Paradigmas de Linguagem de Programação. Aspectos Básicos

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1 Paradigmas de Linguagem de Programação Aspectos Básicos

2 Introdução Nesta segunda etapa de nossos estudos, veremos: aspectos básicos de programa e linguagem de programação; revisão de conceitos de compilador e interpretador; as principais linguagens de programação; breve conceito sobre alguns paradigmas.

3 Aspectos básicos Programa Mecanismo que manipula e produz entidades abstratas (dados); Enquanto em formato texto, ele se torna a descrição do mecanismo; Em execução, ele se torna o próprio mecanismo, com ações próprias; O meio físico de atuação deste mecanismo é o computador.

4 Aspectos básicos Linguagem de Programação Trata-se de um conjunto de recursos e regras capazes de construírem mecanismos abstratos a serem executados com qualidade em computadores; A primeira linguagem foi criada em 1945 e denominada Plankalkul; Esta linguagem nunca foi implementada.

5 Aspectos básicos Características de uma linguagem de programação Requisitos qual universo de problemas queremos resolver? Expressividade melhor forma para representar os elementos da linguagem Paradigma qual a forma mais adequada para representar e resolver os problemas apresentados por uma determinada aplicação? Implementável aquilo que é passível de implementação Eficiência relação entre custo x benefício da implementação Sintaxe como escrevemos os elementos da linguagem. Semântica o significado de cada elemento da linguagem, ou seja, seu comportamento quando em execução.

6 Compilador e Interpretador Para que a linguagem de programação possa ser executada, precisamos de um processador de linguagem; Processadores de linguagens são programas capazes de transformar os códigos fontes (escrito pelo programador) em códigos entendidos pelo sistema computacional; A estes processadores de linguagem denominamos de Compilador e Interpretador;

7 Compilador e Interpretador Compilador Transforma código fonte escrito pelo programador em código que pode ser entendido pelo computador (código de máquina); Uma vez traduzido, o computador executa de uma única vez todo o código de máquina gerado pelo compilador; Conforme vimos anteriormente, o compilador possui 4 fases fundamentais:

8 Compilador e Interpretador Analisador Léxico Constrói a tabela de símbolos léxicos (identificadores, palavras reservadas, operadores, etc) Analisador Sintático Verifica se os símbolos léxicos obedecem as regras sintáticas da linguagem Analisador Semântico Verifica se há conflitos difíceis/impossíveis de serem encontrados pelo analisador sintático Gerador de Código de Máquina Constrói um código capaz de ser executado pelo processador do computador

9 Compilador e Interpretador Interpretador Diferentemente do Compilador, aqui cada linha do código escrito pelo programador é executada de uma a uma Cada linha passa pela análise léxica, sintática e semântica e imediatamente executada pelo processador (caso não haja erro no código) Desvantagem: lentidão

10 Paradigmas de Programação No cotidiano encontramos muitos problemas e cada um deles possui uma (ou mais) forma diferente de ser solucionado O mesmo problema pode ter dois ou mais tipos de soluções Ex: Como é possível subir do térreo ao 17º andar de um prédio? Possibilidades: Ir de elevador Ir pelas escadas do prédio; Escalar; Subir de escada magirus; Outras possibilidades???

11 Paradigmas de Programação No problema temos 4 possíveis soluções, mas qual a melhor? Elevador: mais rápido, mais prático; Escadas: prático, porém SE for um idoso ou deficiente físico, talvez não seja uma boa ideia; Escalar: nada prático; Escada magirus: em um cenário normal é algo inviável; Para este cenário, o melhor mesmo é o elevador. Mas e se o prédio estiver em chamas???

12 Paradigmas de Programação Como vimos, para cada problema uma ou mais soluções; As linguagens de programação foram desenvolvidas para solucionar problemas, das mais diferentes espécies, porém, cada linguagem possui suas características e determinados fins; O elevador do problema anterior que era excelente para levar o morador de um andar para o outro, em caso de chamas passa-se a ser a pior escolha; Por outro lado, a escada magirus que em situação normal é nada praticável, torna-se a melhor opção em caso de incêndio.

13 Paradigmas de Programação Paradigma Imperativo (estado, atribuição, sequência) Basic, Pascal, C, Assembly, ADA Paradigma Funcional (função, aplicação, avaliação) Lisp, Miranda, Haskell, SCHEME Paradigma Lógico (relação, dedução) Prolog, Godel

14 Paradigmas de Programação Paradigma Orientado a Objetos (objeto, troca de mensagem) C++, JAVA, Eiffel, Ocaml, Python Paradigma Concorrente (processo, comunicação síncrona ou assíncrona) Ada, JAVA Declarativas Vê o problema como uma relação das declarações (objetos, dados e relações). Deste paradigma, podemos destacar o paradigma lógico e o paradigma funcional