Estructurado

Programacion estructurada Lenguaje estructurado C Ejemplos de estructuras

Programacion estructuradaProgramacion estructurada y lenguaje estructurado

Oscar Alvarado Nava

[email protected]

Departamento de ElectronicaDivision de Ciencias Basicas e Ingeniera

Universidad Autonoma Metropolitana, Unidad Azcapotzalco

13O, septiembre de 2013

Oscar Alvarado Nava UAM Azcapotzalco Programacion estructurada y lenguaje estructurado 1/36


Contenido

1 Programacion estructuradaDefinicionesEstructuras

2 Lenguaje estructurado CLenguaje de alto nivelANSI CLenguaje estructurado

3 Ejemplos de estructurasEjemplos de estructuras



Definiciones

Paradigma de programacion

Reglas u organizacion incuestionables que son adoptadas poruna comunidad de programadores para implementaralgortimos como soluciones a problemas utilizando sistemas decomputo

Son delimitados en el tiempo en cuanto a aceptacion y usoNuevos paradigmas pueden aportan nuevas o mejoressoluciones, sustituyendo parcial o totalmente al anterior



Definiciones

Paradigmas de programacion y lenguajes

Paradigma Lenguajes

Estructurado C, Fortran

Funcional Haskell

Logico Prolog

Orientado a objetosC++,C#,JavaPerl,Python,PHP



Definiciones

Programacion estructurada

El teorema del programa estructurado es un resultado en lateora de lenguajes de programacion (1966. Corrado Bohm,Giuseppe Jacopini y Stephen Kleene)

El teorema establece que toda funcion computable puede serimplementada en un lenguaje de programacion que combinesolo tres estructuras (tambien llamadas estructuras decontrol)

Secuencia:ejecucion de una sentencias tras otraSeleccion:seleccion de conjuntos de sentencias de acuerdo aun criterioIteracion:repeticion de conjuntos de sentencias mientras secumpla un criterio



Definiciones

Implementacion en lenguajes programacion

Si bien los lenguajes de programacion tienen un mayorrepertorio de estructuras de control, estas pueden serconstruidas mediante las tres basicas citadas.

Siendo innecesario el uso de la sentencia de transferenciaincondicional goto



Estructuras

Secuencia

La estructura de programa es secuencial si las sentencias seejecutan una tras otra

No se bifurca el flujo del programa



Estructuras

Diagrama de flujo de una secuencia

bloquedesentencias



Estructuras

Seleccion

La estructura selectiva permite que el flujo de ejecucion delprograma se bifurque

Seleccionando una sentencia (o conjunto de sentencias) uotra/s, segun un criterio o condicion logica establecidaSolamente uno de los flujos sera seleccionado para ejecutarse



Estructuras

Diagrama de flujo de una seleccion

expresin

verdadero

falso

sentenciao

bloquedesentencias



Estructuras

Diagrama de flujo de una seleccion (2)

expresinverdadero falso

sentenciao

bloquedesentencias

sentenciao

bloquedesentencias



Estructuras

Iteraccion

Una iteracion es la repeticion de la ejecucion de una sentenciao bloque de sentencias

La iteracion se llevara a cabo mientras se cumpla una condicionLas condiciones se cumplen con resultados verdaderos deexpresiones relacionales



Estructuras

Diagrama de flujo de una iteracion, condicion inicial

expresin

verdadero

falso

sentenciao

bloquedesentencias



Estructuras

Diagrama de flujo de una iteracion, condicion posterior

expresinverdadero

falso

sentenciao

bloquedesentencias



Estructuras

Anidamiento

El cuerpo de cualquier estructura puede ser

Una sentencias o un conjunto de sentenciasOtra estructura

Cuando una estructura contiene otra estructura, se le llamaanidamiento (nesting)



Lenguaje de alto nivel

El lenguaje C

Creado en 1972 por Dennis M. Ritchie en los LaboratoriosBell como evolucion del lenguaje B, basado en BCPL (1967)

Uno de sus objetivos iniciales fue la implementacion delsistema operativo UNIX, desarrollado Ken Thompson

Las primeras versiones de UNIX fueron desarrolladas enlenguaje ensamblador de una computadora GE-645 de GeneralElectric (1969)




GE-645 de General Electric 1969

Mainframe con palabras de 36 bits y 18 bits dedireccionamiento

Podia direccionar maximo 256k palabras




Desarrollo de software

C es el lenguaje de programacion mas popular para desarrollarsoftware de sistemas

Editores, ensambladores, compiladores, enlazadores, sistemasoperativos, controladores y drivers de dispositivosPrincipalmente por que es considerado un lenguaje de medianonivel

Tambien se utiliza para crear aplicaciones de usuario y juegos,de no muy grande complejidad




Alto o mediano nivel?

El lenguaje C cuenta con estructuras tpicas de los lenguajesde alto nivel

Estructuras condicionales (if, switch, etc.), estructurasrepetitivas (for, while, etc.), secuencias de sentencias, etc.

C tambien dispone de construcciones que permiten un controla bajo nivel

Para la manipulacion de direcciones de memoria, registros,bytes y bits

Los compiladores modernos suelen ofrecer extensiones allenguaje que posibilitan mezclar codigo en ensamblador concodigo C




Lenguaje C y lenguaje ensamblador para x86

1 /* Copyright (C) 1992, 1998 Linus Torvalds , Ingo Molnar2 * This file contains the lowest level x86 -specific interrupt ...3 * Fragmento del archivo: linux -3.2.2/ arch/x86/kernel/irq_32.c4 */5 #include 6 #include 7 #include 8 ...9 /* Debugging check for stack overflow: is there less than 1KB free? */

10 static int check_stack_overflow(void)11 {12 long sp;13 __asm__ __volatile__("andl % %esp , %0" :14 "=r" (sp) : "0" (THREAD_SIZE - 1));15 return sp < (sizeof(struct thread_info) + STACK_WARN);16 }17 ...18 static void call_on_stack(void *func , void *stack)19 {20 asm volatile("xchgl % %ebx, % %esp \n"21 "call * % %edi \n"22 "movl % %ebx, % %esp \n"23 : "=b" (stack)24 : "0" (stack),25 "D"(func)26 : "memory", "cc", "edx", "ecx", "eax");27 }28 ...




Entornos de desarrollo

Muchas companias ofrecieran un IDE (IntegratedDevelopment Environment) de desarrollo

Editor, compilador, ensamblador, enlazador, depurador,conjunto de bibliotecas

Cada compania agregaba algunas caractersticas que hacanque las aplicaciones fueran incompatibles

Compilador especficoFunciones de bibliotecaTipos de datos, estructuras, pragmas, etc.




IDE Turbo C, 1987



ANSI C

Estandarizacion

Para lograr la portabilidad de codigo fuente, fue necesaria unaestandarizacion

En 1989, la American National Standards Institute (ANSI),ratifico la ANSI X3.159-1989 Programming Language C,tambien conocido como C89

Cualquier programa que cumpla con el estandar ANSI C, sindependencia alguna del hardware, se compila de formacorrecta en cualquier plataforma

http://flash-gordon.me.uk/ansi.c.txt



ANSI C

El rgido ANSI C

Muchos implementaciones modernas del lenguaje C y suscompiladores, han adoptado algunas caractersticas de otroslenguajes que estan fuera del estandar ANSI

El estandar ANSI C muestra en su seccion 3.1.9, como debenser los comentarios



Lenguaje estructurado


Una caracterstica importante de los lenguajes estructuradoses la compartimentacion de codigo y datos

Es la habilidad del lenguaje de seccionar el programa enbloques o modulos de sentenciasCada bloque de sentencias lleva a cabo una tarea especficaLos bloques son utilizados y escondidos del resto delprograma cuando es necesario




Programa estruturado




El lenguaje estructurado C

El lenguaje C logra la compartimentacion de codigo y datospor medio de de uso de funciones, las cuales son compuestaspor un conjunto de sentencias y utilizan variables temporalesque no afectan a las variables de otros bloques del programa

Esta caracterstica permite compartir o reutilizar facilmentesecciones de codigo de un programa




Funciones en C

Las funciones son bloques en donde se lleva a cabo toda laactividad del programa

Las funciones permiten al programador definir tareasespecficas, permitiendo que el programa sea modular

Crear un programa en modulos (funciones) tiene grandesventajas

Enfocarse en el desarrollo de tareas especficasLa verificacion de un modulo no afecta a todo el programaVarios programadores puden participar en el desarrollo



Ejemplos de estructuras

Comentario no estadarizado, estandarANSI.c

1 /* Programacion estructurada 13O,2 Oscar Alvarado Nava , Ing. Electronica3 Comentarios bajo el estandar ANSI4 */5 #include 6 int main()7 {8 // formato de comentario fuera del estandar de ANSI9 int x=15;

10 int y=9;11 int z=0;1213 z = x + y;1415 /* funcion de biblioteca */16 printf("La suma fue: %d\n",z);1718 return 0;19 }




Directorio y edicion

< tss-1-01@ce >< /users/tss/1/tss-1-01 >$ mkdir p4 progEstructurada

< tss-1-01@ce >< /users/tss/1/tss-1-01 >$ cd p4 progEstructurada

< tss-1-01@ce >< /users/tss/1/tss-1-01/p4 progEstructurada >$ pico estandarANSI.c




Compilacion y error

< tss-1-01@ce >< /users/tss/1/tss-1-01/p4 progEstructurada >$ gcc -ansi estandarANSI.c -o estandarANSIestandarANSI.c:In function main:

estandarANSI.c:8: error: expected expression before / token




Secuencia de sentencias, secuencia.c

1 /* Programacion estructurada , 13O2 Oscar Alvarado Nava , Ing. Electronica3 Intercambio de valores entre 2 variables4 */5 #include 6 int main()7 {8 float var1 , var2 , aux;9

10 // asignacion de valores11 var1 = 1.1;12 var2 = 2.2;13 printf("var1: %f, var2: %f\n",var1 ,var2);1415 // intercambio16 aux = var1;17 var1 = var2;18 var2 = aux;19 printf("var1: %f, var2: %f\n",var1 ,var2);2021 return 0;22 }




Seleccion de sentencias, seleccion.c

1 /* Programacion estructurada , 13O2 Oscar Alvarado Nava , Ing Electronica3 Bajo una condicion , se ejecuta una de dos sentencias4 */5 #include 6 int main()7 {8 int var1 , var2;9

10 // asignacion de valores11 var1 = 1;12 var2 = 2;1314 // prueba y seleccion15 if( var1 > var2 )16 printf(" %d es mayor que %d\n",var1 ,var2);17 else18 printf(" %d es menor que %d\n",var1 ,var2);192021 return 0;22 }




Iteracion de sentencias, iteracion.c

1 /* Programacion estructurada , 13O2 Oscar Alvarado Nava , Ing Electronica3 Repite el bloque mientras la condicion sea verdadera4 */5 #include 6 int main()7 {8 int var1 , var2;9

10 // asignacion de valores11 var1 = 0;12 var2 = 10;1314 // iteracion15 while( var1 < var2 )16 {17 printf("hola! numero %d\n",var1);18 var1 = var1 + 1;19 }20 printf("Fin de programa\n");2122 return 0;23 }




Anidamiento de sentencias, anidamiento.c

1 /* Programacion estructurada , 13O, incluir toda la informacion */2 #include 3 int main()4 {5 int var1 , var2 , aux;6 // solicita valores7 printf("Valor entero para var1: ");8 scanf(" %d" ,&var1);9 printf("Valor entero para var2: ");

10 scanf(" %d" ,&var2);11 printf("var1: %d var2: %d\n",var1 ,var2);12 if( var1 > var2 )13 {14 aux = var1;15 var1 = var2;16 var2 = aux;17 }18 printf("var1: %d var2: %d\n",var1 ,var2);19 while( var1 < var2 )20 {21 printf("hola! numero %d\n",var1);22 var1 = var1 + 1;23 if(var1 >= 10)24 break;25 }26 printf("Fin de programa\n");27 return 0;28 }




Funciones funciones.c

1 #include 2 // Declaracion de las funciones3 void funcionInicio ();4 void funcionFin ();5 // Definicion de las funciones6 void funcionInicio ()7 {8 printf("Programacion estructurada\n");9 printf("Oscar Alvarado Nava\n");

10 }11 void funcionFin(int var)12 {13 printf("Resultado %d\n",var);14 printf("Fin del programa\n");15 }16 int main()17 {18 int x=15, y=9, z=0;1920 // llamada a la funcion21 funcionInicio ();22 z = x + y;23 // llamada a la funcion24 funcionFin( z );2526 return 0;27 }


Programacin estructuradaDefinicionesEstructuras

Lenguaje estructurado CLenguaje de alto nivelANSI CLenguaje estructurado

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