Aspectos preliminares

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1 Aspectos preliminares Linguagens de Programação Marco A L Barbosa cba Este trabalho está licenciado com uma Licença Creative Commons - Atribuição-CompartilhaIgual 4.0 Internacional.

2 Conteúdo Razões para estudar conceitos de linguagens de programação Domínios de programação Critérios para avaliação de linguagens Influências no projeto de linguagens Categorias de linguagens Métodos de implementação Referências

3 Razões para estudar conceitos de linguagens de programação

4 Razões para estudar conceitos de linguagens de programação Aumentar a capacidade de expressar ideias 4 / 27

5 Razões para estudar conceitos de linguagens de programação Aumentar a capacidade de expressar ideias Melhorar as condições de escolha da linguagem apropriada para cada problema 4 / 27

6 Razões para estudar conceitos de linguagens de programação Aumentar a capacidade de expressar ideias Melhorar as condições de escolha da linguagem apropriada para cada problema Aumentar a capacidade de aprender novas linguagens 4 / 27

7 Razões para estudar conceitos de linguagens de programação Aumentar a capacidade de expressar ideias Melhorar as condições de escolha da linguagem apropriada para cada problema Aumentar a capacidade de aprender novas linguagens Melhorar o uso das linguagens já conhecidas 4 / 27

8 Razões para estudar conceitos de linguagens de programação Aumentar a capacidade de expressar ideias Melhorar as condições de escolha da linguagem apropriada para cada problema Aumentar a capacidade de aprender novas linguagens Melhorar o uso das linguagens já conhecidas Entender a importância da implementação 4 / 27

9 Razões para estudar conceitos de linguagens de programação Aumentar a capacidade de expressar ideias Melhorar as condições de escolha da linguagem apropriada para cada problema Aumentar a capacidade de aprender novas linguagens Melhorar o uso das linguagens já conhecidas Entender a importância da implementação Avanço da área de computação 4 / 27

10 Domínios de programação

11 Domínios de programação Aplicações científicas 6 / 27

12 Domínios de programação Aplicações científicas Estruturas simples (arranjos e matrizes) Muitas operações com pontos flutuantes Fortran, Algol, C/C++ Fortress, Mathlab (Octave), numpy (Python) 6 / 27

13 Domínios de programação Aplicações científicas Estruturas simples (arranjos e matrizes) Muitas operações com pontos flutuantes Fortran, Algol, C/C++ Fortress, Mathlab (Octave), numpy (Python) Aplicações comerciais 6 / 27

14 Domínios de programação Aplicações científicas Estruturas simples (arranjos e matrizes) Muitas operações com pontos flutuantes Fortran, Algol, C/C++ Fortress, Mathlab (Octave), numpy (Python) Aplicações comerciais Produção de relatórios Formatação de números decimais e caracteres Cobol 6 / 27

15 Domínios de programação Aplicações científicas Estruturas simples (arranjos e matrizes) Muitas operações com pontos flutuantes Fortran, Algol, C/C++ Fortress, Mathlab (Octave), numpy (Python) Aplicações comerciais Produção de relatórios Formatação de números decimais e caracteres Cobol Inteligência artificial 6 / 27

16 Domínios de programação Aplicações científicas Estruturas simples (arranjos e matrizes) Muitas operações com pontos flutuantes Fortran, Algol, C/C++ Fortress, Mathlab (Octave), numpy (Python) Aplicações comerciais Produção de relatórios Formatação de números decimais e caracteres Cobol Inteligência artificial Manipulação de símbolos (lista ligada) Criação e execução de código Lisp, Prolog C/C++ 6 / 27

17 Domínios de programação Software de sistema 7 / 27

18 Domínios de programação Software de sistema Eficiência devido ao uso contínuo C/C++ D, Go, Rust 7 / 27

19 Domínios de programação Software de sistema Web Eficiência devido ao uso contínuo C/C++ D, Go, Rust 7 / 27

20 Domínios de programação Software de sistema Web Eficiência devido ao uso contínuo C/C++ D, Go, Rust Código dentro do documento Javascript, PHP, Java, Ruby, Python 7 / 27

21 Critérios para avaliação de linguagens

22 Critérios para avaliação de linguagens Facilidade de leitura (legibilidade) Facilidade de escrita Confiabilidade Custo 9 / 27

23 Critérios para avaliação de linguagens Facilidade de leitura Simplicidade Um conjunto bom de características e construções Poucas formas de expressar cada operação Mínima sobrecarga de operador Muito simples não é bom (assembly) 10 / 27

24 Critérios para avaliação de linguagens Facilidade de leitura Simplicidade Um conjunto bom de características e construções Poucas formas de expressar cada operação Mínima sobrecarga de operador Muito simples não é bom (assembly) Ortogonalidade Poucas características podem ser combinadas de várias maneiras Uma característica deve ser independente do contexto que é usada (exceções a regra são ruins) Muito ortogonalidade não é bom (Algol68) Linguagens funcionais oferecem uma boa combinação de simplicidade e ortogonalidade 10 / 27

25 Critérios para avaliação de linguagens Facilidade de leitura Tipos de dados Tipos pré-definidos adequados 11 / 27

26 Critérios para avaliação de linguagens Facilidade de leitura Tipos de dados Sintaxe Tipos pré-definidos adequados Flexibilidade para nomear identificadores Forma de criar instruções compostas A forma deve ter relação com o significado 11 / 27

27 Critérios para avaliação de linguagens Facilidade de escrita Simplicidade e ortogonalidade Poucas construções e um conjunto consistente de formas de combinação 12 / 27

28 Critérios para avaliação de linguagens Facilidade de escrita Simplicidade e ortogonalidade Poucas construções e um conjunto consistente de formas de combinação Suporte para abstração Definir e usar estruturas e operações de maneira que os detalhes possam ser ignorados Suporte a subprogramas Suporte a tipos abstratos de dados 12 / 27

29 Critérios para avaliação de linguagens Facilidade de escrita Simplicidade e ortogonalidade Poucas construções e um conjunto consistente de formas de combinação Suporte para abstração Definir e usar estruturas e operações de maneira que os detalhes possam ser ignorados Suporte a subprogramas Suporte a tipos abstratos de dados Expressividade Maneira conveniente de expressar a computação 12 / 27

30 Critérios para avaliação de linguagens Confiabilidade Verificação de tipos 13 / 27

31 Critérios para avaliação de linguagens Confiabilidade Verificação de tipos Manipulação de exceções 13 / 27

32 Critérios para avaliação de linguagens Confiabilidade Verificação de tipos Manipulação de exceções Apelidos 13 / 27

33 Critérios para avaliação de linguagens Confiabilidade Verificação de tipos Manipulação de exceções Apelidos Facilidade de leitura e escrita 13 / 27

34 Critérios para avaliação de linguagens Custo Treinar programadores 14 / 27

35 Critérios para avaliação de linguagens Custo Treinar programadores Escrever programas 14 / 27

36 Critérios para avaliação de linguagens Custo Treinar programadores Escrever programas Compilar programas 14 / 27

37 Critérios para avaliação de linguagens Custo Treinar programadores Escrever programas Compilar programas Executar programas 14 / 27

38 Critérios para avaliação de linguagens Custo Treinar programadores Escrever programas Compilar programas Executar programas Confiabilidade 14 / 27

39 Critérios para avaliação de linguagens Custo Treinar programadores Escrever programas Compilar programas Executar programas Confiabilidade Manutenção 14 / 27

40 Critérios para avaliação de linguagens Custo Treinar programadores Escrever programas Compilar programas Executar programas Confiabilidade Manutenção Maior peso no custo: escrita, manutenção e confiabilidade 14 / 27

41 Critérios para avaliação de linguagens Outros critérios Portabilidade Padronização 15 / 27

42 Critérios para avaliação de linguagens Outros critérios Portabilidade Padronização Diferentes visões Programador Projetista da linguagem Implementador da linguagem 15 / 27

43 Influências no projeto de linguagens

44 Influências no projeto de linguagens Arquitetura do Computador Arquitetura de von Neumann Arquiteturas multicore Outras? 17 / 27

45 Influências no projeto de linguagens Arquitetura do Computador Arquitetura de von Neumann Arquiteturas multicore Outras? Metodologias de Programação Orientada a processos Orientada a dados Orientação a objetos 17 / 27

46 Categorias de linguagens

47 Categorias de linguagens Imperativas: 19 / 27

48 Categorias de linguagens Imperativas: Algol68, Fortran, Cobol, Ruby, Python, Go, Java, Pascal, C/C++, / 27

49 Categorias de linguagens Imperativas: Algol68, Fortran, Cobol, Ruby, Python, Go, Java, Pascal, C/C++,... Funcionais ou Aplicativas: Lisp, Haskell, ML, Scheme, Erlang, Ocaml, F#, Miranda, / 27

50 Categorias de linguagens Imperativas: Algol68, Fortran, Cobol, Ruby, Python, Go, Java, Pascal, C/C++,... Funcionais ou Aplicativas: Lisp, Haskell, ML, Scheme, Erlang, Ocaml, F#, Miranda,... Lógicas ou Declarativas: Prolog, Planner, QA-4, Popler, Conniver, QLISP, Mercury, Oz, Frill, / 27

51 Métodos de implementação

52 Métodos de implementação Compilação Interpretação Híbrido 21 / 27

53 Métodos de implementação 22 / 27

54 Métodos de implementação - Compilação 23 / 27

55 Métodos de implementação - Interpretação 24 / 27

56 Métodos de implementação - Híbrido 25 / 27

57 Referências

58 Referências Robert Sebesta, Concepts of programming languages, 9 a edição. Capítulo / 27