introdução às linguagens de programação

Introdução às Linguagens de ProgramaçãoProf. Carlos GonçalvesEmail: [email protected]: http://cavg.br.tripod.comDEINF - CCET - UFMASão Luís, MA

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24/04/23Prof. Carlos Gonçalves

Linguagens de Programação 2

Bibliografia e Recursos: Livros

ALCALDE, Eduardo et alii. Informática Básica. São Paulo: Makron Books Ltda.ARAKAKI, Reginaldo et alii. Fundamentos de programação: C - técnicas e aplicações. Rio de Janeiro: LTC Editora.KERNIGHAN, Brian e Ritchie, Dennis. C: A linguagem de programação-Padrão ANSI. Ed. Campus: Rio de Janeiro.GHEZZI, Carlo e Jazayeri, Mehdi. Conceitos de linguagem de programação. Ed. Campus: Rio de Janeiro.MARTIN, James & McClure, Clara. Técnicas estruturadas e CASE. São Paulo: Makron, McGraw-Hill.ORILIA, Lawrence S. Processamento de dados nas empresas. McGraw-Hill do Brasil: São Paulo.sams.net Publishing. Discover The World Wide Web. Indiana, USA.

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Bibliografia e Recursos: Livros

VELLOSO, Fernando C. Informática: Uma introdução. Rio de Janeiro: Ed. Campus.

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Recursos: Internet Sites na Internet

http://www.deinf.ufma.br/~cav — ou ainda (para acesso exterior a UFMA) — http://cavg.br.tripod.com). Site do Prof. da disciplina, inclui lista de exercícios, apostilas e tutoriais, links, e outras informações atualizadas.

http://www.portalc.nip.net. Site repleto de apostilas, textos, tutoriais, programas-fontes e até compiladores para a linguagem C e C++. Fundamental uma visita com calma a fim de explorar bem o material. Possui links para outros sites.

http://www.geekbrasil.com.br/apostilas/. Uma outra boa opção é o portal Geek Brasil, que embora seja direcionada para um público mais avançado, tem uma boa seção com apostilas grátis sobre os mais diversos temas e assuntos. É só escolher um assunto e baixar para seu HD, para posterior estudo e análise. Lembre-se que em alguns casos será preciso o programa visualizador Acrobat Reader da Adobe (que pode ser baixado lá no próprio site da Geek).

http://www.deinf.ufma.br/~cav

http://www.portalc.nip.net/

http://www.geekbrasil.com.br/apostilas/

http://www.geekbrasil.com.br/

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Objetivos do CursoConceituar as linguagens de programação.Tipos de linguagens: alto e baixo nível, genéricas e especificas. Histórico das linguagens e a descrição das características mais importantes. Aspectos gerais dos códigos-fontes.Prática: Elaborar programas-fontes em HTML, com pouca complexidade e depurá-los.

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Sobre as Linguagens de Programação

Um programa de computador é um conjunto de instruções que representam um algoritmo para a resolução de algum problema. Estas instruções são escritas através de um conjunto de códigos (símbolos e palavras). Este conjunto de códigos possui regras de estruturação lógica e sintática própria. Diz-se que este conjunto de símbolos e regras formam uma linguagem de programação.

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L.P.: Considerações IniciaisUm computador tem muitos níveis de detalhes. Os termos baixo e alto nível são usados para descrever as camadas de complexidades nos computadores.O baixo-nível real está imbricado nos microchips e microcircuitos. É o nível mais primitivo e mecânico, enquanto o alto-nível descreve o computador com menos detalhes, tornando-o mais fácil de se usar.

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L.P.: Considerações IniciaisNuma abordagem sistêmica, pode-se ver um computador como um conjunto de caixas-pretas determinísticas de baixo-nível grupadas conceitualmente para formar uma máquina de alto-nível, transparente ao usuário comum, poupando-lhe dos conhecimentos eletrônicos e técnicos inerentes. O mesmo se sucede com as linguagens de programação de alto-nível.

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Tipos de Linguagens: Baixo Nível

Baixo-Nível: São linguagens voltadas para a máquina, isto é, são escritas usando-se as instruções do microprocessador do computador. São genericamente chamadas de linguagens Assembly ou de montagem.Vantagens: Os programas são executados com maior velocidade de processamento e ocupam menor espaço na memória.Desvantagens: Em geral, programas em Assembly têm pouca portabilidade, isto é, um código gerado para um tipo de processador não serve para outro. Códigos Assembly não são estruturados, tornando a programação bem mais difícil.

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Tipos de Linguagens: Alto Nível

Alto-Nível: São linguagens voltadas para o ser humano. Em geral utilizam sintaxe estruturada tornando seu código mais legível. Necessitam de compiladores ou interpretadores para gerar as instruções do microprocessador.Vantagens: Por serem compiladas ou interpretadas, têm maior portabilidade podendo ser executados em várias plataformas com pouquíssimas modificações. Em geral, a programação torna-se facilitada por causa do maior grau de estruturação de suas linguagens. Desvantagens: Em geral, as rotinas geradas (em linguagem de máquina) são mais genéricas e portanto mais complexas e por isso são mais lentas e ocupam mais memória.

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Linguagens de A. N. Quanto a Aplicação As linguagens de alto nível podem

se distinguir ainda quanto a sua aplicação:Genéricas: como C, Pascal e Basic;Específicas: como Fortran (cálculo matemático), GPSS (simulação), LISP (inteligência artificial) ou CLIPPER (banco de dados).

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Linguagens de Programação: Resumindo

A linguagem nativa dos computadores são cadeias de números binários chamada de linguagem de máquina. A ação resultante de uma simples instrução em linguagem de máquina é muito primitiva e milhares delas são necessárias para se fazer algo substancial.Em contrapartida, uma L.A.-nível provê um conjunto substancial de instruções em inglês coloquial, as quais podem ser recombinadas criativamente e passadas para as imaginárias caixas-pretas do computador (neste contexto considerada como uma máquina virtual, dada a abstração inerente).

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Hierarquia das linguagensLinguagem

Natural

RPG WPL COBOL Fortran APL LISP

Pascal Ada PL/1BASIC

C Forth

Assembly

Máquina

Ling. ProcedimentaisOrientadas ao problema

Negócios Científicas

Propósitos gerais

NívelInferior

Baixo-Nível

FuturoNível?

NívelIntermédio

Alto-Nível

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A Linguagem C: Considerações

É uma linguagem de alto nível, genérica. Foi desenvolvida por programadores para programadores, tendo como meta características de flexibilidade e portabilidade. O C é uma linguagem que nasceu juntamente com o advento da teoria de linguagem estruturada e do computador pessoal. Assim, tornou-se rapidamente uma linguagem “popular” entre os programadores. O C foi usado para desenvolver o sistema operacional UNIX, e hoje está sendo usada para desenvolver novas linguagens, entre elas a linguagem C++ e Java.

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L.P.: Exemplos de Códigos: BASIC

Pseudocódigoleia(num)para n de 1 até 10 passo 1 faça tabnum*n imprima(tab)fim-para;

BASIC10 input num20 for n=1 to 10 step 130 let tab=num*n40 print chr$(tab)

50 next n

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L.P.: Exemplos de Códigos: FORTRAN


FORTRAN read (num) do 10 n=1:10 tab=num*n write(tab)10 continue

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L.P.: Exemplos de Códigos: Assembly


Assembly (Intel 8088) MOV CX,0IN AX,PORTAMOV DX,AXLABEL:INC CXMOV AX,DXMUL CXOUT AX, PORTACMP CX,10JNE LABEL

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L.P.: Exemplos de Códigos: C


Cscanf(&num);for(n=1;n<=10;n++){

tab=num*n; printf(”\n %d”, tab);};

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O Processo de Compilação

Carregar editor de textos

Editar ou modificar

programa-fonte

Gravar programa-fonte

em disco

Carregar compilador

Carregar programa-fonte

Executar compilação

Compilação completa!

Há erros?

Fim

Listar erros

Não

Sim

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HTML: Breve visãoHTML é o acrônimo de HyperText Markup Language. Um documento em HTML contém gráficos, links, ícones, e formatação de como o documento deve ser mostrado pelo browser.De fato, o browser é um interpretador dos tags (marcadores) que constituem o HTML. Este padrão, hoje amplamente difundido, é um formato que descreve como uma página Web deve ser exibida e não oferece nenhuma descrição dos dados em si.

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Documentos HTML: Estrutura

<HTML><HEAD> <meta name="Author" content=“Carlos Goncalves"></HEAD><BODY><H1> Título 1 </H1><H2> Título 2 </H2><H3> Título 3 </H3><P>Texto Normal</P><LI>item 1 </LI><LI>item 2 </LI><LI>item 3 </LI></BODY></HTML>

Exemplo de codificação

HTML

Saída na tela do browser

tags

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Razões da Popularidade do Padrão HTML

Extremamente simplesEstilo próprio para formatação de documentosLigações de hipertexto criadas facilmenteSuporte a formuláriosInteração homem x máquinaProgramação simples

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Limitações do Padrão HTML

Estrutura limitada e simples número fixo de tags projetado para formatação de

documentos entregues através da Web

Difícil reutilização da informaçãoPadrão limitado para intercâmbio de informações

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Limitações do Padrão HTML (cont.)

Inadequado para organização das informações. Busca por documentos gera grande número de resultados irrelevantesAutomação limitadaPadrão modificado constantementeAdequação aos novos padrões requer um grande esforço

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Glossário: Código ASCIIAcrônimo de American Standard Code for Information Interchange. Um esquema de codificação que atribui valores numéricos às letras, números sinais de pontuação e alguns símbolos especiais.O ASCII tem 256 códigos divididos em dois conjuntos: básico e estendido com 128 códigos cada.O ASCII permite que computadores e programas troquem informações entre si.

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Glossário: Dados, Instruções, Informação

Dados: Elementos conhecidos de um problema. Podem servir de base para a solução de outros problemas.Instrução: Comando que define uma operação (ou ação) a ser executada pelo processador.Informação: Um conjunto estruturado e racional de dados. Contudo, prefiro a def. de Claude Shannon: Informação é a redução da incerteza.

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Glossário: Meta-ProgramasProgramas-tradutores: Interpretadores fazem a interpretação de

cada instrução do programa fonte executando-a dentro de um ambiente de programação: Basic e AutoLISP são exemplos.

Compiladores fazem a tradução de todas as instruções do programa fonte gerando um programa executável. Estes programas executáveis (*.exe, *.bin) podem ser executados fora dos ambientes de programação: C e Pascal são exemplos.

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Glossário: Sintaxe Estruturada e P. Estruturada

Pode-se considerar como precursores da Programação Estruturada (PE) dois pesquisadores, C. Bohm e G. Jacopini, que publicaram um paper, primeiro na Itália e depois na Communications of the ACM, USA, demonstrando que qualquer programa poderia ser construído usando-se apenas 3 estruturas básicas: seqüência, seleção e iteração.A expressão “programação estruturada” foi usada pela 1ª vez em 1969 por Edsger Dijkstra no paper “Structured programming”, in Software Engineering 1969, Bruxelas: NATO Scientific Affairs Division. O comando GOTO favorecia a desorganização dos programas, além de obscurecer sua estrutura, já que aumentava a “distância entre a representação estática do programa e seu processo dinâmico”, gerando um baixo nível de semântica.

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Glossário: Objetivos da PE Resolver a crise de software, proporcionando uma

disciplina de programação, pois: Os programas até então eram feitos ad hoc, dificultando seu uso em vários sistemas de computadores.Produção de software era onerosa. Os testes de programas ocupavam cerca de 50% do projeto de software. Os erros são mais críticos nos sistemas atuais, pois o usuário a partir da década de 70, tornou-se menos tolerante a software com falhas, o que não ocorria no início da era da computação.

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Glossário: Objetivos da PEOs erros duravam para sempre em grandes sistemas, e.g., numa estatística da IBM, um de seus engenheiros informou que “cada nova versão do OS/360 da IBM possuía mil erros”.A manutenção tornou-se muito cara, pois cerca de 50%, ou mais, do orçamento das organizações iam para manutenção dos sistemas existentes.

tempo

Número de erros

descobertos por unidade de

tempo

Curva de detecção de

erros

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Glossário: Objetivos da PEMelhorar a confiabilidade dos programas Aumentar a legibilidade dos programas Minimizar a complexidade Simplificar a manutenção Aumentar a produtividade do programador Estabelecer uma metodologia de programação Reduzir o custo de programação

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Sobre o autorEsta apresentação foi elaborada e desenvolvida pelo Prof. Carlos Gonçalves (DEINF da UFMA), a quem pertence todos os direitos autorais.Webpages:www.deinf.ufma.br/~cav; http://cavg.vila.bol.com.br; (espelho/mirror)emails: [email protected]; [email protected];

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