jueves, 21 de mayo de 2015

Unidad 4. Las expresiones

4.1. Objetivos del tema.

Hemos visto en el tema anterior que en un programa uno de los apartados a utilizar son los datos.
Los datos en si no son nada si no se utilizan, y la forma de utilizarlos es en expresiones, dentro de una instrucción, o de forma aislada, vamos a ver que son las expresiones y su evaluación.

4.2. Introducción.

Las instrucciones es la forma de hacer que un programa haga la tarea para la cual lo estamos escribiendo, pero esas instrucciones tienen que manejar datos, y al final lo que hacemos es escribir expresiones que se evalúan y que producen un resultado que permite resolver o tomar una decisión.
Para utilizar los datos necesitamos crear esas expresiones, las expresiones las crearemos utilizando los datos y los operadores que me permiten dar sentido a esa expresión para que produzca un resultado.

4.3. Expresiones.

Las expresiones están compuestas por datos, y los datos en un programa se almacenan en variables.
Las denominamos de esa forma porque su valor cambia a lo largo de la ejecución del programa, cuando un dato está almacenado en una variable y su valor es estático, por ejemplo declaramos la variable Pi = 3,1415, entonces la denominamos constante.
Las variables, como ya se comentó antes, almacenan datos, y los datos hemos quedado que básicamente eran de dos tipos numéricos y alfanuméricos.
Con las variables alfanuméricas almacenamos datos de texto, para el uso que sea pertinente en el programa.
Con las variables numéricas almacenamos datos de valor numérico, con las que podemos realizar operaciones de cálculo.
Si las variables son numéricas, en realidad, y recordando el cuadro de posibles valores del tema anterior, las variables numéricas en realidad podrán ser:

Byte
Integer
Long
Real

Hay que tener presente que el nombre de los tipos cambiará en función del lenguaje utilizado, por ejemplo el Real también podemos encontrarlo como simple y doble precisión.

La expresión es la unión de una serie de variables unidas por operadores que expresan una condición, un cálculo, una comparación.
En estas expresiones los operadores se evalúan en el siguiente orden,

Paréntesis, de dentro a fuera.
Signo.
Potencia.
Productos y divisiones.
Suma y restas.
Concatenación.
Relacionales.
Negación.
Conjunción.
Disyunción.

Cuando hay expresiones que contienen operadores de más de una categoría, se resuelven antes las que tienen operadores aritméticos, a continuación las que tienen operadores de comparación y por último las de operadores lógicos.
Los operadores de comparación tienen todos la misma prioridad; es decir, se evalúan de izquierda a derecha, en el orden en que aparecen. Los operadores lógicos y aritméticos se evalúan en el siguiente orden de prioridad:


Tipos de operadores.

Aritméticos                               Relacionales                                          Operadores lógicos
Exponenciación                         Igualdad                                                 Negación lógica
Negación                                   Desigualdad, distinto                              Conjunción
Multiplicación y división             Menor que                                              Disyunción
División de enteros                    Mayor que                                              Exclusión lógica
Módulo aritmético (Mod)            Menor o igual que                                   Equivalencia
Adición y substracción               Mayor o igual que                                   Implicación

En cada lenguaje de programación cada operador tiene un símbolo asignado, en la mayoría coinciden, pero hay algunos que cambian de forma significativa, por lo que cuando se entre en cada lenguaje se expondrán los mismos.

Cuando hay multiplicación y división en la misma expresión, cada operación se evalúa a medida que aparece, de izquierda a derecha. Del mismo modo, cuando se presentan adiciones y substracciones en una misma expresión, cada operación se evalúa tal como aparecen de izquierda a derecha. Es posible usar paréntesis para saltar el orden de preferencia y forzar que algunas partes de una expresión se evalúen antes que otras. Las operaciones entre paréntesis se realizan antes que las de fuera. Sin embargo, dentro de los paréntesis, la precedencia de los operadores se mantiene.

El operador de concatenación de cadenas (&) o (+) no es realmente un operador aritmético, pero en orden de prioridad se encuentra a continuación de todos los operadores aritméticos y antes que todos los operadores de comparación.

4.4. ¿Como se distinguen los tipos de variable?

La diferenciación entre un tipo y otro de variables, se realiza de dos formas básicamente,

En la creación a la hora de definirlas se les asigna un tipo, pero el nombre no lleva ningún carácter identificativo,

En la creación a la hora de definirlas se les asigna un tipo y además el nombre lleva un carácter que la identifica como tal tipo, si se utiliza el sistema de notación hungara.

La notación hungara, consiste en prefijos en minúsculas que se añaden a los nombres de las variables, y que indican su tipo.
El resto del nombre indica, lo más claramente posible, la función que realiza la variable.

4.5. Operadores.

Indican que tipo de acción se ha de realizar con dos variables.
Hemos quedado que las variables contienen datos.
Los datos son para manejarlos y obtener otros datos a partir de ellos.
Para eso hay que realizar distintos tipos de operaciones y cada operación ha de estar representada por un operador.
Los operadores se dividen por el tipo de operación que realizan.

Las distintas operaciones que se pueden realizar en un programa son:

Aritméticas.             Sumas restas ...
Lógicas.                  Condición And Condición, o Condición Or Condición.
Relacionales.           Mayor o Igual, >=, <=, =, >, <

Que se corresponde con los tipos de operadores descritos anteriormente.
Luego para cada tipo de operación son necesarios unos símbolos que identifiquen la acción que se desea realizar.
A continuación exponemos los operadores en un formato que suele ser habitual, pero que después habrá que volver a ver en el lenguaje correspondiente.

Con el fin de poder realizar los ejemplos, se han utilizado los símbolos que se utilizan en Visual Basic.

1    Aritméticos.

Para indicar cálculos de tipo matemático.
Suma                      +
Resta                     -
Multiplicación          *
División                   /, División entera, o DIV
Resto división         Mod
Raíz cuadrada          Sqr
Exponenciación       ^
Ejemplos.
Variable = Variable + 1                                Suma y además es un Contador.
Variable = Variable + OtraVariable                Suma, y lo llamamos Acumulador.
Variable = Variable * 3 + OtraVariable

2    Lógicos.

And, Or, Not, Xor, Imp. Eqv
Los operadores lógicos unen dos o más condiciones para formar una única expresión.

2.1 And.

Se utiliza para efectuar una conjunción lógica de dos expresiones.

Sintaxis
resultado = expresión1 And expresión2

La sintaxis del operador And consta de las siguientes partes:

Parte                              Descripción
resultado            Obligatorio;      cualquier variable numérica.

Comentarios
Si y sólo si ambas expresiones se evalúan como True, el resultado es True. Si cualquiera de las expresiones es False, el resultado es False. La siguiente tabla ilustra cómo se determina el resultado:

La tabla de verdad es:

El operador Or ejecuta una comparación bit a bit para identificar los bits de dos expresiones numéricas que tienen la misma posición y establece el bit correspondiente en el resultado según la siguiente tabla de decisión lógica:
La tabla de verdad es:
 

2.3 Not.

Se utiliza para ejecutar una negación lógica sobre una expresión.

Sintaxis
resultado = Not expresión

La sintaxis del operador Not consta de las siguientes partes:

Parte                              Descripción
resultado            Obligatorio;      cualquier variable numérica.
expresión                       Obligatorio; cualquier expresión.

Comentarios
La siguiente tabla muestra cómo se determina el resultado:

Además, el operador Not invierte los valores de bit de cualquier variable y establece el bit correspondiente en resultado, de acuerdo con la siguiente tabla de decisión lógica:
La tabla de verdad es:
 

2.4 Xor.

Se utiliza para realizar una exclusión lógica entre dos expresiones.

Sintaxis
[resultado =] expresión1 Xor expresión2

La sintaxis del operador Xor consta de las siguientes partes:

Parte                              Descripción
resultado            Obligatorio;      cualquier variable numérica.

Comentarios
Si una y sólo una de las expresiones es True, el resultado es True. Sin embargo, si cualquiera de las expresiones es Null, el resultado es también Null. Cuando ninguna de las expresiones es Null, el resultado se determina de acuerdo con la siguiente tabla:
La tabla de verdad es:
 

El operador Xor funciona como operador lógico y bit a bit. Ejecuta una comparación bit a bit para identificar los bits de dos expresiones utilizando lógica de O exclusivo para obtener el resultado, según la siguiente tabla de decisión lógica:
La tabla de verdad es:
 

2.5 Imp.

Se utiliza para efectuar una implicación lógica de dos expresiones.

Sintaxis
resultado = expresión1 Imp expresión2

La sintaxis del operador Imp consta de las siguientes partes:

Parte                              Descripción
resultado            Obligatorio;      cualquier variable numérica.

Comentarios
La siguiente tabla ilustra cómo se determina el resultado:
La tabla de verdad es:
 

El operador Imp ejecuta una comparación bit a bit para identificar los bits de dos expresiones numéricas que tienen la misma posición y establece el bit correspondiente en el resultado según la siguiente tabla de decisión lógica:
La tabla de verdad es:
 

2.6 Eqv.

Se utiliza para efectuar una equivalencia lógica de dos expresiones.

Sintaxis
resultado = expresión1 Eqv expresión2

La sintaxis del operador Eqv consta de las siguientes partes:

Parte                              Descripción
resultado            Obligatorio;      cualquier variable numérica.

Comentarios
Si cualquiera de las expresiones es de tipo Null, el resultado es también Null. Si ninguna de las expresiones es Null, el resultado se determina según la siguiente tabla:
La tabla de verdad es:
 

El operador Eqv ejecuta una comparación bit a bit para identificar los bits de dos expresiones numéricas que tienen la misma posición y establece el bit correspondiente en el resultado según la siguiente tabla de decisión lógica:
La tabla de verdad es:

Unidad 4. Las expresiones (IV)

2.5 Imp.

Se utiliza para efectuar una implicación lógica de dos expresiones.

Sintaxis
resultado = expresión1 Imp expresión2

La sintaxis del operador Imp consta de las siguientes partes:

Parte                              Descripción
resultado            Obligatorio;      cualquier variable numérica.

Comentarios
La siguiente tabla ilustra cómo se determina el resultado:
La tabla de verdad es:
Expresión1
Expresión2
Resultado
True
True
True
True
False
False
False
True
True
False
False
True
El operador Imp ejecuta una comparación bit a bit para identificar los bits de dos expresiones numéricas que tienen la misma posición y establece el bit correspondiente en el resultado según la siguiente tabla de decisión lógica:
La tabla de verdad es:
Bit1
Bit2
Resultado
0
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
1

2.6 Eqv.

Se utiliza para efectuar una equivalencia lógica de dos expresiones.

Sintaxis
resultado = expresión1 Eqv expresión2

La sintaxis del operador Eqv consta de las siguientes partes:

Parte                              Descripción
resultado            Obligatorio;      cualquier variable numérica.

Comentarios
Si cualquiera de las expresiones es de tipo Null, el resultado es también Null. Si ninguna de las expresiones es Null, el resultado se determina según la siguiente tabla:
La tabla de verdad es:
Expresión1
Expresión2
Resultado
True
True
True
True
False
False
False
True
False
False
False
True
El operador Eqv ejecuta una comparación bit a bit para identificar los bits de dos expresiones numéricas que tienen la misma posición y establece el bit correspondiente en el resultado según la siguiente tabla de decisión lógica:
La tabla de verdad es:
Bit1
Bit2
Resultado
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
1

3    Cadenas, strings.

El símbolo utilizado habitualmente es el + y el &, que no representa una suma, sino la concatenación o unión de dos variables alfanuméricas, creando una nueva con el contenido de ambas.

4    Relacionales

>, >=, <>, <, <=, =.
Son los símbolos que se usan en una comparación para indicar como hacerla, si A ha de ser mayor que B, etc.…
 

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