Declaración (informática)

En programación informática , una instrucción es una unidad sintáctica de un lenguaje de programación imperativo que expresa alguna acción que debe realizarse. ^{[ 1 ]} Un programa escrito en dicho lenguaje se forma mediante una secuencia de una o más instrucciones. Una instrucción puede tener componentes internos (por ejemplo, expresiones ).

Muchos lenguajes de programación (por ejemplo , Ada , Algol 60 , C , Java , Pascal ) ^{[ 2 ] : 15} distinguen entre sentencias y definiciones/declaraciones . Una definición o declaración especifica los datos sobre los que un programa debe operar, mientras que una sentencia especifica las acciones que se deben realizar con esos datos.

Las proposiciones que no pueden contener otras proposiciones son simples ; aquellas que pueden contener otras proposiciones son compuestas . ^{[ 3 ]}

La apariencia de una instrucción (y de hecho de un programa) está determinada por su sintaxis o gramática. El significado de una instrucción está determinado por su semántica .

Las instrucciones simples son completas en sí mismas; estas incluyen asignaciones, llamadas a subrutinas y algunas instrucciones que pueden afectar significativamente el flujo de control del programa (por ejemplo, goto , return , stop/halt). En algunos lenguajes, la entrada y salida, las aserciones y las salidas se manejan mediante instrucciones especiales, mientras que otros lenguajes utilizan llamadas a subrutinas predefinidas.

• asignación
  • Fortran:variable = expression
  • Pascal, Algol 60, Ada:variable := expression;
  • C, C#, C++, PHP, Java:variable = expression;
• llamar
  • Fortran:CALL subroutine name(parameters)
  • C, C++, Java, PHP, Pascal, Ada:subroutine name(parameters);
• afirmación
  • C, C++, PHP:assert(relational expression);
  • Java:assert relational expression;
• ir a
  • Fortran:GOTO numbered-label
  • Algol 60:gotolabel;
  • C, C++, PHP, Pascal:goto label;
• devolver
  • Fortran:RETURN value
  • C, C++, Java, PHP:return value;
• detenerse/pararse/salir
  • Fortran:STOP number
  • C, C++:exit(expression)
  • PHP:exit number;

Las sentencias compuestas pueden contener (secuencias de) sentencias, anidables a cualquier profundidad razonable, y generalmente implican pruebas para decidir si se deben obedecer o repetir dichas sentencias contenidas.

Notación para los siguientes ejemplos:

• <declaración> es cualquier declaración individual (puede ser simple o compuesta).
• <secuencia> es cualquier secuencia de cero o más <declaraciones>.

Algunos lenguajes de programación proporcionan una forma general de agrupar instrucciones, de modo que cualquier instrucción individual puede ser reemplazada por un grupo:

• Algol 60:begin <sequence> end
• Pascal:begin <sequence> end
• C, PHP, Java:{ <sequence> }

Otros lenguajes de programación tienen un terminador especial diferente para cada tipo de instrucción compuesta, de modo que una o más instrucciones se tratan automáticamente como un grupo:

• Ada:iftestthen<sequence>endif;

Muchas instrucciones compuestas son bucles o comandos de selección. En teoría, solo se requiere una instrucción de cada tipo. En la práctica, existen varios casos especiales que se presentan con frecuencia; estos pueden facilitar la comprensión y la programación de un programa, y ​​a menudo permiten una implementación mucho más eficiente. Hay muchas sutilezas que no se mencionan aquí; consulte los artículos enlazados para obtener más detalles.

• bucle controlado por conteo :
  • Algol 60:for index := 1 step 1 until limit do <statement> ;
  • Pascal:forindex:=1tolimitdo<statement>;
  • C, Java:for(index=1;index<=limit;index+=1)<statement>;
  • Ada:forindexin1..limitloop<sequence>endloop
  • Fortran 90:

    DO índice = 1 , límite <secuencia> FIN DO​

• Bucle controlado por condición con prueba al inicio del bucle:
  • Algol 60:for index := expression while test do <statement> ;
  • Pascal:whiletestdo<statement>;
  • C, Java:while(test)<statement>;
  • Ada:whiletestloop<sequence>endloop
  • Fortran 90:

    HACER MIENTRAS ( prueba ) <secuencia> FIN HACER

• Bucle controlado por condición con prueba al final del bucle:
  • Pascal:repeat<sequence>untiltest;{ note reversed test }
  • C, Java:do{<sequence>}while(test);
  • Ada:loop<sequence>exitwhentest;endloop;
• Bucle controlado por condición con una prueba en medio del bucle:
  • DO:do{<sequence>if(test)break;<sequence>}while(true);
  • Ada:loop<sequence>exitwhentest;<sequence>endloop;
• Situación simple con sentencia if :
  • Algol 60:if test then <unconditional statement> ;
  • Pascal:iftestthen<statement>;
  • C, Java:if(test)<statement>;
  • Ada:iftestthen<sequence>endif;
  • Fortran 77+:

    SI ( prueba ) ENTONCES <secuencia> FIN SI​

• Opción de dos vías con sentencia condicional :
  • Algol 60:if test then <unconditional statement> else <statement> ;
  • Pascal:iftestthen<statement>else<statement>;
  • C, Java:if(test)<statement>else<statement>;
  • Ada:iftestthen<sequence>else<sequence>endif;
  • Fortran 77+:

    SI ( prueba ) ENTONCES <secuencia> SINO <secuencia> FIN SI​​​

• Sentencia case/switch con opción múltiple:
  • Pascal:casecof'a':alert();'q':quit();end;
  • Ada:caseciswhen'a'=>alert();when'q'=>quit();endcase;
  • C, Java:switch(c){case'a':alert();break;case'q':quit();break;}
• Manejo de excepciones :
  • Ada:begin protected code except when exception specification => exception handler
  • Java:try { protected code } catch (exception specification) { exception handler } finally { cleanup }
  • Pitón: try: protected code except exception specification: exception handler else: no exceptions finally: cleanup

Aparte de las asignaciones y las llamadas a subrutinas, la mayoría de los lenguajes comienzan cada instrucción con una palabra especial (por ejemplo, goto, if, while, etc.), como se muestra en los ejemplos anteriores. Se han utilizado diversos métodos para describir la forma de las instrucciones en diferentes lenguajes; los métodos más formales tienden a ser más precisos.

• Algol 60 utilizó la forma Backus-Naur (BNF), que estableció un nuevo nivel para la especificación de la gramática del lenguaje. ^{[ 4 ]}
• Hasta Fortran 77, el lenguaje se describía en prosa inglesa con ejemplos, ^{[ 5 ]} A partir de Fortran 90, el lenguaje se describía utilizando una variante de BNF. ^{[ 6 ]}
• Cobol utilizaba un metalenguaje bidimensional. ^{[ 7 ]}
• Pascal utilizó tanto diagramas de sintaxis como BNF equivalente. ^{[ 8 ]}

La notación BNF utiliza la recursión para expresar la repetición, por lo que se han propuesto varias extensiones para permitir la indicación directa de la repetición.

La semántica se ocupa del significado de un programa. Los documentos estándar de muchos lenguajes de programación utilizan BNF o algún equivalente para expresar la sintaxis/gramática de una manera bastante formal y precisa, pero la semántica/significado del programa generalmente se describe mediante ejemplos y prosa en inglés. Esto puede generar ambigüedad. ^{[ 9 ]} En algunas descripciones de lenguajes, el significado de las sentencias compuestas se define mediante el uso de construcciones "más simples", por ejemplo, un bucle while se puede definir mediante una combinación de pruebas, saltos y etiquetas , utilizando ify goto.

El artículo sobre semántica describe varios formalismos matemáticos/lógicos que se han utilizado para especificar la semántica de forma precisa; estos suelen ser más complejos que la BNF, y no existe un enfoque único que se considere universalmente válido. Algunos enfoques definen un intérprete para el lenguaje, otros utilizan la lógica formal para razonar sobre un programa, otros añaden afijos a las entidades sintácticas para garantizar la coherencia, etc.

A menudo se distingue entre sentencias, que se ejecutan, y expresiones , que se evalúan. Las expresiones siempre se evalúan y devuelven un valor, a diferencia de las sentencias. Sin embargo, las expresiones suelen utilizarse como parte de una sentencia más extensa.

En la mayoría de los lenguajes de programación, una instrucción puede consistir en poco más que una expresión, generalmente seguida de un terminador de instrucción (punto y coma). En tal caso, si bien la expresión se evalúa a un valor, la instrucción completa no lo hace (el valor de la expresión se descarta). Por ejemplo, en C, C++, C# y muchos lenguajes similares, x = y + 1es una expresión que asignará a x el valor de y más uno, y la expresión completa se evaluará al mismo valor que se asigna a x. Sin embargo, x = y + 1;(nótese el punto y coma al final) es una instrucción que aún asignará a x el valor de y más uno porque la expresión dentro de la instrucción se evalúa, pero el resultado de la expresión se descarta y la instrucción en sí no se evalúa a ningún valor. ^{[ 10 ]}

Las expresiones también pueden estar contenidas dentro de otras expresiones. Por ejemplo, la expresión x = y + 1contiene la expresión y + 1, que a su vez contiene los valores yy 1, que técnicamente también son expresiones.

Aunque los ejemplos anteriores muestran expresiones de asignación, algunos lenguajes no implementan la asignación como una expresión, sino como una instrucción. Un ejemplo notable es Python , donde el signo = no es un operador, sino simplemente un separador en la instrucción de asignación. Si bien Python permite múltiples asignaciones como si cada una fuera una expresión, esto es simplemente un caso especial de la instrucción de asignación integrada en la gramática del lenguaje, en lugar de una expresión propiamente dicha. ^{[ 11 ]}

La mayoría de los lenguajes de programación tienen un conjunto fijo de instrucciones definidas por el propio lenguaje, pero se han realizado experimentos con lenguajes extensibles que permiten al programador definir nuevas instrucciones.

• Comparación de lenguajes de programación (sintaxis) §  Declaraciones
• Flujo de control
• Comando (informática)

• Enciclopedia de PC: Definición de: declaración de programa