Variáveis e Memória no Computador

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<p>Variáveis: o que elas são e para que servem.</p><p>· O que é uma variável?</p><p>· O que há por trás de uma variável?</p><p>Noções de organização da informação no computador</p><p>Toda a informação armazenada no computador encontra-se representada como uma sequência de zeros e uns. Isto se aplica tanto para os programas instalados (seja que quer eles estejam sendo executados quer não) quanto para os dados, como por exemplo um documento de texto, uma imagem, um arquivo de som, etc. Assim, a letra A é representada internamente pela sequência 01000001 e o número 26 é representado pela sequência 00011010. Sem entrar em detalhes do critério usado para fazer a correspondência com sequências de zeros e uns, é importante lembrar que tudo o que armazenamos no computador passou por esse processo de transformação em sequências binárias.</p><p>O computador possui vários locais nos quais ele pode armazenar informação. Exemplos triviais são o disco rígido (HD), instalado no interior do computador, ou dispositivos externos como um pendrive. Entretanto, de todos os lugares possíveis vamos dar atenção especial à memória principal. A importância desta é devida à velocidade com a qual informações podem ser armazenadas nela ou recuperadas a partir dela pelo processador. Essa velocidade justifica que todos os programas que estamos rodando num momento dado, assim como os dados que eles estão processando fiquem armazenados na memória principal.</p><p>A organização da memória principal permite saber onde está armazenada cada coisa, assim como gerenciar o espaço disponível para acrescentar informações. O sistema operacional (Linux, Mac OS X ou Windows) é o responsável pelo gerenciamento da memória. Para isso, ele usa várias tabelas onde encontra-se detalhado tudo o que está armazenado na memória. Sem entrar em detalhes do conteúdo e da estrutura dessas tabelas, é fácil imaginar que, no mínimo, o sistema operacional precisa saber onde está armazenado cada objeto e quanto espaço cada objeto ocupa. O truque que o sistema operacional usa para saber onde está cada coisa é a utilização de um sistema de endereços de memória.</p><p>Podemos imaginar a memória composta por uma sequência de compartimentos, todos do mesmo tamanho (geralmente esse tamanho é o byte), sendo que cada um destes compartimentos possui um número, o seu endereço, que o identifica. Dependendo do que queiramos armazenar na memória, precisaremos de um ou vários compartimentos consecutivos. Uma letra ocupa pouco espaço e na maioria das vezes um compartimento é suficiente (letras com acento ocupam dois espaços), mas se consideramos uma frase, ela é uma sequência de letras e, portanto, vamos precisar de vários compartimentos para armazená-la.</p><p>Variáveis: uma maneira mais humana de manipular a informação</p><p>Do ponto de vista do Sistema Operacional, gerenciar a memória é basicamente atualizar um cadastro contendo os endereços (números) e o tamanho (mais números) do que há armazenado. Usar números para identificar endereços pode ser óbvio e prático para o sistema operacional mas não é para nada conveniente para um usuário humano (ou para a maioria das pessoas). Por este motivo foi introduzida a possibilidade de usar etiquetas para identificar regiões na memória contendo objetos tais como letras, frases, números ou qualquer outra coisa que possa ser armazenada nela. Assim, se num lugar da memória encontra-se guardada a palavra "Pedro" (note que precisaremos de vários  compartimentos consecutivos, um para cada letra da palavra) seria muito conveniente que o usuário que precisar recuperar essa informação pudesse usar uma etiqueta, por exemplo a etiqueta nome, para ter acesso à informação. Toda vez que o usuário queira usar o espaço na memória ocupado pela palavra "Pedro", ele poderá faze-o usando a etiqueta associada.</p><p>O mecanismo de associar etiquetas às localizações de regiões da memória principal é responsabilidade do programa tradutor de cada linguagem. No nosso caso, o interpretador Python terá a tarefa de manter um cadastro de qual região na memória corresponde a cada etiqueta. Note que, em última instância, sempre é o sistema operacional que tem o controle do gerenciamento da memória: os tradutores (seja um interpretador ou seja um compilador) só associam etiquetas com endereços. É muito importante levar em consideração que o conteúdo de qualquer região na memória principal pode ser mudado a vontade. Por este motivo chama-se de variável a um lugar qualquer da memória ao qual o tradutor (no nosso caso o interpretador Python) tenha associado uma etiqueta. Assim, no exemplo visto acima, a etiqueta nome designa uma variável na qual encontra-se armazenada a palavra "Pedro".</p><p>Vejamos outros exemplos. Imaginemos que desejamos guardar na memória, além do nome de uma pessoa, a sua idade. Nesse caso é suficiente pedir ao Python que crie uma variável que chamaremos idade e nela armazenamos o número 31. Suponhamos também que desejamos guardar a altura da pessoa. Para isso, pedimos ao Python que crie uma variável chamada altura e que nela armazene o valor 1.76. Vamos fazer uma tabela de resumo das variáveis que criamos até agora:</p><p>Tabela 1: Lista de variáveis</p><p>Etiqueta (Variável)</p><p>Informação armazenada</p><p>Tipo de informação</p><p>nome</p><p>Pedro</p><p>Sequência de letras</p><p>idade</p><p>31</p><p>Número inteiro</p><p>altura</p><p>1.76</p><p>Número decimal</p><p>Regras para nomes de variáveis</p><p>Em Python as etiquetas que nomeiam variáveis devem respeitar algumas regras:</p><p>1. os nomes somente podem estar formados por qualquer combinação de letras (a,…,z,A,...Z) números (0, 1,…, 9) e o símbolo de sublinhado, ou underline ( _ );</p><p>2. é proibido usar acentos ou cedilha;</p><p>3. é proibido usar espaço no meio do nome;</p><p>4. é proibido usar símbolos especiais tais como ponto, vírgula, ponto e vírgula, ?, !, +, -, etc.</p><p>5. os nomes só podem começar com uma letra ou com sublinhado ( _ )</p><p>6. as letras maiúsculas são consideradas diferentes das letras minúsculas. Assim as etiquetas nome, NOME, Nome ou NoMe são todas diferentes para Python.</p><p>Imaginemos que precisamos armazenar o nome completo de uma pessoa. Qual seria uma boa etiqueta para a variável? Vejamos algumas tentativas:</p><p>· a etiqueta nome_completo respeita todas as regras. Confira!</p><p>· A etiqueta NomeCompleto respeita todas as regras. Confira!</p><p>· A etiqueta nome completo não é válida. Por quê?</p><p>· A etiqueta 5_nome_completo não é válida. Por quê?</p><p>· A etiqueta nome,completo não é válida. Por quê?</p><p>Algumas dicas para escolher nomes de variáveis:</p><p>1. Escolha nomes que sejam descritivos do objeto que a variável está armazenando: prefira a etiqueta contador à etiqueta cdr;</p><p>2. Evite nomes que aumentem as chances de engano. Por exemplo evite ter duas variáveis chamadas contador1 e contador2;</p><p>3. Seja consistente na hora de criar nomes compostos: use o estilo empregado em nome_completo ou em NomeCompleto, mas não misture os estilos;</p><p>4. Evite criar variáveis cujos nomes começam com sublinhado duplo, por exemplo __contador. Mesmo que ela seja uma etiqueta válida veremos mais adiante no curso que Python usa nomes começando com sublinhado duplo para armazenar informações especiais.</p>