Linguagens de Programação: Python

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<p>Linguagens de programação em geral, e Python em particular.</p><p>Perguntas:</p><p>· Para que servem as linguagens de programação?</p><p>· Por que há tantas linguagens diferentes?</p><p>· Por que Python merece a nossa atenção?</p><p>O porquê das linguagens de programação</p><p>Os computadores somente são capazes de "compreender" e executar operações elementares muito simples. Qualquer tarefa, por exemplo mostrar uma mensagem na tela, requer de muitas (vários milhares) de operações elementares para ser completada. Por este motivo é de praxe organizar conjuntos de operações elementares em programas.</p><p>Toda pessoa que pretenda criar um programa para que o computador faça uma tarefa encontra a dificuldade de ter que listar o conjunto de ações de maneira que o computador possa "compreender". Os processadores dos computadores foram projetados para trabalhar com representação binária dos dados e das instruções. Os motivos dessa escolha são puramente tecnológicos mas a decisão permanece apesar de ter sido tomada na década de 1940.</p><p>Por outro lado, nós humanos temos dificuldade em compreender informações representadas em binário. Por este motivo, para faciliar a comunicação homem - máquina foram criadas as linguagens de programação. De modo geral, nós humanos escrevemos uma lista de tarefas que desejamos que o processador do computador faça, e guardamos essa lista num arquivo chamado arquivo fonte. Um programa especial tradutor (descrito mais adiante) toma esse arquivo fonte e gera a partir dele um arquivo binário cujo conteúdo é compreendido pelo processador do computador. Desta maneira a comunicação homem-máquina é facilitada pelo uso desse tradutor. Cada linguagem de programação possui o seu tradutor, e existem várias estratégias que as linguagens podem seguir para fazer a tradução.</p><p>Sem querer entrar em detalhes técnicos, as linguagens de computação podem ser organizadas em dois grandes grupos:</p><p>· aquelas linguagens que traduzem num único passo a lista inteira de tarefas do arquivo fonte; são as chamadas linguagens compiladas. Entre elas encontramos linguagens tais como C / C++, FORTRAN, Pascal, etc.</p><p>· aquelas linguagens que traduzem as tarefas contidas no arquivo fonte uma de cada vez; são as chamadas linguagens interpretadas. Exemplo de tais linguagens são Python, Javascript, Perl etc. A linguagem Java encontra-se nas duas categorias (consulte o professor se quiser ter mais detalhes)</p><p>Existem motivos históricos e tecnológicos que explicam a pletora de linguagens de programação. Por exemplo, a linguagem FORTRAN teve a sua expansão na década de 1960, sendo a sua aplicação principal a criação de programas para cálculo numérico (o seu nome é um acrônimo: FORmula TRANslator, tradutor de fórmulas). Atualmente ele continua sendo usado por pesquisadores e engenheiros que o aprenderam como primeira linguagem. O seu uso está historicamente justificado devido à grande quantidade de programas maduros (sem erros) que continuam sendo usados em áreas da física e engenharia. Por outro lado, a linguagem C foi criada no início da década de 1970 com o intuito de escrever o conjunto de programas que compõem o sistema operacional UNIX. Tanto o FORTRAN quanto o C tem a eficiência como principal característica.</p><p>Entretanto, à medida que as aplicações do uso do computador iam se diversificando e ficando mais complexas, ficou em evidência a necessidade de contar com ferramentas que facilitassem a tarefa de escrever programas. A complexidade dos programas e o tempo (ou seja, dinheiro) necessários para criar as novas gerações de programas foram os principais fatores que impulsionaram a invenção de novas linguagens de programação. Um terceiro fator importante entrou em cena com a diversificação dos computadores domésticos: nasceu a necessidade que o programa associado a uma aplicação dada possa ser executado numa ampla diversidade de plataformas (entende-se por plataforma ao conjunto formado pela máquina e o sistema operacional usado nela). Este último fator foi o promotor da expansão das linguagens interpretadas.</p><p>Python: uma linguagem interpretada</p><p>Python é uma linguagem de última geração que se desenvolveu muito rapidamente na primeira década deste século. À diferença de outras linguagens interpretadas que possuem uma área preferencial de aplicação, Python é empregada em quase todos os domínios, desde computação distribuida em clusters ou clouds, até aplicativos em celulares (por exemplo os celulares de Nokia e smartphones que usam Symbian).</p><p>Duas caraterísticas de Python explicam o seu sucesso entre os programadores:</p><p>1. a sua chamada "curva de aprendizado" é quase exponencial. Ou seja, nenhuma outra linguagem de programação de propósito geral é aprendida mais facilmente que Python. (você mesmo irá comprovar isto neste curso)</p><p>2. a sua facilidade para combinar programas escritos em Python com aqueles escritos numa linguagens compilada. Destaca-se em particular, a facilidade de integração entre Python e C / C++.</p><p>As linguagens interpretadas possuem a grande vantagem de facilitar o desenvolvimento de programas devido à possibilidade de avançar gradativamente na escrita do código fonte. Isto permite detectar e eliminar os erros no código fonte um depois do outro à medida que a execução do programa avança. Porém, a execução de um programa escrito numa linguagem interpretada não é tão eficiente quanto a execução de um programa escrito (e traduzido) numa linguagem como C.</p><p>No caso de Python é possivel ter o melhor dos dois mundos: as partes de um programa cuja eficiência seja crítica podem ser escritas em linguagem C, e todo o resto pode ser escrito usando a facilidade e elegância fornecidas pela linguagem Python.</p><p>Um excelente exemplo de esta estratégia de combinar Python e C é a plataforma de Google. Todas as funções críticas (por exemplo, a busca e classificação de documentos) dos aplicativos de Google foram escritas em C: todo o resto foi escrito em Python.</p><p>Finalmente, duas vantagens importantíssimas da linguagem Python:</p><p>1. o interpretador está disponível para quase todas as plataformas existentes (Linux, Mac OS X, Windows, etc)</p><p>2. ele é de graça.</p><p>Resumo</p><p>Aprender a criar programas na linguagem Python tem as seguintes vantagens:</p><p>1. ela é a linguagem de mais fácil aprendizado,</p><p>2. ela é uma linguagem de última geração,</p><p>3. ela permite ser combinada com linguagens de alta eficiência como C / C++,</p><p>4. o seu interpretador pode ser baixado e instalado de graça para todas as plataformas, não sendo necessário pagar por licenças pelo o seu uso</p><p>5. um programa escrito em Python roda sem mudanças tanto em Windows, Linux ou Mac OS X.</p><p>6. ela possui uma das maiores comunidades de desenvolvedores e usuários sendo assim muito fácil achar informação e ajuda para um problema particular de programação.</p>