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Profesor: José Miguel Rubio L.
Magíster en Ingeniería Informática
Ingeniero Civil en Informática
Licenciado en Ciencias de la Ingeniería
Técnico en Programación
(Egresado)
Oficina: 3-20
e-mail 1: jose.rubio.l@ucv.cl
e-mail 2: jrubio@inf.ucv.cl
1
ICI 142
Fundamentos de
Programación
Evaluación
Control 1: Lunes 04 de Mayo
Control 2: Lunes 22 de Junio
Prueba 1: Miércoles 06 de Mayo
Prueba 2: Miércoles 24 de Junio
Recuperativa: Lunes 29 de Junio
Examen Final: Lunes 06 de Julio
Tarea 1: Lunes 21 de Abril
Tarea 2: Lunes 26 de Mayo
Tarea 3: Lunes 23 de Junio
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Nota Final
Evaluación
Nota Final = 0,4 * NE + 0,6 * (PP * 0,6 + PT * 0,3 + PC * 0,1)
donde:
NE: Nota de examen
PP: Promedio de pruebas = (P1 + P2) / 2
PT: Promedio de tareas = (T1 + T2 + T3) / 3
PC: Promedio de controles = (C1 + C2) / 2
El alumno se exime si:
Promedio de Presentación a Examen es >= 5.0 y P1 >= 4.0 y P2 >= 4.0 y PT >= 4.0 ó Promedio de Presentación a
Examen es >=5.5
4
Metodología
Trabajo en Equipos:
El número de integrantes no puede ser superior a 4 ni menor a 3.
Cada equipo cuenta con un líder, escogido por sus integrantes.
Las tareas y trabajos de clase se desarrollan en equipo.
Co-evaluación:
El líder debe evaluar a los miembros del equipo según una escala de
evaluación de 1 a 7. Para ello debe completar una pauta de evaluación
confeccionada por el profesor.
Clases expositivas:
Sólo cuando el profesor considere necesario.
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Metodología
Portafolio de aprendizaje:
Cada equipo deben entregar al final de la asignatura un portafolio de
aprendizaje (ver http://www.flaguide.org/cat/portfolios/portfolios1.php).
Este documento puede ser digital y debe incluir la resolución de
TODOS los ejercicios de clases y guías de problemas.
La no entrega del portafolio o entrega incompleta implica
reprobación con nota mínima.
6
Clase de introducción
1.
2.
3.
4.
¿Qué es una computadora?
Programas y algoritmos
Lenguajes de programación
Lenguaje C
7
¿Qué es una computadora?
•
“Un sistema digital con tecnología microelectrónica
capaz de procesar información a partir de un grupo
de instrucciones denominado programa”
Componentes principales:
•
–
–
•
Procesador (CPU: Central Processing Unit)
Memoria (RAM: Random Access Memory)
Componentes auxiliares:
–
–
–
–
–
Disco duro
Lector CD-ROM
Teclado
Pantalla
etc.
8
Elementos de una computadora
(hardware)
Unidad aritmetica
yProcesador
logica (ALU)
Unidad
de
(CPU)
Control (CU)
Dispositivos de entrada
teclado
ratón
Memoria Principal
(RAM)
Programa
Dispositivos de salida Dispositivos de
almacenamiento de datos
pantalla
impresora
disco duro
lector/grabador de CD-ROM
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lector/grabador de disquete
Representación de los datos
en la computadora
• El único código que entiende la CPU son los bits.
• Los bits son representados en circuitos electrónicos
que pueden estar en estado “on” (1) u “off” (0)
• Las instrucciones se mandan a la CPU en forma de
bytes, que son palabras de 8 bits
• 1 byte = 8 bits
• 1 kilobyte = 1 024 bytes
• 1 megabyte = 1 024 kilobytes = 1 048 576 bytes
10
Representación de los datos
en la computadora
• Base 10:
– Dígitos = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
– 1111 = 1*103 + 1*102 + 1*101 + 1*100
• Base 2:
– Dígitos = {0, 1}
– 1111 = 1*23 + 1*22 + 1*21 + 1*20 = 8 + 4 + 2 + 1 = 15
• ¿Cuántos valores puede representar un byte?
– 1 byte = 8 bits (Ej: 01100101)
– Cada bit puede representar 2 valores (0 y 1)
– Un byte puede representar 28 = 256 valores
11
Representación de textos
TEXTO: My name is Anders.
ASCII: 77-121-32-110-97-109-101-32-105-115-32-65-110-100-101-114-115-46
18 bytes
12
Representación de imagen
00000000
00110110
00100010
00100010
00110110
00000000
00110110
00000000
• División de la imagen en una matriz de pixels (unidad
de la imagen)
• Cada pixel asociado con un color
13
Representación de sonido
4 8 12 13 12 10 8…
• Discretización de la amplitud
• Un byte para cada valor
14
¿Qué es un programa?
•
Un programa es una secuencia de instrucciones a
la CPU
Cada instrucción es un conjunto de bytes
Ejemplos de instrucciones:
•
•
–
–
–
–
–
Leer un dato del teclado
Guardar un dato en la memoria
Ejecutar una operación sobre dos datos
Mostrar un dato en la pantalla
etc.
15
Acceso a la memoria
RAM
1 12
2 125
3 45
4 2
CPU
5 0
6 10
7 32
8 64
9 15
16
Algoritmo
•
•
•
Un esquema para resolver un cierto tipo de
problema
Se puede traducir en un programa para ejecutarlo
en una computadora
Pasos para la resolución de un problema con
computadora:
1. Diseño de un algoritmo
2. Codificación de un programa
3. Ejecución y validación
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Algoritmo
• Componentes:
– Entrada: datos del problema a resolver
– Salida: el resultado de la resolución
– Proceso: pasos a seguir para la resolución
• Propiedades:
– Preciso: orden estricto + expresiones precisas
– Definido: con la misma entrada, siempre resulta la
misma salida
– Finito: número finito de pasos
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Algoritmo 1
•
•
Problema: Sumar dos números
Solución:
– Entrada: dos números
– Salida: guardar la suma en la memoria y
imprimirla por pantalla
– Proceso:
1) Añadir los dos números
2) Guardar el resultado en la memoria
3) Imprimir el resultado por pantalla
19
Algoritmo 2
•
•
Problema: hacer una taza de té a la inglesa
Solución:
– Entrada: agua, bolsa de té, leche, tetera, taza,
cuchara
– Salida: una taza de té a la inglesa
– Proceso:
1.
2.
3.
4.
5.
Poner la bolsa de té en la taza
Poner el agua a hervir en la tetera
Verter el agua hervida en la taza
Añadir leche
Remover
20
Algoritmo 3
•
•
Problema: averiguar la solvencia de un cliente que
ejecuta un pedido a una fábrica.
Solución:
– Entrada: el pedido
– Salida: mensaje de aceptación o rechazo
– Proceso:
1.
2.
3.
4.
Leer el pedido
Examinar la ficha del cliente
Si el cliente es solvente, aceptar pedido
En caso contrario, rechazar pedido
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Lenguajes de programación
• Lenguajes máquina
• Lenguajes ensamblador
• Lenguajes de alto nivel: C, C++, Visual Basic, Java,
Pascal, Prolog, LISP,…
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Lenguajes máquina
• Programas son secuencias de instrucciones compuestas de
bytes:
– 16 29 156 9 82 75
• Ventajas:
– La CPU entiende estos programas
• Desventajas:
– Pensar en modo de 0’s y 1’s es muy difícil para nosotros
23
Lenguajes ensamblador
• Instrucciones compuestas de palabras cortas y números:
–
–
–
–
LOD 15 6
LOD 16 8
ADD 15 16 17
JMP 10
• Ventajas:
– Más fácil a entender
• Desventajas:
– Todavía bastante abstracto
– Necesita traducir el código a lenguajes máquina
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Lenguajes de alto nivel
• Diseñados para ser más parecidos a lenguaje natural
• Ventajas:
– Mucho más fácil de dar instrucciones
• Desventajas:
– Más complicado convertir en lenguajes máquina
25
Lenguajes de programación:
¿Por qué hay tantos?
¿Cómo nacen, sobreviven y caducan?
1. Diferentes dominios de aplicación:
•
•
•
•
•
Programación de sistemas – rapidez y acceso de
bajo nivel: C
Inteligencia artificial – computación simbólica: LISP,
Prolog
Programación científica – fórmulas matemáticas:
Fortran
Negocios – transacciones: COBOL
Uso específico: SQL (bases de datos), Perl
(manipulación de textos), JavaScript (páginas web),
Pascal (formación)
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Lenguajes de programación:
¿Por qué hay tantos?
¿Cómo nacen, sobreviven y caducan?
2. Diferentes necesidades:
•
•
•
Fiabilidad: Ada
Escabilidad, paradigma orientado a objeto: C  C++
Portabilidad: Java
3. Evolución:
•
•
Mejora del hardware
Mejor comprensión de como reforzar criterios de
legibilidad, facilidad de aprender y escribir,
fiabilidad…
4. Importancia de la estandardización
5. ¡Número de usuarios!
27
Traductores de lenguaje:
intérpretes
PROGRAMA FUENTE
INTERPRETE
EJECUCION DE LA(S)
INSTRUCCION(ES)
INTERPRETADA(S)
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Traductores de lenguaje:
compiladores
OPCION 1
OPCION 2
PROGRAMA FUENTE
Fase de compilación
Fase de compilación
programa
ejecutable
COMPILADOR
ENLAZADOR
(binder, linker)
programa
objeto
Fase de ejecución
Fase de ejecución
EJECUCION
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Lenguaje C
• C es un lenguaje de programación creado en 1972
por Ken Thompson y Dennis M. Ritchie en los
Laboratorios Bell como evolución del anterior
lenguaje B, a su vez basado en BCPL.
• Al igual que B, es un lenguaje orientado a la
implementación de Sistemas Operativos,
concretamente Unix.
• C es apreciado por la eficiencia del código que
produce y es el lenguaje de programación más
popular para crear software de sistemas, aunque
también se utiliza para crear aplicaciones.
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Fase de Compilación
.c
Preprocesamiento
Fichero Fuente
.c
Paso a Ensamblador
Compilación
Enlazado
Fichero Ejecutable
.s
Ensamblar
.o
.a
.o
.o
.o
.o
Librerías
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