PRG_UT11_val.pdf

Programació UT1.1 Estructura bàsica d'un programa informàtic. Iniciació a la programació Quantes accions de les que has realitzat hui, creus que estan relacionades amb la programació? Iniciació a la programació un ALGORISME és la seqüència ordenada de passos, descrita sen...

Programació UT1.1 Estructura bàsica d'un programa informàtic. Iniciació a la programació Quantes accions de les que has realitzat hui, creus que estan relacionades amb la programació? Iniciació a la programació un ALGORISME és la seqüència ordenada de passos, descrita sense ambigüitats, que condueixen a la solució d'un problema donat. No té perquè estar relacionat amb els ordinadors, per exemple preparar una recepta. La resolució del problema parteix d'unes dades d'entrada, una seqüència de passos o instruccions i unes dades d’eixida. Iniciació a la programació Quan la realització d’esta sèrie de passos és efectuada per un ordinador (o altres dispositius electrònics) s'anomena algorisme computacional. En un PROGRAMA els passos que permeten resoldre el problema, s'han d'escriure en un determinat llenguatge de programació perquè puguen ser executats en l'ordinador i així obtindre la solució. En essència, tot problema es pot descriure mitjançant un algorisme i les característiques fonamentals que estos han de complir són: Ha de ser precís i indicar l'ordre de realització pas a pas. Ha d'estar definit. Si s'executa dos o més vegades, ha d’obtindre el mateix resultat cada vegada. Ha de ser finit, ha de tenir un nombre finit de passos. Exemple: programa d'un robot de cuina Recepta: crema de panís - Detectar que al robot hi haja farina de panís i mantega - Remoure durant 1 minut, incrementant la velocitat progressivament de l'1 al 5 - Detectar que al robot hi haja llet i sal - Remoure durant 30 segons a velocitat 7 - Remoure durant 10 minuts a velocitat 3 amb temperatura de 90 ºC - Parar el robot. La crema ja està preparada. Faena del programador Per automatitzar, s’haurà triar - Quines ordres - En quin ordre - Sobre quines dades Complexitat, depèn de les tasques Eficàcia i eficiencia són conceptes distints Conclusió: L'ordinador no ho fa tot Tipus d’ordres que un ordinador accepta Limitades per les capacitats dels components. (Ex: Una rentadora no pot gratinar). Informació necessària per a saber què pot fer. Cada ordre està vinculada a estes tres parts de l' ordinador Què fan? Processador: gestionar ordres de manipulació i transformació de les dades. Memòria: emmagatzema les dades que el processador utilitzarà o ha processat. (RAM o ROM) E / S: intercanvi de dades amb l’exterior (teclat, monitor, etc...) Comparativa: Ordinador vs Pizzeria Cuiner manipula ingredients (processador) Frigorífic emmagatzema ingredients (Memòria) Motorista, cambrer, telèfon (E / S) Recepta (Programa) Multiplicar dos nombres (llenguatge natural) ordre element que ho realitza Llegir un nombre per teclat E / S (Teclat) Guardar el nombre en memòria memòria Llegir un nombre per teclat E / S (Teclat) Guardar el nombre en memòria memòria Recuperar els dos nombres guardats i processador realitzar l'operació Guardar el resultat a la memòria memòria Mostrar el resultat E / S (Pantalla) Disseny de l'algorisme Podem dissenyar algoritmes de forma genèrica utilitzant pseudocodi o bé mitjançant un organigrama o diagrama de flux. Llenguatges de programació Llenguatge artificial dissenyat per a crear algoritmes que puguen ser utilitzats per un ordinador Multitud de llenguatges, cadascun amb la seua sintaxi (similar als idiomes) Les ordres seran instruccions Les instruccions s'emmagatzemen en fitxers Llenguatges de programació Crear un llenguatge: - Dissenyar-lo (definir sintaxi, tipus de dades…) - Implementar un compilador (o intèrpret) Llenguatges de programació Cada llenguatge té les seues pròpies característiques. Podem classificar-los de moltes maneres: - Llenguatge compilat o interpretat (passos que segueix per obtindre un executable) - Llenguatge de alt o baix nivell (llunyania o proximitat amb el llenguatge màquina que un ordinador entén) Llenguatges de programació Llenguatges compilats En la compilació es tradueix tot el codi (codi font) a un llenguatge que la màquina entenga (llenguatge màquina) i per això solen ser més ràpids. Gràcies al compilador es tradueix el codi font i es crea un arxiu executable. L'arxiu executable no serà multiplataforma, i de voler executar en una altra plataforma s'haurà de tornar a compilar en esta plataforma. En cas d'existir un error en el codi, El compilador ho farà saber (i no es compilarà el programa). Llenguatges de programació Llenguatges interpretats Els llenguatges interpretats són multiplataforma, per això són més portables però es requereix d'un intèrpret. Tot això succeeix a l'instant (al vol), ja que no es guarda la traducció de l'intèrpret, és a dir, es tradueix cada línia de codi de forma ordenada cada volta que s'executa (no es genera un fitxer executable), Llenguatges de programació Java és un llenguatge particular perquè és compilat, Però és compilat a un llenguatge intermedi anomenat bytecode, que després és interpretat. Els creadors de Java volien crear un llenguatge compilat, però que es poguera executar en qualsevol sistema operatiu i procesador sense necessitat de crear diversos executables. Per executar codi Java cal instal·lar el JRE (Java Runtime Environment), Que és el programa que s'encarrega d'interpretar el bytecode al que són compilats els programes de Java. (java -version) Per a compilar codi Java no és suficient instal·lar el JRE, necessites el JDK (Java Development Kit) que inclou el compilador, entre d'altres eines de desenvolupament. (javac -version) Llenguatges de programació Llenguatge de programació d'alt nivell: la seva característica principal consisteix en una estructura sintàctica i semàntica llegible, tenint en compte les capacitats cognitives dels éssers humans (més abstracte) Llenguatge de programació de baix nivell: és aquell en el qual les seves instruccions exerceixen un control directe sobre el maquinari i estan condicionats per l'estructura física dels ordinadors que el suporten (més específic) Llenguatges de programació Llenguatges de baix nivell Instruccions en binari, octal o hexadecimal. LLENGUATGE MÀQUINA Cada microprocessador té el seu propi llenguatge màquina. Proper a l'llenguatge màquina. Substitueix el codi binari per operacions simples (ADD, INC, LLENGUATGE DEC, MOV...) ASSEMBLADOR Ha de ser traduït (ensamblat) a cod. Màquina. Llenguatges de programació Llenguatges d'alt nivell Especificació d'una gramàtica més similar a el llenguatge natural el que facilita al programador crear programes complexos. L'ordinador haurà de traduir cada instrucció o estructura del llenguatge de programació en una seqüència molt més llarga d'instruccions en codi màquina. Existeix gran varietat: C, C ++, C #, Basic, Pascal, Ada, Clipper, COBOL, Delphi, Fortran, FoxPro, Java, JavaScript, Python, Ruby, Logo, PHP, Swift, Scratch... Cada llenguatge no és ni millor ni pitjor que un altre. Moltes voltes estan pensats per resoldre un tipus concret de problema o per cert àmbit. Exemple de programa NOTA: No et preocupes si no entens el codi. No cal que el comprengues ni que el proves. Es posen els següents exemples per a fer una comparativa visual del mateix programa en distints llenguatges de programació. Exemple de programa Errors de compilació Errors de sintaxi en el codi font Impossible de tractar pel compilador Normalment, s'avisa el programador d'on està el error Un programa sense errors de compilació NO ASSEGURA que realitze correctament la seua missió. Llenguatge natural vs Llenguatge de programació Frase ”vull ich helado un" (Impossible d'entendre) Frase "el gelat condueix un full de paper" (gramaticalment correcta però no té cap sentit) Els llenguatges de programació reaccionen igual (tenen la seua sintaxi i la seua semàntica) Entorns integrats de desenvolupament (IDE) Desenvolupament i execució de programes: Editor i Compilador (inclou Linker) o Intèrpret. Un IDE facilita la tasca i inclou ambdues eines. Abans de començar el teu primer programa Decidir quin llenguatge utilitzem ¿Java, C ++, JavaScript, Python? Aprendre a programar en un llenguatge concret facilita l'aprenentatge d’altres. El llenguatge en este curs serà Java Creació i execució de programes Ferramentes necessàries: - Editor de text (Notepad, xed…) - Compilador de llenguatge - Intèrpret de Java El fitxer creat ha de tindre extensió.java El nom del fitxer segueix una notació "camell” en concret UpperCamelCase (ex: Prova.java, HolaMon.java) Compilador i intèrpret Baixada gratuïta del JDK (Baixa la última versió LTS) JDK conté tant el compilador com el intèrpret Compilació i execució El programa que compila és "javac" - Exemple, en línia de comandaments: javac HolaMon.java → genera un fitxer anomenat HolaMon.class (conté el bytecode) El programa que executa el bytecode generat és "java" - Exemple, en línia de comandaments: java HolaMon Fixa’t que la instrucció anterior no inclou l’extensió “.class” Vídeo amb exemple d’instal·lació del JDK i prova de compilació: https://www.youtube.com/watch?v=SZ0dfjCQ6dE Multiplataforma Si solament es necessites executar un programa Java, només caldrà tindre instal·lada la JVM (això es troba a la JRE) Això vol dir que si agafes un fitxer “.class” prèviament generat i el descarregues en un altre ordinador que només tinga el JRE (habitualment vindrà instal·lat) funcionarà correctamente el programa.  Estructura HolaMon comentari del codi delimitació del codi font Java bloc de codi: primera instrucció mètode principal Pràctica 1 Copia el codi font del programa HolaMon.java i executa’l mitjançant línia d'ordres. El resultat per pantalla hauria ser la frase "Hola Món!" Respecta les lletres majúscules i minúscules. Java és sensible elles. RECORDA: És important que realitzes aquestes pràctiques, faces proves i anotes qualsevol problema per a preguntar al professor. Pràctica 2 Modifica el codi font perquè el programa escriga ara "Adeu Món!"