Análisis y Diseño de Algoritmos                                                                                                      

Prof: Ing. Victor Garro

Asistente: Marco Elizondo Vargas

 

PROGRAMACION EN C++

 

 

CAPITULO 7 Procesos para crear un programa ejecutable

 

Para empezar necesitamos un poco de vocabulario técnico. Veremos algunos conceptos que se manejan frecuentemente en cualquier curso de programación y sobre todo en manuales de C y C++.

Archivo fuente y programa o código fuente:

Los programas C y C++ se escriben con la ayuda de un editor de textos del mismo modo que cualquier texto corriente. Los archivos que contiene programas en C o C++ en forma de texto se conocen como archivo fuente, y el texto del programa que contiene se conoce como código fuente. Nosotros siempre escribiremos programas fuente y los guardaremos en archivos fuente. El archivo fuente de C es de extensión C y de C++ es de extensión CPP, al ser compilados ambos generan un archivo de extensión exe, osea un archivo ejecutable.

Archivo objeto, código objeto y compiladores:

Los programas fuente no pueden ejecutarse. Son archivos de texto, pensados para que los comprendan los seres humanos, pero incomprensibles para los ordenadores.

Para conseguir un programa ejecutable hay que seguir algunos pasos. El primero es compilar o traducir el programa fuente a su código objeto equivalente. Este es el trabajo que hacen los compiladores de C y C++. Consiste en obtener un archivo equivalente a nuestro programa fuente comprensible para el ordenador, este archivo se conoce como archivo objeto, y su contenido como código objeto.

Los compiladores son programas que leen un archivo de texto que contiene el programa fuente y generan un archivo que contiene el código objeto.

El código objeto no tiene ningún significado para los seres humanos, al menos no directamente. Además es diferente para cada ordenador y para cada sistema operativo. Por lo tanto existen diferentes compiladores para diferentes sistemas operativos y para cada tipo de ordenador.

Librerías:

Junto con los compiladores de C y C++, se incluyen ciertos archivos llamados librerías. Las librerías contienen el código objeto de muchos programas que permiten hacer cosas comunes, como leer el teclado, escribir en la pantalla, manejar números, realizar funciones matemáticas, etc. Las librerías están clasificadas por el tipo de trabajos que hacen, hay librerías de entrada y salida, matemáticas, de manejo de memoria, de manejo de textos, etc.

Hay un conjunto de librerías muy especiales, que se incluyen con todos los compiladores de C y de C++. Son las librerías ANSI o estándar. Pero también hay librerías no estándar, y dentro de estas las hay públicas y comerciales. En este curso sólo usaremos librerías ANSI.

 

Además de estas librerías nosotros también podemos crear nuestras propias librerías, que también se pueden conocer como encabezados o headers, son de extensión H y me permiten ahorrar mucho código, si por ejemplo tengo creado un algoritmo que quiero utilizar en varios programas, puedo crear un librería con ese algoritmo y llamarlo cuando quiera en cualquier programa.

Archivos ejecutables y enlazadores:

Cuando obtenemos el archivo objeto, aún no hemos terminado el proceso. El archivo objeto, a pesar de ser comprensible para el ordenador, no puede ser ejecutado. Hay varias razones para eso:

1.                  Nuestros programas usaran, en general, funciones que estarán incluidas en librerías externas, ya sean ANSI o no. Es necesario combinar nuestro archivo objeto con esas librerías para obtener un ejecutable.

2.                  Muy a menudo, nuestros programas estarán compuestos por varios archivos fuente, y de cada uno de ellos se obtendrá un archivo objeto. Es necesario unir todos los archivos objeto, más las librerías en un único archivo ejecutable.

3.                  Hay que dar ciertas instrucciones al ordenador para que cargue en memoria el programa y los datos, y para que organice la memoria de modo que se disponga de una pila de tamaño adecuado, etc. La pila es una zona de memoria que se usa para que el programa intercambie datos con otros programas o con otras partes del propio programa. Veremos esto con más detalle durante el curso.

Existe un programa que hace todas estas cosas, se trata del "link", o enlazador. El enlazador toma todos los archivos objeto que componen nuestro programa, los combina con los archivos de librería que sea necesario y crea un archivo ejecutable.

Una vez terminada la fase de enlazado, ya podremos ejecutar nuestro programa.

Errores:

Por supuesto, somos humanos, y por lo tanto nos equivocamos. Los errores de programación pueden clasificarse en varios tipos, dependiendo de la fase en que se presenten.

Errores de sintaxis: son errores en el programa fuente. Pueden deberse a palabras reservadas mal escritas, expresiones erróneas o incompletas, variables que no existen, etc. Los errores de sintaxis se detectan en la fase de compilación. El compilador, además de generar el código objeto, nos dará una lista de errores de sintaxis. De hecho nos dará sólo una cosa o la otra, ya que si hay errores no es posible generar un código objeto.

Avisos: además de errores, el compilador puede dar también avisos (warnings). Los avisos son errores, pero no lo suficientemente graves como para impedir la generación del código objeto. No obstante, es importante corregir estos avisos, ya que el compilador tiene que decidir entre varias opciones, y sus decisiones no tienen por qué coincidir con lo que nosotros pretendemos, se basan en las directivas que los creadores del compilador decidieron durante su creación.

Errores de enlazado: el programa enlazador también puede encontrar errores. Normalmente se refieren a funciones que no están definidas en ninguno de los archivos objetos ni en las librerías. Puede que hayamos olvidado incluir alguna librería, o algún archivo objeto, o puede que hayamos olvidado definir alguna función o variable, o lo hayamos hecho mal.

Errores de ejecución: incluso después de obtener un archivo ejecutable, es posible que se produzcan errores. En el caso de los errores de ejecución normalmente no obtendremos mensajes de error, sino que simplemente el programa terminará bruscamente. Estos errores son más difíciles de detectar y corregir. Existen programas auxiliares para buscar estos errores, son los llamados depuradores (debuggers). Estos programas permiten detener la ejecución de nuestros programas, inspeccionar variables y ejecutar nuestro programa paso a paso. Esto resulta útil para detectar excepciones, errores sutiles, y fallos que se presentan dependiendo de circunstancias distintas.

Errores de diseño: finalmente los errores más difíciles de corregir y prevenir. Si nos hemos equivocado al diseñar nuestro algoritmo, no habrá ningún programa que nos pueda ayudar a corregir los nuestros. Contra estos errores sólo cabe practicar y pensar.