Libro PP - Unidad 1

idd 1 Legjes Pedles ¿é es legje de Pgmió? gió l 2 nidad 1 engajes Predrales Est i xpl l tlz ls lgjs pgió its bstió y iió, liz s stt, ipltió y ls itis fi s li l sll sftw. ¿Qé es n lengaje de Prgramaión? lgj pgió s siplt txt l pt ti. Es abstraión matemátia y ténia isñ p l b t l psit (plj y big) y l jió l w (bii y tiist). lenguaje de prgramación es sistem til p desibi mpties e fm legible tt p l máqi m p el se hm. E l txt l pig iptiv, lengaje de prgramaión s fi flt sist iió fl pst p jt t síbls (léxi), gls biió (sintaxis) y gls itptió (semántia) pit pg istis piss pt. t st pig spífi, l fiiió s pfiz bj ls sigits pils • Natraleza Imperativa El b pvi l ltí impee (). S fi l l pg s list ós stis sils it xtt óm b lizs l áll p ifi l i l ái. • nept de Estad de Máqina Es l tísti istitiv fl. lgj iptiv p sb Estad (S), s ftgfí pstió ls vls tis ls ls i istt . • El Prgrama m Transiión de Estads lt, pg s si fiit istis pv tsiis ssivs l st l ái, s st iiil st fil ti l slió • Abstraión de la Arqitetra At bstió it l Arqitetra de Vn Nemann, ls vibls pst ls i físi y l sigió s l pió ftl p lt i st. idd 1 Legjes Pedles Ateedetes eptles p el iseñ de Legjes de Pgmió gió l 3 Anteedentes neptales para el iseñ de engajes de Prgramaión Evlución Histórica de la Abstracción El amin hacia la Lógica Pura isti l ptió s, silt, l isti l abstraión. Abst sigifi isl sp st txt, s fi sp l qé (l lógi l pbl) l óm (l ipltió físi l w). La Era del ntrl Físic (Abstracción Nula) E ls lbs l ifáti, áis l ENIA, xistí l pt sftw tl l s. pgió t igií léti. • nfigraión Manal bi pg, ls ps bí t bls tbls xis (plgbds) y fig itpts. • ependenia del Hardware lógi stb litlt bl. N bí istiió t l isñ l lgit y l stt físi l ái. Ls Primers Lenguajes El Ensambladr (Abstracción de Baj Nivel) l llg l itt V N, ls istis ps sii l i. Apió l engaje Ensambladr, sstityó ls óigs biis ( y 1) p téis ( MV, A, SH). • gr El pg y sitb óigs éis, p bí l itt spífi l (gists, gstió i). La Revlución de ls Lenguajes de Alt Nivel A fils ls ñs 5, lgjs FRTRAN y AG itj l v bstió. • Independenia del Hardware S pitió sibi fóls tátis stts lógis pg spil (l pil) tií l lgj l ái. • Enfqe en el mini El pg zó ps téis vibls, bls y fis, lg ls i slts gist. Niveles de Abstracción Mderns Hy í, l vlió ti i ivls My Alt Nivel (4) y lgjs ltivs • Gestión Atmátia El pg y gsti lt l i (gis l bge lleti) i ls ils jió pljs. • engajes de mini Espeífi (S) S, l si sl sib qé ts i, y l sist i óm bsls l ás fiit. ntext Teóric La Jerarquía de hmsky y la Frmalización del Lenguaje pt p t lgj lt ivl, st b st fii pisió táti bslt. Aí s itvi l Jerarqía de hmsky, ppst p l ligist N sky 195.idd 1 Legjes Pedles Ateedetes eptles p el iseñ de Legjes de Pgmió gió l 4 s Niveles de la Jerarqía sky lsifió ls gátis t ivls, sg s plji y l tip tót (ái tói) si p ls 1. Tip 3 (Reglares) s ás sipls, is p tóts fiits. S s p l álisis léxi (itifi plbs lv, s). 2. Tip 2 (ibres de ntext) bs ls lgjs pgió. 3. Tip 1 (Sensibles al ntext) Más pljs, l sigifi p l t l gl. 4. Tip 0 (Sin Restriines) Eivlts l Mái Tig p sibi li ópt.idd 1 Legjes Pedles Ateedetes eptles p el iseñ de Legjes de Pgmió gió l 5 Pr qé ls engajes de Prgramaión sn "ibres de ntext" yí ls lgjs pgió s fi it gátis Tip 2. S ll libs txt p gl sstitió ( VARIABE -> ETRA) p plis si ipt é ts síbls y l. • Ntaión BNF (Baks-Nar Frm) Es l stá tlgj p sibi sts gátis. it fii l stt l lgj f siv. jpl, fi Expsió p s N S s Expsis. jempl simplifid • Efiienia en el mpiladr Al s libs txt, ls pils p s lgits álisis sitáti (psig) y ápis y fiits. sti Árbl de Sintaxis Abstrata (AST) pst l stt lógi l óig iív. El ímite a Semántia A l sintaxis s lib txt, ls lgjs ti gls sí p l txt ( vifi vibl y si l ts ss). Est s semántia estátia (tbié s “análisis semánti” “type heking”), s slv tp psti l pil, y l jí sky p sí sl p vli l lógi, sl l stt fl ls stisPpieddes del iseñ de Legjes de Pgmió Sítesis fi l vlió de ls Absties e ls Legjes de Pgmió gió l Síntesis Grafia la Evlión de las Abstraines en ls engajes de Prgramaión Prpiedades del iseñ de engajes de Prgramaión E l isñ lgjs pgió, l sfí ftl i sist s ptente y expresiv p l s , p siltát preis y simple p piti tió fiit óig ái. Est tsió s slv it l abstraión, t l pt si p l b t l zit lógi y l jió físi l w. egibilidad legibilidad s fi flt l fili l ls pgs p s lís y pis p ls ss s. N s isit t stéti, si araterístia ténia rítia p ls sigits zs • Mantenimient y Evlión El tip ls slls i pi vs pgs s v ft p l tip si p t ls xistts. óig lgibl s ás fáil vis, p y gi. • labraión it ltipls pgs tili jt istis psibls t lls p sti sftw f lbtiv. • Redión de errres Al s l pg ás l y t, s iiiz l pbbili t s ptls t s ió ifiió. lgibili p itt l pi abstraión l lgj, piti l pg xpss téis filis l pbl lg tlls iiss l w.Ppieddes del iseñ de Legjes de Pgmió Abstió gió l 7 Abstraión abstraión s l pi lgj p ltar ls detalles mplejs e irrelevantes del hardware, piti l pg s t l lógi l pbl ivl glizió . • efiniión Frmal Es téi táti y téi isñ p lb ls s tlls s ppi, l fi piil ntrlar la mplejidad l sftw. • Fnión m "imient" vlió ls lgjs s, si, isti t stt l bstió. Mits l ái ti bits ( y 1), l bstió pit l tbj pts lits, vts sss. Tips de Abstraccines s lgjs s, ptilt ls iptivs , iplt ts tgís ftls bstió Abstraccines Prcedimentales S fi seenia nmbrada de instrines liz fió spífi y liit. • Expliaión it psl óig p tilizl, ivl f sistt y lv l ivl l lgj l tt bl plj sl i ió. • Ejempl El s fnines lgj . jpl, l fió pitf() bst t l plji ó l w b vi ts l ptll l pg sl sit ll l fió p s b. Abstraccines de ats Es l téi inventar nevs tips de dats s s p pliió spífi, lt ó s pst itt l i. • Expliaión it sp l spifiió t (é vls t y é pis it) s ipltió físi (ó s g ptó bits). • Ejempl El s stt . pg p fii tip Estt_Al gp b, lgj y ts, ttál sl ti lg gsti ltipls vibls isls iis i ixs. Abstraccines de ntrl Ests s ls ppis l transferenia de flj de ejeión, piti ifi l tyti pg stt. • Expliaión Sstity ls slts iiils itis ( l gt) p stts lógis flj l zit sb isis y ptiis. • Ejempl s stts if-t-ls, wil y f . bl f bst l gstió l t y l slt i, piti xps l itió pti st 1 vs f lgibl. El Balance del Lenguaje El lgj s lsifi nivel medi p f ilibi i ppi sts bstis (fis, stts, bls) p l lgibili , p ti transparenia ttal i l w, piti l pg v si itt l i tvés pts l fiii jió s l pii bslt.Ppieddes del iseñ de Legjes de Pgmió iteis de lidd y iseñ gió l 8 riteris de alidad y iseñ El isñ lgj pgió s ps biti, si s ig p itis téis stis filit l t l pg y ptiiz l s ls ss l w. Ats lásis l ti, Kenneth den, stbl l li lgj p vls piiplt tvés s js ftls l Efiienia y l Reglaridad. 1. Eficiencia fiii, tbié i ptimizabilidad, s fi flt l fili l lgj pit g óig jtbl tili ópti ls ss l sist. Est iti s iisil, si s sp t isis ítis • Efiienia de Ejeión Es l pi l lgj p pi pgs rran rápid y nsman pa memria xpliió lgj l w pit l pil g istis s p si itt l itt físi. jempl El lgj s l stá iisti st isió, y sifi is sgi ( l vifiió líits gls) p vit ils iils, slt biis xtt ligs. • Efiienia de Tradión S fi l velidad n la qe el mpiladr intérprete presa el ódig fente p vtil óig bjt. xpliió isñ sitxis l y gls sipls pit l ió tts ápis i ltipls pss sb l iv txt. jempl El stá pit pils na sla pasada p ls vibls b ls ts ss bi, lgjs ++ i sg ps p slv fis itifis. • Efiienia de Implementaión Es l fili l s p esribir el tradtr mism (l pil itépt) p w ti. xpliió Si lgj s xsivt plj ss gls, iplt tt fil p s t sts y pps s. • Efiienia de Prgramaión S i p l rapidez y failidad n la qe n ser hman pede expresar algritms mplejs y t l óig si t s. xpliió Está lig l xpsivi y ls bstis f l lgj. A vs, l z sitáti (stts ñ fili p filit l sit) j st fiii. 2. Regularidad gli s fi l nsistenia interna y preditibilidad lgj. lgj gl s l iiiz ls xpis ss ppis gls y vit ptits isps ss stts. S ivi ts sbpts • Generalidad Ipli vit stiis bitis ss spils l s ls tístis l lgj. efiiió fml Si pió stt fi p tip t, bí fi p ts ls tips lis si xpis isis. jempl E , l p igl gli p n permite mparar ds arregls diretamente, sí fi p tips ltls y stts. t l, ps gli l lgit gls l piti gls lgit vibl, lg l sl igil pití. • rtgnalidad Es l pi mbinar libremente las araterístias del lengaje si Ppieddes del iseñ de Legjes de Pgmió iteis de lidd y iseñ gió l 9 pz fts sis xtñs isps. efiiió fml E isñ tgl, l sigifi istió s ipit l txt l s tiliz. jempl (lt de tglidd e A pit t si li tip t s fió (ily stts), n permite retrnar arregls diretamente, l l s liitió istói s isñ. t flt tgli s l psj páts ps t p vl, xpt ls gls, s ps p fi. • nifrmidad S fi l nsistenia en la aparienia y el mprtamient ls lts l lgj. efiiió fml Elts s siils b vs y t siil, y lts ifts b vs lt istits. jempl E , ls ps & (AN bit bit) y && (AN lógi) ti pii y siil p p slts y ptits ilt istits, l pst falla de nifrmidad p ii s. Est lió isñ s inteninal (p piti pis bit bit pts) y lgjs ás s ( yt) s /& p y li. uadr cmparativ de ls criteris de calidad Concepto de Diseño Objetivo Principal Impacto en el Programador Eficiencia Maximizar e rendimiento de hardware Ejecución más rápida de apicaciones Reglaridad Generalidad Ri ss spils ili p p l lgj Regularidad: Ortogonalidad Permitir combinaciones de instrucciones Fexibiidad y potencia creativa Reglaridad nifrmidad Mt sitxis sistt Ms s sit (sitxis) El Balance en el Lenguaje El lgj t xlt s sti p sts itis p ilst mprmis de diseñ piiz bslt l efiienia perativa (í l w y vli jió) sb l gli y l sgi. Ss iisisis iglis s sis sis p t s stts l lgj pfi p sists lt iit y sists ptivs. Ejemplifiaión en engaje é s l lbti pft p sts ts ● Reflej de la Máqina lt . ls pt, s v itt iió l mptadra Físia. ● Gestión del Estad Al t lt bs táti, blig gsti l Estad de Máqina lt (s ll y f), l l s vitl p t ó fi l i l. ● Efiienia vs. Segridad lig l Efiienia de Ejeión p sb t. N vifi si s sl gl (flt sgi) p s ñií istis xt ltizí l ái físi. ● Implementaión s t it mpilaión p, l pit l pg tg tl ttl sb l bii fil g p itt spífi.Ppieddes del iseñ de Legjes de Pgmió L stt idimesil de Legje gió l 1 Nta i sts tlls téis pit t sl óm pg , si qé está pasand realmente t l i l pt vz s jt pg. a Estrtra Tridimensinal de n engaje sti lgj pfi, bs isil ts ps ftls itt t sí l pt jt x y + 1, l lgj b psl ss ts isis mpnente Léxic (El Vcabulari) Es l ivl ás bj. fi é síbls y sis ts s vális. Aí s l Analizadr éxi itifi ls tkes ● Palabras reservadas it, wil, t. ● Identifiadres bs vibls fis. ● peradres +, -, &&. ● iterales stts éis txt. El analizadr léxi separa la sentenia en tkens. Ejempl •x y + 1 x (itifi), (sigió), y (itifi), + (s), 1 (stt litl), (fi sti). • léxi Si l l sibs it 1v l ivl léxi fll p itifi p pz . mpnente Sintáctic (La Gramática) fi l stt y l ls tks. lgj pgió s fi it Gramátia ibre de ntext (slt xps tió BN). Verifia qe ls tkens sigan el rden gramatial. Ejempl • N ps p wil si pétsis l sitxis it l stt s bligti p l ábl ivió s váli. • gl i vibl xpsió sitáti Si sibs x + 1 y, l ivl léxi s t (ts ls plbs xist), p l sitáti fll p ps sig vl pió itéti (l l izi b s t, -vl). mpnente Semántic (El Significad) Es l ivl ás plj. S g é s lt s jt sti váli. ● Semántia Estátia Rgls s pb ts jt (j. vibl sté l ls tips ii). ● Semántia inámia El ft l l i y l st l ái t l jió. Verifia la lógia y herenia de ls tips. Ejempl Si x s it, lg y s it, l pió x y + 1 ti sti sáti. semáti Si itts x l + 1, l sitxis s t (vibl lg + lg), p l semántia fll p ti sti táti s txt t.