Linguagem de Programação

Linguagem de programação é um conjunto de termos (vocabulário) e de regras (sintaxe) que permitem a formulação de instruções a serem executadas por um computador (um algoritmo ou um programa, por exemplo). No início, foi extremamente difícil passar um programa a uma máquina porque não se concebera um meio de controlar uma barreira presente em qualquer computador: a sua limitação de só reconhecer “instruções” colocadas em sua memória sob a forma de dígitos binários (zeros e uns). Existem três níveis de linguagens de programação, são eles: Linguagem de máquina. É a linguagem compreendida pelo computador, cujas instruções são representadas por valores binários (zeros e uns). “Utilizada a partir da década de 40 do século XX, com o surgimento do primeiro computador eletrônico (ENIAC)” (MANZANO & MANZANO, 2007, p. 163). Linguagem de baixo nível. É a linguagem que utiliza instruções próximas à compreensão da máquina. Essa linguagem exige um grande conhecimento de hardware. Exemplo: Assembly; e, Linguagem de alto nível. É a linguagem cujas instruções estão próximas do nível de compreensão humana (linguagem natural). Exemplo: Visual Basic, Delphi, Clipper, Java, C, entre outras. Software. É o conjunto dos programas que comandam o funcionamento do hardware. Programas são feitos a partir de algoritmos – seqüencia de instruções/comandos para se atingir um objetivo. Depois de pronto o algoritmo é convertido para uma linguagem de programação. O produto dessa conversão é o programa. Programa. É o conjunto de instruções que contém as operações necessárias para, a partir de dados inseridos obter um resultado que será disponibilizado por algum dispositivo de saída. Principais linguagens de programação ADA. Criada pela Honeywell Bull em 1975 para o Departamento de Defesa dos Estados Unidos. É usada para equipamentos com processadores múltiplos e grandes recursos de memória; é estruturada, aceita entrada e saída por múltiplos dispositivos e permite a execução de tarefas com controle de erros. Seu nome é homenagem àquela que foi considerada a primeira mulher programadora do mundo – Augusta Ada Byron, condessa de Lovelace. ALGOL (ALGorithmic Oriented Language – Linguagem Orientada a Algoritmos). Voltada à expressão de algoritmos, portanto de característica científica. É pouco difundida em face do alto custo do compilador que requer. APL (A Programming Language – A Linguagem de Programação). Destinada a terminais com aplicações interativas; muito própria para operar com vetores, matrizes e funções matemáticas. Assembly. É uma linguagem orientada para a máquina, cujas instruções têm geralmente uma correspondência de um-para-um com as instruções de máquina, e que pode permitir facilidades com o uso de macroinstruções. Para ser executada pelo computador necessita passar pela fase de montagem (assembler) através de um montador (Assembler, Assembler Program), que traduz suas instruções de máquina executáveis pelo computador. BASIC. Criada por Thomas Kurtz e John Kemeny, nos EUA, em 1965, à base de um repertório de instruções simples e poderosas, com capacidade de grande desenvoltura, inclusive no tratamento de funções matemáticas. Logo tornou-se a linguagem de programação mais popular do mundo, sendo compatível (com pequenas variantes de versões) com a maioria dos microcomputadores lançados em qualquer país do mundo, ao tempo em que eles se popularizavam.

C. Linguagem estruturada, criada como evolução da linguagem B (nos laboratórios Bell, EUA, 1972), que se constitui em uma ótima ferramenta para codificação de software básico. Foi idealizada por Dennis Ritchie, quando se dedicava ao trato do sistema operacional UNIX, com vistas a facilitar o trabalho de programadores experientes. Por ser uma linguagem estruturada, facilita a programação de qualquer nível de complexidade, desde as que envolvem pequenos cálculos aritméticos até as voltadas ao desenvolvimento de complexos sistemas operacionais. Sua versão avançada é o C++, que é uma linguagem de programação orientada a objetos, isto é, os programas são compostos por módulos (objetos) autossuficientes. CLIPPER. Voltada à gerência de arquivos em microcomputadores, é a continuação da família dBase, da qual surgiu como versão compilada e evoluída. O dBase foi o gerenciador de arquivos que mais se popularizou a partir da versão dBase II lançada em 1981 para os micros CP/M de 8 bits e para os PCs de 16 bits. A versão dBase IV incluiu um SQL (Structured Query Language) para consulta a banco de dados. COBOL (COmmon Business Oriented Language – Linguagem Orientada a Negócios). Resultado de um esforço para estabelecer uma linguagem padrão de programação no processamento comercial, usuários e fabricantes de computadores (CODASYL) lançaram sua primeira versão em agosto de 1961. DELPHI. Para concorrer com o Visual Basic da Microsoft, a Borland International, Inc. criou a linguagem Delphi – baseada no Pascal. É uma linguagem de programação orientada a objetos (OOP), oferecendo aos programadores a oportunidade de utilizar/incrementar bibliotecas de objetos reutilizáveis. O ambiente de desenvolvimento Delphi permite que se trabalhe em plataformas providas de sistemas operacionais Windows desde o 3.11 até a versão mais atual, com necessidade mínima de codificação. Possui um compilador capaz de gerar código diretamente executável pelo Windows, proporcionando velocidade 5 a 20 vezes maior do que as linguagens interpretadas. Além disso, traz também um gerenciador de banco de dados, um gerador de relatórios que é de fácil aprendizado. Tudo isso contribuiu para que se tornasse uma linguagem de extraordinário sucesso em todo mundo. FORTRAN (FORmula TRANslation – Tradução de Fórmula). Desenvolvida na década de 50, pela IBM, com objetivo de atender às necessidades de tratamento de cálculos sobre fórmulas matemáticas, foi, durante muito tempo, uma linguagem de elevada importância. Cedeu lugar a linguagens mais simples e estruturadas. JAVA. É uma linguagem de programação orientada a objetos, independente de plataforma, desenvolvida pela Sun Microsystems, similar ao C++, porém bem mais simples, recursos tediosos deixaram de ser considerados em seu escopo. Pequenos programas em Java, projetados para distribuição na Internet, denominado applets, são executados na janela do navegador e ampliam a funcionalidade de páginas na Web. Programas maiores e independentes, ao contrário dos applets, são executados na própria janela do usuário e tem acesso integral ao sistema de arquivos do computador. Para executar uma aplicação em Java, o equipamento deve ser dotado de interpretador. Antecedendo à ação do interpretador, o programa em Java é submetido a uma espécie de compilação, cujo resultado é a transformação do código em código de byte (byte-code). Esse código, capaz de ser transmitido pelas redes como a Internet, é justamente o que torna a linguagem independente de plataformas. LISP (LISt Processing Language – Linguagem para Processamento de Listas). Voltada prioritariamente à tradução e à documentação automática de textos. Foi desenvolvida no início da década de 60, no Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), por John MacCarthy, como ferramenta para estudo da inteligência artificial e simulação do pensamento. Foi utilizada na implementação de alguns softwares de apoio. LOGO. Especificamente desenvolvida para o meio educacional, foi inicialmente usada em grandes computadores; em seguida, foi implementada em microcomputadores. Presta-se, prioritariamente, para introduzir o computador como instrumento de desenvolvimento intelectual, desde a pré-escola até o ensino universitário. Foi desenvolvida no MIT, com recursos de LISP, no final da década de 60, pelo prof. Seymour Papert. PASCAL. Desenvolvida em Zurique em 1971, por Nicklaus Whirth. É estruturada e de uso geral: aplicações comerciais e científicas. Devido a características de recursividade, facilidade de estruturação de algoritmos e liberdade de formas de E/S, além de incorporação das técnicas de programação estruturada, o PASCAL substituiu o FORTRAN nas universidades e nas aplicações científicas. Sua versão interpretada é mais difundida do que a versão compilada, por requerer menor espaço de memória e ser compatível com qualquer microcomputador. PL1 (Programming Language One – Linguagem Única de Programação). Representou, em certa época, o esforço da IBM no sentido de propiciar uma linguagem orientada a problemas de qualquer natureza, a partir dos recursos do ALGOL, do FORTRAN e do COBOL.

SNOBOL (StrinNg Oriented SymBOLic Language – Linguagem Orientada para Cadeia Simbólica). Foi, por algum tempo, a linguagem mais utilizada na criação de compiladores e editores de texto. Voltada ao processamento de cadeias de caracteres e de expressões matemáticas.

VISUAL BASIC (VB). O VB foi lançado pela Microsoft em 1991, constituindo-se na primeira linguagem com características gráficas do Windows aplicadas aos ambientes de programação. Por meio dela, portanto, as notáveis facilidades da recém-chegada GUI (Graphical User Interface) passaram a ser aproveitadas efetivamente no desenvolvimento de aplicações. Linguagens de programação para internet ASP. (Active Server Pages – Páginas de Servidor Ativas). É um ambiente para programação por scripts no servidor, que pode ser usado para criar páginas dinâmicas, interativas e de alta performance. As páginas ASP rodam no servidor e não no cliente. É o próprio servidor que transforma os scripts em HTML padrão, fazendo com que qualquer brownser do mercado seja capaz de acessar um site que usa ASP. HTML (Hyper Text Markup Language). É uma linguagem declarativa utilizada para criação de páginas e exibição de textos. Permite que documentos acessados por programas na Web tenham suas partes mostradas em formatos específicos. A HTML é padronizada por uma DTD (Document Type Definition), pelo W3C (World Wide Web Consortium), órgão composto por pesquisadores e profissionais, que se dedicam a estabelecer padrões para a rede. JAVASCRIPT. É uma linguagem de criação de scripts desenvolvida pela Netscape Communications, voltada para editoração na Web. Permitem que programadores incorporem instruções simples de programação, semelhantes à da linguagem Java, no texto HTML de suas páginas. PHP. É o acrônimo de Hypertext Preprocessor (pré-processador de hipertexto), uma poderosa linguagem de programação open source, amplamente utilizada, principalmente no contexto da web. Uma das principais características do PHP é a sua capacidade de se integrar ao HTML, facilitando o desenvolvimento de páginas dinâmicas. Paradigmas de linguagens de programação O termo paradigma foi introduzido por Kuhn (1962), designando o conjunto de crenças e preconceitos que permearia a atividade dos membros de um corpo científico em certa época. Em suma os paradigmas são um conjunto de regras que estabelecem fronteiras (domínios) e descrevem como resolver os problemas dentro dessas fronteiras. Em programação, os paradigmas começaram a ser introduzidos e chamados como tais a partir de 1975. Nessa época já era evidente a existência de um paradigma básico de programação, o imperativo, que era representado por linguagens como FORTRAN, ALGOL e PASCAL. Em contraposição, LISP e linguagens derivadas davam suporte a outro paradigma, o funcional, cujos programas eram expressos através de composições de funções. Na década de 80 surgiu um novo paradigma, o lógico, baseado no reconhecimento de PROLOG e outras linguagens baseadas em lógica. Também nesta época surgiram as linguagens orientadas a objeto, que constituem o paradigma em questão. Paradigma imperativo Linguagens que expressam sequências de operações necessárias para os cálculos; são orientadas a comando. Dividem-se em duas subclasses: Procedimental: construções para modularizar o código na forma de procedimentos e funções; e, Orientada a objeto: computação é vista como a interação entre objetos de dados ativos; todos dados são objetos e esses são tratados com uniformidade e todo processamento é realizado pela passagem de mensagens entre objetos; cada objeto incorpora operações definidas para ele e o controle tem a forma de mensagens enviadas a objetos de dados para transformá-los; objetos similares podem ser agrupados em uma hierarquia de classes, com classes capazes de herdarem atributos de suas superclasses. Paradigma declarativo Dão ênfase ao que calcular, ao invés de como calcular; um programa declarativo é um statement (declaração) que se concentra na solução. Dividem-se em duas subclasses: Lógico: construções para definir relações atômicas entre valores através de regras, na forma de implicações na quais uma conclusão, no máximo, deriva da conjunção de zero ou mais condições; os programas são interrogados para elucidar verdades sobre indivíduos e relações; e, Funcional (aplicativo): especificam a saída como uma função; são orientadas a valor. Compiladores e interpretadores Compiladores e interpretadores são programas que realizam a tradução de um código, geralmente escrito em alto nível para baixo nível (linguagem de máquina), ou melhor, codificam uma linguagem abstrata para uma linguagem binária. Compilador Um compilador (figura 2) tem a função de converter um código-fonte em um código-objeto, ou seja, traduz as informações do programa escrito em uma dada linguagem de programação para uma linguagem que a máquina possa entender e executar. Ao realizar essa tradução, o código-fonte se torna um código-objeto (escrito em linguagem de alto nível compatível com o processador utilizado), em seguida faz a ligação do código-objeto com as rotinas de execução de programas do sistema operacional, tornando o código-fonte um programa executável (MANZANO; OLIVEIRA, 2011).

Interpretador

Diferentemente do compilador o interpretador (figura 3) executa “[...] um programa-fonte escrito em uma linguagem na própria memória principal do computador, sem que o programa seja executado no processador central da máquina” (MANZANO; OLIVEIRA, 2011, p. 28). Os programas são executados de forma mais rápida, no entanto é possível ter acesso ao código-fonte já que não é gerado um código-objeto.