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Manual de Programación en el Lenguaje C

Partes: 1, 2, 3, 4, 5, 6
  1. Presentación
  2. Conceptos básicos
  3. Lenguaje de Programación Estructurado C
  4. Operadores, Expresiones y Estructuras
  5. Ciclos
  6. Funciones en C
  7. Estructuras de Datos
  8. Memoria dinámica
  9. Recursión
  10. Estructuras y Uniones
  11. Tipos Abstractos de Datos (TAD´s) y Pilas
  12. Colas
  13. Listas Enlazadas
  14. Nota Final
  15. Bibliografía

Presentación

El Presente documento ha sido elaborado con la finalidad, de proveer a los estudiantes, de un recurso ágil y fácil de comprender por aquellos que inician su estudio en la programación del lenguaje C.

¿Por qué decidí escribir este manual?

Sencillo, cuando en la universidad empezamos a estudiar C, nos pidieron que, si podíamos, compráramos un libro texto para apoyar las clases, o buscáramos un manual en la Internet... yo opté por la segunda opción, ya que como todos sabrán los libros de programación son muy caros (al menos aquí en El Salvador), pero me encontré con dos grandes problemas:

  1. Los Manuales que bajaba estaban incompletos, es decir; las explicaciones, los ejemplos y la información en general era muy pobre, por no decir escasa.
  2. si al dado caso, encontraba algún manual que estuviera completo, tenía muchos errores, en sus ejemplo(errores de sintaxis, de ejecución y hasta de lógica) o en la explicación que se daba. Lo cual al yo cometer esos ejemplos, mis profesores me lo hacían saber.

Por esas razones decidí escribir mi propio manual, para evitar que, otros estudiantes les suceda lo mismo que a mí, y así les evitaré gastos en impresiones innecesarios.

Cabe recalcar que, no soy un experto programador... todavía sigo estudiando, pero quiero colaborar de una manera desinteresada, a la formación de las personas.

Espero que, este pequeño manual les sirva de mucho y sobre todo, le saquen mucho provecho.

PARTE I :

CONCEPTOS BÁSICOS

CAPITULO I "MARCO INTRODUCTORIO"

Marco Conceptual

Se muy bien, que usted, querido lector; está muy ansioso por comenzar a programar, pero considero que es importante; conocer un poco del lenguaje C, tanto de sus orígenes como de sus ventajas, pero no se preocupen, seré breve en esta introducción teórica. Además que es importante conocer o recordar algunos conceptos que, son importantes al momento de programar.

  • Computadora

Componentes de Una Computadora

Hemos definido una, computadora como una máquina que recibe datos y ordenes, que al ejecutarlas produce cierta información; dicha información se presenta en un "idioma" codificado; por que ha de saberse que las computadoras no entienden nuestro idioma, o cualquier otro en el mundo. Dicho "idioma" está compuesto únicamente por dos elementos los ceros y los unos. Mejor conocido como código Binario, con el cual se representan los datos, que arroja la computadora.

En una forma más general, y creo que más sencilla, una computadora se comprende por dos grandes grupo: El Hardware y el Software.

Hardware

El Hardware de un computador es un conjunto de elementos físicos, que la componen.

Veámoslo gráficamente:

Podríamos entrar en detalle de cada una de las partes descritas anteriormente, pero ese, no es el objetivo de estas insignificantes páginas; sino que esto es una mera introducción teórica, por ello sólo daré una breve explicación.

En la Unidad Central de Proceso (o CPU, por sus siglas en ingles –Central Proccessing Unit-) se contiene la Unidad de Control, que su función es organizar y clasificar las instrucciones recibidas; mientras que la Unidad Aritmética y Lógica, Se encarga de ejecutar dichas instrucciones. Los Buses, son los mecanismos de interconexión en el CPU.

La memoria Principal, Es el lugar donde se cargan todas las instrucciones, programas, etc que se están ejecutando.

Software

Debemos entender el software como la parte lógica de la computadora... ¿un poco difícil de comprender, verdad?; es decir, que el software, es lo que dota a los componentes físicos de poder realizar tareas determinadas. Ejemplo, para poder utilizar una computadora, esta debe tener instalado un sistemas operativo. Para poder imprimir algún trabajo, aparte de poseer un impresor, en la computadora, debo tener un software que me permita imprimir dicha acción (generalmente las impresoras traen un cd, son su respectivo software de instalación).

Aburrido?...

Es necesario, que empiece con tanta palabrería; por que es necesario, para el lector tener en claro estos conceptos.

Ahora vamos a hablar de algo un poco más interesante, como lo es el lenguaje de programación

Un lenguaje de Programación Es un conjuntos de palabras, reglas, con las cuales se le indica a la computadora las funciones que debe realizar. Un lenguaje de programación puede ser:

  1. Lenguajes Máquinas: se trata de lenguaje cuyas instrucciones son directamente comprendidas por el ordenador o computador en el que se ejecuta el programa.
  2. Lenguaje de Bajo Nivel: este tipo de lenguajes, al igual que sucede con los lenguajes máquinas, existe una gran dependencia con el equipo en el que se va a ejecutar. No obstante son algo más fáciles de escribir, quedando ubicados por tanto, según su grado de complejidad; en un nivel intermedio entre el lenguaje máquina y el de alto nivel.
  3. Lenguaje de Alto Nivel: Disponen de una sintaxis en lenguaje más natural, y un amplio conjunto de funciones internas, que ayudan al programador en distintas situaciones, así como un número determinado de utilidades y asistentes que ahorran tiempo y trabajo al programador. Dentro de estos lenguajes tenemos: Visual Foxpro, Visual Basic. NET.

Programa:

Es un conjunto de instrucciones que se le dan a la computadora, para que ésta realice una determinada tarea.

Lenguaje C

El lenguaje C, fue diseñado por Dennies Ritchie en 1970, en los laboratorios Bell de Estados Unidos.

Este lenguaje presenta varias características, entre las cuales están:

  1. Lenguaje de programación de propósitos generales
  2. Permite la Programación Estructurada
  3. Abundancia de Operadores y Tipos de Datos
  4. No está asociado a ningún sistema operativo ni a ninguna máquina
  5. Popular y Eficaz
  6. Permite el desarrollo de Sistemas Operativos y programas de aplicación
  7. Portabilidad
  8. Existen las librerías en las bibliotecas
  9. tiene sólo 32 palabras reservadas

*bibliotecas: es el archivo que contiene código objeto de una colección de rutinas o funciones que realizan tareas determinadas y se pueden utilizar en los programas.

*Enlazador: Programa que convierte las funciones de la biblioteca estándar de C, con el código que ha traducido el compilador .

Estructura de Un programa en C

Ya estamos apunto de entrar a lo más interesante, a la programación en sí; pero es necesario, primero; mencionar algunos de los errores típicos al programar, para que el lector sepa como identificarlos y así los pueda corregir.

  1. ERROR DE SINTAXIS: Estos errores son producidos, cuando se hace mal uso de las reglas del lenguaje de programación, y se violan las normas de sintaxis, de ese lenguaje (en nuestro caso C); estos errores son fáciles de detectar por que generalmente es el compilador, que los identifica (Y hasta muestra la línea donde se encuentra dicho error, pero eso depende de la versión del compilador que estemos usando). En este curso he usado Turbo C, en su versión 2 y 3.
  2. ERRORES DE EJECUCIÓN: Estos errores se producen , cuando le indicamos a la computadora, realizar una determinada acción, y esta la comprende, pero no puede ejecutarla. Por ejemplo, indicarle a la computadora una división entre cero, sumar dos variables a las cuales no se les ha signado valor alguno, etc.
  3. ERRORES DE LÓGICA: Muchas veces, cuando estamos programando, el compilador no nos indica errores de sintaxis, ni de lógica; pero el resultado de nuestro programa, esta fuera del rango esperado, esto es producto de un error de lógica en el código de nuestro programa. Este tipo de errores son muy difíciles de identificar y por supuesto de corregir, ya que generalmente hay que revisar línea por línea de nuestro programa. Ejemplo: El sueldo negativo de un empleado, etc.

La estructura de un programa en C, consta de algunas partes esenciales: las cuales son uno o más módulos llamadas funciones, siendo main() la primera función que es llamada cuando empieza la ejecución del programa .

Cada función debe contener :

>Directivas de pre-procesador (instrucciones que se le dan al compilador

#include antes de compilar)

#define

ejemplo:

#include <stdio.h>

Lo que se le esta indicando, es que de las librerías, "Incluya" en nuestro programa la directiva stdio.h, la cual contiene las funciones de entrada y salida de datos (standar input output, en inglés). Si necesitamos las funciones matemáticas, debemos especificarlo con la declaratoria:

#include <math.h>

Si necesitamos las funciones de cadenas:

#inlcude <stlib.h>

Es necesario aclarar que esto se hace al inicio del programa, y las declaratorias deben llevar el símbolo de numeral (#) seguido de la sentencia "include", y entre signos de mayor y menor que (<>) el nombre de la directiva.

>Declaraciones Globales

pueden ser:

*Prototipos de Funciones: También llamadas declaraciones de funciones, lo cual se tratará más adelante

*Declaraciones de Variables

cabe destacar, que esto se hace seguido de los #include y los #define.

>Función Principal main()

Esta es la función principal de nuestro programa, su cuerpo, por ello NUNCA debe faltar, ya que en ella van contenidas todas las instrucciones de nuestro programa.

la función main() va al inicio, luego abrimos llaves y dentro de ellas van las declaraciones de variables, las sentencias de lectura, cálculos, asignaciones e impresiones, y con la última llave ( } ), le indicamos el final del programa.

Ejemplo 1.1

Programa que a partir del radio, calcula el área de un circulo

Explicación:

Le indicamos al compilador, que usaremos las bibliotecas <stdio.h> y <conio.h>, ¿por qué <conio.h>?, por que esta biblioteca, contiene las funciones getche(), getch(), etc, y de una de ellas hacemos uso en este pequeño ejemplo.

Luego, le indicamos a nuestro programa el incio de nuestro programa (función main() ).

Declaramos, como valores reales, las variables radio y area (de esto se hablará más adelante). Luego, con la instrucción printf(), mostramos en pantalla el mensaje (Radio=) y scanf se encarga de leer el valor digitado por el usuario. Posteriormente area, es igual al la multiplicación de pi (3.14159), el radio al cuadrado. Se muestra en pantalla ese resultado, luego el programa espera que se presiones cualquier tecla (getch() ) y no retorna ningún valor (return 0).

Ejercicios

Defina los siguientes conceptos:

  1. Programa:____________________________________________________________________________________________________________________________
  2. CPU:_________________________________________________________________________________________________________________________________
  3.  

  4. Software:_____________________________________________________________________________________________________________________________
  5. Memoria Principal:_____________________________________________________________________________________________________________________________
  6.  

  7. Lenguaje de Programación:________________________________________________________________________________________________________________________

Indique que tipo de error (Error de sintaxis, error de ejecución o error lógico), en cada uno de los siguientes enunciados

  1. Utilizar una variable antes de asignarle un valor:____________________
  2. asignarle un valor real a una variable declarada como entero:______
  3. al cometer este error, los resultados arrojados por el programa no son los que se esperaban:______________________________________________
  4. Un programa no puede ser ejecutado por el computador, mientras tenga este tipo de errores:__________________________________________
  5. estos errores no son detectados por el compilador, ni tampoco son errores de ejecución:_______________________________________________

Mencione y Explique, la estructura general de un programa en C:

Partes: 1, 2, 3, 4, 5, 6

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