PDF de programación - Introducción al Lenguaje de Programación Ada

Instrumentación de Tiempo Real

UNIVERSIDAD DE CANTABRIA

Introducción al Lenguaje de

Programación Ada

Mario Aldea Rivas

Departamento de Electrónica y Computadores
Universidad de Cantabria

GRUPO DE COMPUTADORES Y TIEMPO REAL
DPTO. DE ELECTRÓNICA Y COMPUTADORES

© Mario Aldea Rivas

5/Mar/06

1

1. El lenguaje Ada

UNIVERSIDAD DE CANTABRIA

Ada (en honor de Lady Augusta Ada Byron)
• Lenguaje inspirado en Pascal
• Creado en 1983 (Ada 83) por el DoD de los EEUU

- Lenguaje de propósito general
- pero orientado a sistemas empotrados de tiempo real
- detecta muchos errores en tiempo de compilación:

facilita la creación de programas fiables

Revisión en 1995 (Ada 95):
• versión mejorada, incluye programación orientada al objeto
Nueva versión a punto de salir (Ada 06)
• mejoras en todos los aspectos (también en tiempo real)

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Comparación con Pascal:

Estructura de un programa

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Ada:
procedure Mi_Programa is

Max_Empleados : constant := 50;

type T_Empleados is
range 1 .. Max_Empleados;

Pascal:
program Mi_Programa;

const
Max_Empleados = 50;

type
T_Empleados=1..Max_Empleados;

Num_Empleados :
T_Empleados := 10;

var
Num_Empleados : T_Empleados;

procedure Un_Proc is
begin
...; -- instrucciones
end Un_Proc;

procedure Un_Proc;
begin
...; (* instrucciones *)
end;

begin
...; -- instrucciones
end Mi_Programa;

begin
...; { instrucciones }
end.

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Comparación con Pascal:
Instrucciones de control

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Ada:

if I < 0 then

Negativo := True;
I := Abs (I);

else

end if;

Negativo := False;

for I in 1..100 loop
Suma := Suma + I;

end loop;

loop

Anadir_Gota;
Medir_Nivel (En_Nivel_Mx);
exit when En_Nivel_Mx;

end loop;

Pascal:

if I < 0 then
begin
Negativo := True;
I := Abs (I);
end
else
Negativo := False;

for I:=1 to 100 do
Suma := Suma + I;

repeat
Anadir_Gota;
Medir_Nivel (En_Nivel_Mx);
until En_Nivel_Mx;

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Comparación con Pascal:

Procedimientos y funciones

Ada:

Pascal:

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procedure Suma

(A, B : in Integer;
S : out Integer) is

begin

S := A + B;

end Suma;

function Area (R : Float)

return Float is
PI : constant := 3.141592;

begin

return PI * R * R;

end Area;

procedure Suma
(A, B : Integer;
S : var Integer);
begin
S := A + B;
end;

function Area (R : Real): Real;
const
PI : 3.141592;
begin
Area := PI * R * R;
end;

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Comparación con Pascal:

Entrada/Salida

Ada:

Pascal:

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with Ada.Text_IO;
use Ada.Text_IO;
with Ada.Integer_Text_IO;
use Ada.Integer_Text_IO;

procedure Mi_Programa is
N : Integer;
begin
Put ("Introduce número...");
Get (N); Skip_Line;
Put ("Has escrito el ");
Put (N);
New_Line;
-- o también:
Put_Line ("Has escrito el " &
Integer'Image(N));
end Mi_Programa;

program Mi_Programa;
var
N : Integer;
begin
Write (‘Introduce número...‘);
Readln (N);
Writeln (‘Has escrito el ‘,
N);
end.

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Tipos numéricos

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Definición de tipos:
type Nota_Examen is range 0 .. 10;
type Nota_Con_2_Decimales is digits 2 range 0.0 .. 10.0;
Declaración de variables y constantes
I : Integer;
Precio : Float;
Nota : Nota_Examen;
Nota_Inicial : Nota_Examen := 5;
Nota_De_Corte : constant Nota_Con_2_Decimales := 5.0;
Ejemplos de uso:
I := I + 1;
Precio := 10.0 * Float (I);


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Arrays

Definición de tipos:

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type Notas_Alumnos is array (1 .. N) of Nota_Examen;

Declaración de variables y constantes:

Diez_Numeros : array (1 .. 10) of Integer;
Notas : Notas_Alumnos := (others => 5); -- valor inicial
Vector : constant array (1 .. 10) of Float :=

(3 => 4.0, others => 3.0);

Ejemplos de uso:

for I in Notas’Range loop

Notas (I) := Notas (I) + 1;

end loop;

Diez_Numeros := (others => 1);

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Strings

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Definición de tipos:
type Nombre_Cliente is new String (1 .. 15);
Declaración de variables y constantes:
Nombre : Nombre_Cliente := "Pepe García ";
Direccion : String (1 .. 30);
Saludo : constant String := "Hola!";
Ejemplos de uso:
Nombre (4) := 'a'; -- Ahora Nombre es Pepa García

hay que completar
hasta 15 caracteres

Nombre (1 .. 4) := "Jose"; -- Ahora Nombre es
-- Jose García
N := Nombre’Length; -- N vale 15

Direccion := "General Dávila"; -- Error: no tiene
-- 30 caracteres!!

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Registros

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Definición de tipos:
type Ficha_Cliente is record
Nombre : Nombre_Cliente;
Edad : Integer;
end record;
Declaración de variables y constantes:
Cliente1 : Ficha_Cliente;
Cliente_Fijo : constant Ficha_Cliente :=
(Nombre => "José García ", Edad => 20);
Cliente_Vacio : Ficha_Cliente :=
(Nombre => (others => ' '), Edad => 0);
Ejemplos de uso:
Cliente_Vacio.Nombre (1 .. 7) := "Antonio";
Cliente1 := ("Pepa García ", 20);

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Instrucción condicional lógica (if)

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Forma simple:
if I < 0 and not Neg then
I := 0;
end if;

Con else:
if Valor in 50 .. 70 then
Valor correcto := True;
Put_Line ("OK");
else
Valor_Correcto := False;
end if;

Forma múltiple:
if Nivel > 50.0 then
Activa_Alarma (Grave);
elsif Nivel > 40.0 then
Activa_Alarma (Media);
elsif Nivel > 30.0 then
Activa_Alarma (Leve);
else
Funcionamiento_Normal;
end if;

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Instrucción condicional discreta
(case)

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Cubre todos los casos:
case Hoy is
when Lunes | Martes |
Jueves =>
Trabajo;
when Miercoles =>
Trabajo;
Futbol;
when Viernes =>
Trabajo;
Salir;
when Sabado =>
Salir;
when Domingo =>
null;
end case;

No cubre todos los casos:
Nota : Integer;

case Nota is
when 0 .. 4 =>
Suspenso;
when 5 .. 6 =>
Aprobado;
when 7 | 8 =>
Notable;
when 9 .. 10 =>
Sobresaliente;
when others =>
Nota_Incorrecta;
end case;

como no se
cubren todos
los valores es
obligatorio
poner "others"

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Lazos

Lazo simple:
for I in 1..100 loop
Suma := Suma + I;
end loop;
Lazos y arrays:
for I in Vector’range loop
Suma := Suma + Vector (I);
end loop;
Orden inverso:
for J in reverse 1..10 loop
...;
end loop;

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Con condición de salida:
loop
Suma := Suma + N;
exit when Suma > 100;
N := N + 1;
end loop;
Lazo while:
while Suma <= 100 loop
J := J + 2;
Suma := Suma + J;
end loop;

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Procedimientos y funciones

Parámetros "in" y "out":

procedure Resta (Minuendo : Float;
Sustrayendo : in Float;
Resultado : out Float) is
begin
Resultado := Minuendo - Sustrayendo;
end Resta;

Llamada a un procedimiento:
Resta (14, 12, R);
Resta (Minuendo => 14, Sustrayendo => 12,
Resultado => R);
Resta (Sustrayendo => 12, Minuendo => 14,
Resultado => R);

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si no se pone nada
es "in"

mejor así, para evitar
confusiones

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si se cambia el orden no pasa nada

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Procedimientos y funciones (cont.)

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Parámetros "out":
procedure Incrementa (Valor : in out Integer;
Incremento : in Integer) is
begin
Valor := Valor + Incremento;
end Incrementa;

las funciones sólo pueden tener parámetros "in"

Funciones:
function Suma (A, B : in Integer) return Integer is
begin
return A + B;
end Suma;
Llamada a una función:
S := Suma (4, C);

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Práctica de programación en Ada:

Juego del ahorcado

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Completar el programa que se muestra a continuación:

with MaRTE_OS;
with Text_IO; use Text_IO;

procedure Ahorcado is

subtype Palabra is String (1 .. 20);

Objetivo : Palabra; -- palabra a acertar

Acertadas : Palabra := (others => '_'); -- palabra
-- con las letras acertadas en su sitio y con
-- '_' en las letras que faltan por acertar

Long_Palabra : Integer; -- Longitud de la palabra
-- objetivo

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Práctica de programación en Ada:
(cont.)

Juego del ahorcado

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procedure Busca_Aciertos (Objetivo : Palabra;
Long_Palabra : Integer;
Letra : Character;
Acertadas : in out Palabra;
Acierto : out Boolean) is
begin
-- Comprueba si ’Letra’ está en ’Objetivo’, en caso
-- afirmativo