Linguagens de Programação

Linguagens de Programação

1. Aula 07 (05/04)

2. Definição

   • Linguagem de Programação é uma linguagem escrita e formal que especifica um conjunto de instruções e regras usadas para gerar programas (software).
     • -Sintaxe das instruções; -Comunicação de programado x máquina; -Construir um algoritmo que a máquina entenda; -Código-fonte para representar as instruções de alto nível.
       • Tipos de Instruções
         • Entrada e Saída
           • Teclado, mouse, tela, rede..
         • Aritméticas e lógicas
           • Operadores matemáticos, de relação, lógica booleana
         • Seletivas
           • If, if/else, switch/case
         • Repetitivas
           • for, while, do while

3. Conceitos

   • Algoritimos
     • Uma sequencia (inicio, meio e fim) de passos (bem descritos) para resolver um problema.
       • 1 Programa = uma série de algoritimos
     • Método padronizado para comunicar instruções para um computador
     • Um conjunto de regras sintáticas (estrutura) e semânticas (significado) usadas para definir um programa de computador.

4. Tradutores

   • Compiladores
     • Interpretadores
       • /Performance do programa é menor (por que a interpretação é feita junto com a execução); /Independência de plataforma (desde que exista um interpretador para os diferentes SO/Arquiteturas); /Facilidade de encontrar erros em tempo de execução (interpretação para na instrução ''problemática'').
       • Abordagem Mista
         • Linguagens de programação que utilizam máquinas virtuais utilizam uma abordagem que envolve compilação e interpretação.
           • Garante a:
             • portabilidade entre múltiplas plataformas (exemplo, java)
             • Integração entre diferentes linguagens (exemplo, .Net)
     • O compilador (um programa) transforma o arquivo do código escrito em uma linguagem especifica para formato binário, que pode ser executado diretamente pelo computador.
     • /Maior demora na conversão; /Execução mais rápida do programa; /Programa binário dependente: sistema operacional, arquitetura do computador
       • Caso precise ser executado em outro SO/Arquitetura precisar ser recompilado
   • Um programa tradutor converte um programa escrito em uma linguagem de programação para a linguagem de máquina, a qual o computador consiga entender
     • Compilação -> Interpretação

5. Classificações

   • Baixo-nível
     • Mais próxima de uma máquina
   • Médio-nível
     • São aquelas que possuem símbolos que são um representação direta do código de máquina, mas também símbolos complexos que são convertidos por um compilador
       • C e C++
   • Alto-nível
     • Mais próxima de uma ''conversação''
   • -Applicative (functional) languages -Concurrent, distributed, and parallel languages -Constraint and logic languages -Data-flow languages -Design languages -Extensible languages -Macro and assembly languages -Microprogramming languages -Multiparadigm languages -Nondeterministic languages -Nonprocedural languages -Object-oriented languages -Specializes application languages -Very high-level languages
   • Paradigmas
     • Imperativo
       • Procedural
       • Blocos
       • Orientado a objetos
       • Distribuído
       • Descreve a computação como ações, enunciados ou comandos que mudam o estado (variáveis) de um programa.
         • Fundamental: variáveis, comandos de atribuição, execução sequencial de instruções, laços de repetição.
     • Declarativo
       • Funcional
       • Lógico
       • Descreve apenas o conjunto das tarefas a serem realizadas
         • Não estando preocupado com os detalhes de como o executor da linguagem (interpretador, compilador ou a própria máquina real ou virtual de execução) realmente implementará essas tarefas.

6. Linguagem de Máquina

   • 2
     • Diagramação UML
   • Para programar nessa linguagem, envolve conhecer toda a arquitetura do sistema que esta utilizando
     • Identificação dos registradores
     • Identificação das instruções fornecidas pela CPU
     • Acesso direto à memória (através dos endereços)
     • Porém dependendo da CPU utilizada, não podendo pensar em portabilidade de código
       • Escrito para cada tipo de CPU

7. Por que analisar várias linguagens?

   • Construidas com Propósitos Diferentes
     • Apresentando por consequência Vantagens e Desvantagens
     • Escolher a certa, facilita na resolução do problema.
   • Ajuda no Entendimento de Lógica de Programação
     • Não fixa o entendimento em apenas uma linguagem.
     • Facilidade de adaptação

8. Estrutura de Dados

   • Fracamente tipada
     • Fortemente Tipada
       • A variável mantém seu tipo de dado até ser descartada da memória
         • Seu valor pode ser alterado, porém seu tipo armazenado será o mesmo do inicio ao fim da execução
       • Java, ruby
     • Não se importam com o tipo de dados contido em uma variável.
   • Dinamicamente tipada
     • Estaticamente tipada
       • O tipo de variável é atribuído durante a compilação
         • O programador deve determinar o tipo da variável antes da etapa de execução
       • Java, C
     • Os tipos não são declarados no código e, portanto, conhecidos/checados em tempo de execução.
     • Ruby, JavaScript

9. 1º Geração

   • 2º Geração
     • 3º Geração
       • 4º Geração
         • 5º Geração
           • Maclennan agrupa diversos paradigmas como a orientação a objeto e os paradigmas funcional e lógico
           • Java, C#, C++, ADA
         • É essencialmente o sinônimo para linguagens com abstração de dados
           • A maioria das linguagens desta geração focam na modularização e no encapsulamento
         • ADA
       • Dão ênfase a simplicidade e eficiência.
         • A estrutura de dados desta geração mostram um deslocamento da máquina para a aplicação. As estruturas de controle são mais simples e eficientes
           • Aproximação da linguagem do usuário, e afastamento da máquina.
       • Pascal, C
     • São linguagens onde as estruturas de controle são estruturadas de forma a minimizar ou dispensar o uso de instruções GOTO
       • Elaborou melhor e generalizou diversas estruturas de controle das linguagens de primeira geração
     • Algol 60
   • São linguagens onde as estruturas de controle são aparentemente orientadas a máquina
     • As instruções condicionais não são aninhadas e dependem fortemente de instruções de desvio incondicional com o "GOTO"
   • Fortran 66