El gran libro de programación en C

Índice

Prefacio
  
CAPÍTULO 1  

Instalando un entorno de desarrollo para el libro 
 
     1.1. ¿Qué es un entorno de desarrollo?  
        1.1.1. ¿Qué es un entorno de desarrollo?  
        1.1.2. ¿Qué nos proporciona un entorno de desarrollo?  
        1.1.3. Compiladores de C/C++  
        1.1.4. Herramientas de virtualización  
           1.1.4.1. Configuración del networking entre sistemas virtuales y físicos  
        1.1.5. Escoger herramientas para cada lector  
        1.1.6. La herramienta de Visual Studio Code  

     1.2. Instalación del entorno de desarrollo aconsejado  
        1.2.1. Orden de instalación de los elementos de entorno de desarrollo  
        1.2.2. Paso 1: descargar los ejemplos de código fuente del libro  
        1.2.3. Paso 2: instalar el compilador MinGW  
           1.2.3.1. Comprobar que MinGW está bien instalado  
        1.2.4. Paso 3: instalar Visual Studio Code (VSCode)  
           1.2.4.1. Acoplando los plugins a VSCode  
        1.2.5. Comprobando el funcionamiento de VSCode  
        1.2.6. Paso 4: instalar VirtualBox  
        1.2.7. Paso 5: obtener una versión de Ubuntu Linux  
           1.2.7.1. Comprobar que funciona la máquina virtual Linux  
        1.2.8. Paso 6: instalar Eclipse  
        1.2.9. Paso 7: instalando Visual Studio 2022 Community Edition  

     1.3. Conclusión del capítulo 1  

CAPÍTULO 2  

Nuestro primer programa en lenguaje C  

     2.1. HolaMundo: nuestro primer programa en C  
        2.1.1. Las librerías de include  
        2.1.2. Sumario de la función main  
        2.1.3. La función printf  
        2.1.4. ¿Qué cambios tenemos en este nuevo código fuente?  
        2.1.5. Cómo imprimir los parámetros de línea de comando  
           2.1.5.1. ¿Qué novedades vemos?  
           2.1.5.2. ¿Qué es el código spaghetti?  
        2.1.6. Depurar programas en C  
        2.1.7. En depuración, ¿qué significa un breakpoint?  
        2.1.8. ¿Cómo se pone en marcha la depuración (debugging)?  
        2.1.9. ¿Cómo se configura la depuración en VSCode?  
           2.1.9.1. Arrancando el modo depuración  
        2.1.10. La barra de herramientas de debug  
        2.1.11. La configuración de ventanas del modo debug  
        2.1.12. Cambios en el punto del breakpoint  
        2.1.13. Cómo enviar argumentos de línea de comando al depurar  
        2.1.14. En el próximo capítulo  

CAPÍTULO 3


Variables alfanuméricas


     3.1. Tipos de datos alfanuméricos

        3.1.1. El tipo de variable char

        3.1.2. Cadenas de caracteres y sus punteros

            3.1.2.1. Errores típicos y catastróficos con las cadenas de texto

            3.1.2.2. Cómo inicializar cadenas de texto

            3.1.2.3. ¿Qué novedades tenemos en este programa?

            3.1.2.4. Un programa para pasar de mayúsculas a minúsculas

            3.1.2.5. Una página de códigos equivale a ¡una margarita!

            3.1.2.6. Las impresoras de margarita y las páginas de códigos

            3.1.2.7. Trabajar con caracteres en chino con UTF-16

        3.1.3. Idiomas y culturas: el ejemplo chino

        3.1.4. Representar pictogramas con caracteres occidentales

            3.1.4.1. La escritura Wade-Giles

            3.1.4.2. El sistema de escritura Pinyin

        3.1.5. Ventajas del sistema de pictogramas

        3.1.6. El área CJKV

            3.1.6.1. La escritura en Japón

            3.1.6.2. La escritura en Corea

            3.1.6.3. La escritura en Vietnam

            3.1.6.4. Las diásporas históricas desde Asia

        3.1.7. La simplificación o reforma de los caracteres chinos

        3.1.8. Y llegó la tecnología Unicode con los 32 bits

            3.1.8.1. Diferencias prácticas con Unicode entre chino simplificado y chino tradicional

        3.1.9. Culturas y programación informática

        3.1.10. ¿En qué año vives?

        3.1.11. La función setlocale

            3.1.11.1. Conversión de UTF-16 a UTF-8

            3.1.11.2. Llegaron las cadenas de caracteres Unicode

            3.1.11.3. Recapitulando sobre los punteros a caracteres

            3.1.11.4. Stack y heap, ¿dónde guardamos nuestras variables?

            3.1.11.5. Pilas contra montones

        3.1.12. ¿Veis cómo los montones son mejores?

            3.1.12.1. Cómo declarar, inicializar y asignar cadenas de caracteres dinámicas

            3.1.12.2. Dos formas de recorrer una cadena de texto

            3.1.12.3. Función de búsqueda de texto mediante puntero-cursor

        3.1.13. Stack y heap: funciones y procesadores

CAPÍTULO 4


Tipos de datos numéricos. Coma flotante y binarios


     4.1. Los tipos básicos numéricos


        4.1.1. Enteros, punteros a enteros y copias de enteros

            4.1.1.1. Límites de cálculo de los números enteros de diferentes formatos

            4.1.1.2. El tipo numérico entero sin signo

            4.1.1.3. Anécdota de un regulador de velocidad. ¿Con signo o sin signo?


        4.1.2. Modificadores

            4.1.2.1. El modificador unsigned

            4.1.2.2. El modificador const

            4.1.2.3. El modificador constexpr

            4.1.2.4. El modificador static


        4.1.3. El tipo float y los números decimales

            4.1.3.1. Coma fija y coma flotante

            4.1.3.2. Estructura de un coma flotante en memoria


        4.1.4. El tipo long double o doble precisión


        4.1.5. El tipo long double o cuádruple precisión


        4.1.6. Anécdota histórica: fallo en el cálculo de coma flotante del Pentium de Intel


        4.1.7. Tipos numéricos máscara binaria: BYTE, WORD y DWORD

            4.1.7.1. El sistema binario de numeración

            4.1.7.2. Conversiones a hexadecimal

            4.1.7.3. Álgebra de Bool para números binarios


        4.1.8. La operación NOT


        4.1.9. La operación OR


        4.1.10. La operación NOR


        4.1.11. La operación AND


        4.1.12. La operación NAND


        4.1.13. La operación XOR


        4.1.14. Aplicación de puertas XOR y AND para un semisumador de 1 bit

            4.1.14.1. La operación de desplazamiento SHL (multiplicación por 2)

            4.1.14.2. La operación de desplazamiento SHR (división por 2)


        4.1.15. Transformación de puertas OR en puertas AND y viceversa

            4.1.15.1. Puerta NOR construida con transistores

            4.1.15.2. Puerta AND construida con transistores


        4.1.16. La tecnología TTL y cómo esto nos influyó desde los años 60


        4.1.17. Orden Endian de los bytes

            4.1.17.1. Endianidad en el procesador








        4.1.18. Cómo dividir un WORD en byte alto y byte bajo  

        4.1.19. La resta, el signo y el complemento a 1  
            4.1.19.1. Investigando cómo se hace la resta  

        4.1.20. El complemento a 1  

        4.1.21. Operadores de máscara de bits en C  

        4.1.22. Función en C para hallar el complemento a 1  
            4.1.22.1. El programa de resta binaria con máscaras binarias en lenguaje C  

        4.1.23. La directiva asm y las máscaras binarias  
            4.1.23.1. La arquitectura escalada de Intel y su influencia en los sistemas operativos  
            4.1.23.2. Memoria y multitarea mejoradas  

CAPÍTULO 5  

Structs, unions y typedefs  

     5.1. El tipo de dato struct y su complementario union  
        5.1.1. Ejemplo básico de un struct  
        5.1.2. Ejemplo de creación de un nuevo tipo de dato con typedef struct  
        5.1.3. Ejemplo de ordenación de una matriz de clientes  
            5.1.3.1. Ahora, ¿qué vamos a hacer con esta matriz de 10 clientes?  
            5.1.3.2. ¿Cómo queda la función de ordenación?  
            5.1.3.3. Función de liberación de cadenas de texto  
            5.1.3.4. Función de impresión de listado  
            5.1.3.5. El cuerpo de programa principal  
        5.1.4. Ejemplo de struct y unión: un emulador de 2 procesadores a la vez  
            5.1.4.1. ¡Que vuelven los indios!  
            5.1.4.2. La instrucción MOV en ensamblador  
            5.1.4.3. Codificando MOV en lenguaje máquina  
            5.1.4.4. Simulando un MOV paso a paso  
            5.1.4.5. ¿Qué hemos conseguido?  
            5.1.4.6. El programa de prueba de structs y unions  
            5.1.4.7. La tentación vive abajo  
            5.1.4.8. Importancia de unions y emuladores en sistemas operativos  
            5.1.4.9. Del sistema operativo a la virtualización y la nube (Cloud Computing)  
        5.1.5. El struct como base para crear las clases en C++  
            5.1.5.1. La necesidad era manejar ordenadamente la creciente complejidad

CAPÍTULO 6
  
Creando funciones: ámbitos, parámetros y retorno  

     6.1. ¿Para qué sirven las funciones?  
        6.1.1. Librerías de funciones  
        6.1.2. ¿Qué es un prototipo de función?  
           6.1.2.1. El orden de las funciones sí que altera el producto  
           6.1.2.2. Declaraciones de prototipo  
        6.1.3. Creando una librería externa  
        6.1.4. ¿Cómo fusionar todos estos archivos en un proyecto?  
           6.1.4.1. Solucionando errores de gestión de proyecto  
           6.1.4.2. Cómo pasar parámetros por valor a las funciones  
        6.1.5. Dos enfoques para el valor de retorno de una función  
           6.1.5.1. Bajando hasta los infiernos de la excepción  
           6.1.5.2. ¿Cómo llamar al desensamblador de Visual Studio Code?  
        6.1.6. Conclusión sobre las funciones que retornan punteros nulos  
        6.1.7. Protegiendo las funciones que reciben punteros  
        6.1.8. Aclaración sobre los valores de retorno válidos  
        6.1.9. Prácticas poco ortodoxas para salvar un puntero loco  
           6.1.9.1. La función definida como static  
           6.1.9.2. Cómo asustar al compilador para que no libere una variable local  
        6.1.10. Arreglando el diseño de la función ObtenerTextoIdioma  
        6.1.11. Pasando parámetros por referencia  
        6.1.12. La función ObtenerTextoIdiomaExt arreglada  
        6.1.13. ¿Cómo quedaría ahora el programa principal?  

CAPÍTULO 7  

Librerías de funciones clásicas de entrada/salida (I/O)  

     7.1. Tres grupos de funciones de entrada/salida  
        7.1.1. ¿Por qué estos tipos de funciones de entrada/salida?  
        7.1.2. ¿Dónde se encuentran las librerías de estas funciones?  
        7.1.3. Un ejemplo de entrada/salida para pantalla y teclado  
        7.1.4. Función printf (#include )  
        7.1.5. La función scanf  
           7.1.5.1. Controlar la longitud de una cadena de texto  
        7.1.6. Funciones de entrada de caracteres individuales  
        7.1.7. Entrada de caracteres dobles  
           7.1.7.1. Captura de las teclas de función  
        7.1.8. La función getch()  
        7.1.9. La función getche()  
        7.1.10. La función putch()  
        7.1.11. El teclado  
           7.1.11.1. El buffer (o memoria) de teclado  
           7.1.11.2. Características del buffer de teclado  
           7.1.11.3. El error de buffer overrun  
        7.1.12. Las lecturas de teclado a muy bajo nivel desaparecen 

CAPÍTULO 8  

Blockchain como librería de funciones externas  

     8.1. Un ejemplo de librería de funciones Blockchain  
        8.1.1. Introducción  
        8.1.2. ¿Vamos a vender criptomonedas?  
        8.1.3. ¿Qué es Blockchain?  

     8.2. Características de Blockchain  
        8.2.1. Características de las Blockchain a nivel político  
        8.2.2. El dilema de las modificaciones y cómo se soluciona  

     8.3. El universo Blockchain  
        8.3.1. Activos digitales, criptoactivos, tokens fungibles y NFT  

     8.4. Uso de los criptoactivos a nivel financiero y de negocio  
        8.4.1. ¿Por qué son interesantes a nivel financiero/contable?  
        8.4.2. A nivel de contabilización y control de activos  
        8.4.3. Como moneda de cambio entre empresas de grupos y de terceros  
           8.4.3.1. Como incremento de solidez financiera de filiales  
           8.4.3.2. Ejemplo de desacople financiero mediante activos digitales  

     8.5. De vuelta al mundo tecnológico  
        8.5.1. La encriptación como requisito de ciberseguridad  

     8.6. Hashes y la librería externa de encriptación SSL  
        8.6.1. La librería OpenSSL como librería externa  
        8.6.2. ¿Qué es un hash? ¿Qué es un bloque?  
        8.6.3. Similitudes y relaciones entre hashes y encriptaciones  
        8.6.4. Comprobación de propiedad: demostrar ser el owner  
        8.6.5. Hashes truculentos o Hecha la ley, hecha la trampa  
        8.6.6. ¿Qué es un bloque?  
        8.6.7. Concatenación o encabalgamiento de hashes  
        8.6.8. Blockchain es relativamente caro  
        8.6.9. Tipos de cadenas Blockchain y costes por transacción  
        8.6.10. Sobre el volumen de transacciones  
        8.6.11. La figura del minador de criptoactivos  
        8.6.12. Minadores y Fintechs diversas  
        8.6.13. Empresas más tranquilas basadas en Blockchain  
        8.6.14. Tamaños de redes Blockchain y recursos de implementación  
           8.6.14.1. Recursos necesarios en empresas Fintech globales  
           8.6.14.2. Recursos necesarios en energéticas y telecos  
           8.6.14.3. Recursos necesarios en empresas logísticas grandes  
           8.6.14.4. Oficinas de notarías y servicios legales  

     8.7. Los objetivos del capítulo  

     8.8. Ejercicio único de este capítulo: la blockchain  
        8.8.1. Entendiendo las listas dinámicas  
        8.8.2. De elementos a bloques de Blockchain  
        8.8.3. Funcionamiento del programa de ejemplo de Blockchain  
           8.8.3.1. Niveles de funciones:  
           8.8.3.2. Reparto de las funciones por niveles  
        8.8.4. Repaso de las opciones de programa  
           8.8.4.1. Dar de alta nuevo bloque  
           8.8.4.2. Generar N bloques aleatorios  
           8.8.4.3. Contar bloques  
           8.8.4.4. Falsificar bloque N  
           8.8.4.5. Listado de todos los bloques  
           8.8.4.6. Verificar blockchain  
           8.8.4.7. Reconstruir todo el blockchain recalculando bloques falsos  
           8.8.4.8. Imprimir el hash de un bloque  
           8.8.4.9. Imprimir solo los bloques falsos  
           8.8.4.10. Salir (y, sobre todo, liberar bloques con free)  
           8.8.4.11. Indiana Jones en busca de la memoria perdida  
           8.8.4.12. La función LiberarBlockchain  
        8.8.5. Conclusión  

CAPÍTULO 9  

Librerías de funciones de entrada/salida para consola de Windows  

     9.1. Aplicación de ejemplo para pantallas de texto avanzadas  

     9.2. Funciones de entrada/salida propias de la Consola de Windows  
        9.2.1. MS-DOS ya no existe: es una emulación de consola  
        9.2.2. ¿Cuándo programar con printf y cuándo usar consola de Windows?  
        9.2.3. Construyendo aplicaciones de Consola de Windows  
        9.2.4. La tabla de caracteres semigráficos  
        9.2.5. Escribiendo una función para entrada de texto: EntraString  
           9.2.5.1. Sintaxis de EntraString  Código fuente de EntraString  
        9.2.6. Uso de EntraString en el contexto del programa  
           9.2.6.1. El resto de las funciones auxiliares, de mayor a menor  
           9.2.6.2. La función GestionarTeclasEspeciales  
           9.2.6.3. La función GoToXY  
           9.2.6.4. ¿Y cómo se obtiene el handle del buffer de consola?  
           9.2.6.5. La función SetFGColor para cambiar colores de texto  
        9.2.7. Funciones de transformación de códigos de página de texto  
           9.2.7.1. Código fuente de la función UnicodetoAnsi  
           9.2.7.2. Código fuente de la función AnsiToUnicode  
           9.2.7.3. La función PrintCPLabel  
        9.2.8. Gestionar ventanas indoloras y pintar recuadros  
           9.2.8.1. Cómo pintar una ventana con la función PintarVentana  
           9.2.8.2. La función PintarVentana  
           9.2.8.3. Implementando ventanas indoloras (painless Windows)  
        9.2.9. Posibles mejoras para copiar y restaurar ventanas  

     9.3. Lectura de ratón y eventos especiales  
        9.3.1. El bucle de mensajes  
        9.3.2. Los manejadores de eventos  
           9.3.2.1. El manejador de teclado  
           9.3.2.2. El manejador de ratón  
           9.3.2.3. El manejador de redimensionamiento de ventana  
           9.3.2.4. El manejador de eventos de paso de foco  
           9.3.2.5. El manejador de eventos de menú  
        9.3.3. El programa principal del testeador de eventos  
        9.3.4. Descargar el código fuente del testeador de eventos  
        9.3.5. En el siguiente capítulo     

CAPÍTULO 10  

Librerías de funciones de entrada/salida para ficheros (archivos)  

     10.1. Añadiendo funciones para gestión de ficheros  

     10.2. Construyendo la parte de grabación de archivos  
        10.2.1. La persistencia  
        10.2.2. Persistencia mediante bases de datos  
        10.2.3. Persistencia mediante archivos  
        10.2.4. Archivos secuenciales  
        10.2.5. Registros y campos  
        10.2.6. Algoritmo típico para un sistema de acceso secuencial  
        10.2.7. ¿Se usan mucho los ficheros secuenciales hoy día?  
           10.2.7.1. Ficheros secuenciales como archivos de configuración  
           10.2.7.2. El formato CSV: un archivo secuencial de datos compatible con Excel  
           10.2.7.3. Los archivos de Log como archivos de acceso secuencial  
           10.2.7.4. El formato XML como archivo secuencial  
           10.2.7.5. El tipo JSON como archivo secuencial  
           10.2.7.6. El formato DBF de dBase III, Clipper y FoxPro  
           10.2.7.7. Más y más formatos secuenciales  
        10.2.8. Los archivos de acceso aleatorio (random)  
           10.2.8.1. Cálculo del posicionamiento random  
           10.2.8.2. Randoms con cabecera y sin cabecera  
        10.2.9. Los archivos de acceso indexado  
           10.2.9.1. El número de accesos para encontrar una clave  
           10.2.9.2. El árbol binario equilibrado B+ o AVL  
           10.2.9.3. Árboles y sarmientos  
           10.2.9.4. El mecanismo de equilibrado  
           10.2.9.5. El equilibrado on demand  
           10.2.9.6. El equilibrado automático  

     10.3. Función para crear logs en ficheros secuenciales  
        10.3.1. Llamando a la función de Logging  
        10.3.2. Explicación de la función WriteLog  
        10.3.3. Escritura del fichero de datos de acceso aleatorio  
        10.3.4. La solución del registro de cabecera en registro = 0  
           10.3.4.1. Planteamiento del registro 0  
           10.3.4.2. El cálculo de espacio y el alineamiento de structs  
           10.3.4.3. Un problema típico del alineamiento  
           10.3.4.4. La opción del modo de alineamiento del compilador  
           10.3.4.5. El operador alignof()  
        10.3.5. La misión del archivo secuencial de configuración  
           10.3.5.1. El sistema clave à valor  
           10.3.5.2. Las funciones de trimado  
        10.3.6. La función GetConfigParamValue  
           10.3.6.1. Inicialización del Registro 0  
           10.3.6.2. La función CreateEmptyDataFile  
           10.3.6.3. Funciones importantes empleadas para el fichero  
           10.3.6.4. Verificar carga de registro 0 y usar metadatos  
        10.3.7. Grabación de un registro de datos en fichero random  
           10.3.7.1. Modos de edición de registro  
        10.3.8. Funciones de cursorización  
        10.3.9. Borrado, compactación y truncado de registros  
           10.3.9.1. Qué hay que hacer antes de borrar un registro  
           10.3.9.2. Qué hay que hacer después de borrar un registro  
           10.3.9.3. La función de truncado  
           10.3.9.4. La función de compactación  
           10.3.9.5. Gestión de la petición de borrado con F5  
        10.3.10. Lo que hemos visto son las operaciones CRUD  

CAPÍTULO 11

Listas dinámicas persistentes con Blockchain y ficheros

     11.1. Persistencia de Blockchain en ficheros  
        11.1.1. Repaso introductorio  

     11.2. Dos nuevas formas de hackear Blockchain  
        11.2.1. El hacking por inserción de punteros  
        11.2.2. El hacking por escritura directa o recifrado del fichero de Blockchain  
        11.2.3. Analizando el problema de la inserción de un bloque falso  
     
     11.3. Funciones de la capa de persistencia Blockchain  
        11.3.1. ExistsFile  
        11.3.2. CrearFicheroBlockchain  
        11.3.3. ContarBloquesDesdeFichero  
        11.3.4. LeerBloque  
        11.3.5. LeerCadenaBloquesEnteraDesdeFichero  
        11.3.6. EscribirBloque  
        11.3.7. EscribirCadenaBloquesEnteraHaciaFichero  

     11.4. Código fuente comentado del programa principal  

     11.5. Conclusión  

CAPÍTULO 12  

Recursividad, árboles binarios, traversas y punteros a funciones 
 
     12.1. Introducción a los procesos recursivos  
        12.1.1. ¿Todos los procesos se pueden hacer recursivos?  
        12.1.2. El cálculo de factorial como ejemplo básico  
        12.1.3. Código fuente de la factorial de coma flotante, 64 bits  
        12.1.4. Dónde se encuentra el código fuente de las factoriales  

     12.2. Programación recursiva de determinantes  
        12.2.1. ¿Qué es un determinante?  
        12.2.2. Organizar las tareas del determinante  
           12.2.2.1. El acceso bidimensional a los elementos de la matriz  
           12.2.3. El programa principal  

     12.3. Introducción a los árboles binarios  
        12.3.1. ¿Qué son los árboles binarios?  
        12.3.2. Comparación de listas con árboles  
        12.3.3. Listas doblemente enlazadas  
        12.3.4. El árbol binario de búsqueda (BST o Binary Search Tree)  
        12.3.5. Los árboles en Prolog  

     12.4. Un ejemplo de diseño de árbol en C  

     12.5. Insertando datos en un árbol  
        12.5.1. Preparar el árbol  
        12.5.2. Insertamos una clave y un valor en un árbol vacío  
        12.5.3. Insertamos clave y valor en un árbol con datos preexistentes  
           12.5.3.1. Creamos la función de inserción de tipo recursivo  
        12.5.4. Experimentando con la secuencia de inserción  

     12.6. Introducción a las rotaciones  
        12.6.1. Paso 1  
        12.6.2. Paso 2  
           12.6.2.1. Transición del paso 2 al paso 3  
        12.6.3. Paso 3  

     12.7. Insertando todos los elementos de prueba  

     12.8. Buscando elementos dentro del árbol  
        12.8.1. Código fuente de BuscarNodo  
        12.8.2. Comprobación del número de comparaciones  

     12.9. Traversa In Order y punteros a funciones  
        12.9.1. Los métodos de traversas (traversal)  
        12.9.2. La traversa in order  
        12.9.3. Punteros a funciones  
           12.9.3.1. Cómo declarar un prototipo de puntero a función  
           12.9.3.2. Asignar una función genérica a este puntero  
        12.9.4. Función para contar elementos basada en traversa  

     12.10. Función para liberar nodos y el árbol en sí  

     12.11. La traversa post order para eliminar el árbol  
        12.11.1. Código fuente de la traversa post order  
        12.11.2. La función LiberarNodo  

     12.12. Código fuente final  

     12.13. Conclusión