subprograma. Utilizando el nombre en lugar de escribir el código
permite al programador aplicar la acción en términos de su descripción de alto nivel en lugar de
sus detalles de bajo nivel.
• Los parámetros de los subprogramas, junto con la ocultación de la informaciónanterior, permiten
crear subprogramas que constituyen entidades de software propias. Los detalles locales de la implementación
pueden estar ocultos mientras que los parámetros se pueden utilizar para establecer la
interfaz público.
Abstracciones de datos
Los primeros pasos hacia la abstracción de datos se crearon con lenguajes tales como FORTRAN,
COBOL y ALGOL 60, con la introducción de tipos devariables diferentes, que manipulan
enteros, números reales, caracteres, valores lógicos, etc. Sin embargo, estos tipos de
datos no podían ser modificados y no siempre se ajustaban al tipo necesitado. Por ejemplo, el
tratamiento de cadenas es una deficiencia en FORTRAN, mientras que la precisión y fiabilidad
para cálculos matemáticos es muy alta.
La siguiente generación de lenguajes, PASCAL,SIMULA-67 y ALGOL 68, ofreció una
amplia selección de tipos de datos y permitió al programador modificar y ampliar los tipos de
datos existentes mediante construcciones específicas (por ejemplo, arrays y registros).
La abstracción de datos es la técnica de programación que permite inventar o definir nuevos
tipos de datos (tipos de datos definidos por el usuario) adecuados a la aplicación quese desea
realizar. La abstracción de datos es una técnica muy potente que permite diseñar programas
más cortos, legibles y flexibles. La esencia de la abstracción es similar a la utilización de un
tipo de dato, cuyo uso se realiza sin tener en cuenta cómo está representado o implementado.
Los tipos de datos son abstracciones y el proceso de construir nuevos tipos se llaman abstracciones
de...