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Aula 2Aula 2Aspectos PreliminaresAspectos Preliminares

Universidade do Vale do Rio dos Sinos

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SUMÁRIOSUMÁRIO

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SUMÁRIOSUMÁRIO1 – Porque estudar linguagens?

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SUMÁRIOSUMÁRIO1 – Porque estudar linguagens?2 – Domínios paras as linguagens

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SUMÁRIOSUMÁRIO1 – Porque estudar linguagens?2 – Domínios paras as linguagens3 – Avaliação de linguagens

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SUMÁRIOSUMÁRIO1 – Porque estudar linguagens?2 – Domínios paras as linguagens3 – Avaliação de linguagens4 – Influências sobre o projeto

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SUMÁRIOSUMÁRIO1 – Porque estudar linguagens?2 – Domínios paras as linguagens3 – Avaliação de linguagens4 – Influências sobre o projeto5 – Categarias de linguagens

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SUMÁRIOSUMÁRIO1 – Porque estudar linguagens?2 – Domínios paras as linguagens3 – Avaliação de linguagens4 – Influências sobre o projeto5 – Categarias de linguagens6 – Negociações no projeto de linguagens

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SUMÁRIOSUMÁRIO1 – Porque estudar linguagens?2 – Domínios paras as linguagens3 – Avaliação de linguagens4 – Influências sobre o projeto5 – Categarias de linguagens6 – Negociações no projeto de linguagens7 – Métodos de implementação

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SUMÁRIOSUMÁRIO1 – Porque estudar linguagens?2 – Domínios paras as linguagens3 – Avaliação de linguagens4 – Influências sobre o projeto5 – Categarias de linguagens6 – Negociações no projeto de linguagens7 – Métodos de implementação8 – Ambientes de programação

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1 - Porque estudar linguagens?1 - Porque estudar linguagens?

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• Aumento da capacidade de expressar idéias1 - Porque estudar linguagens?1 - Porque estudar linguagens?

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• Aumento da capacidade de expressar idéias• Maior conhecimento para escolha de linguagens


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• Aumento da capacidade de expressar idéias• Maior conhecimento para escolha de linguagens• Capacidade para aprender novas linguagens


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• Aumento da capacidade de expressar idéias• Maior conhecimento para escolha de linguagens• Capacidade para aprender novas linguagens• Entender a importância da implementação - Gerenciamento de memória: Fortran x C (Cray) - Recursividade x Iteração


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• Aumento da capacidade de expressar idéias• Maior conhecimento para escolha de linguagens• Capacidade para aprender novas linguagens• Entender a importância da implementação - Gerenciamento de memória: Fortran x C (Cray) - Recursividade x Iteração• Capacidade de projetar novas linguagens - Quem projeta novas linguagens (nós)? - Interface é uma linguagem?


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• Aumento da capacidade de expressar idéias• Maior conhecimento para escolha de linguagens• Capacidade para aprender novas linguagens• Entender a importância da implementação - Gerenciamento de memória: Fortran x C (Cray) - Recursividade x Iteração• Capacidade de projetar novas linguagens - Quem projeta novas linguagens (nós)? - Interface é uma linguagem?• Avanço da computação - O que guia a escolha de uma linguagem? - Fortran x Algol - C++ x Java - Java será Cobol do século XXI?


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2 - Domínios para as linguagens2 - Domínios para as linguagens

• Aplicações científicas• Aplicações comerciais• Inteligência artificial• Programação de sistemas• Linguagens de scripting • Propósitos especiais

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• Aplicações científicas - Estruturas de dados: vetores e matrizes - Principal concorrente: Assembly (eficiência) - FORTRAN (década de 50 e 60) - Existe alguma outra linguagem científica? - Físicos usam FORTRAN - CESUP: Principal linguagem = FORTRAN


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• Aplicações científicas - Estruturas de dados: vetores e matrizes - Principal concorrente: Assembly (eficiência) - FORTRAN (década de 50 e 60) - Existe alguma outra linguagem científica? - Físicos usam FORTRAN - CESUP: Principal linguagem = FORTRAN

• Aplicações comerciais - COBOL (década de 60) - Planilhas eletrônicas - Sistemas da Banco de Dados


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2 - Domínios para as linguagens2 - Domínios para as linguagens• Inteligência Artificial - Processamento simbólico - Listas encadeadas x Matrizes - Capacidade de criar e executar código novo (assert/retract no Prolog) - Primeira linguagem: LISP (década de 60) - Linguagem Prolog (década de 70) LPA (Logic Programming Associates Ltda)

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• Inteligência Artificial - Processamento simbólico - Listas encadeadas x Matrizes - Capacidade de criar e executar código novo (assert/retract no Prolog) - Primeira linguagem: LISP (década de 60) - Linguagem Prolog (década de 70) LPA (Logic Programming Associates Ltda)

• Programação de Sistemas (software básico) - Linguagem Assembly - Linguagem C (baixo nível, eficiente, sem restrições de segurança)


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• Scripting - Lista de comandos (scripts) - Shells do Unix - BATs do DOS - Linguagens de scripting x Outras linguagens • Propósitos especiais

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3 - Avaliação de Linguagens3 - Avaliação de Linguagens

• Legibilidade• Capacidade de escrita• Confiabilidade• Custo

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• Legibilidade - Codificação x Manutenção


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• Legibilidade - Codificação x Manutenção - Simplicidade global Linguagem grande: usamos um subset (APIS em Java) Multiplicidade de recursos (incremento de variáveis em C) Sobrecarga (soma de elementos e OO)


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• Legibilidade - Codificação x Manutenção - Simplicidade global Linguagem grande: usamos um subset (APIS em Java) Multiplicidade de recursos (incremento de variáveis em C) Sobrecarga (soma de elementos e OO) - Ortogonalidade Pascal e C: Passagem de vetores sempre por referência Facilitada nas linguagens declarativas (Prolog, Lisp, etc)


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• Legibilidade - Codificação x Manutenção - Simplicidade global Linguagem grande: usamos um subset (APIS em Java) Multiplicidade de recursos (incremento de variáveis em C) Sobrecarga (soma de elementos e OO) - Ortogonalidade Pascal e C: Passagem de vetores sempre por referência Facilitada nas linguagens declarativas (Prolog, Lisp, etc) - Instruções de controle: Banimento do GOTO e estruturação


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• Legibilidade - Codificação x Manutenção - Simplicidade global Linguagem grande: usamos um subset (APIS em Java) Multiplicidade de recursos (incremento de variáveis em C) Sobrecarga (soma de elementos e OO) - Ortogonalidade Pascal e C: Passagem de vetores sempre por referência Facilitada nas linguagens declarativas (Prolog, Lisp, etc) - Instruções de controle: Banimento do GOTO e estruturação - Tipos de dados: Tipo booleano em C (0 = FALSE)


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• Legibilidade - Codificação x Manutenção - Simplicidade global Linguagem grande: usamos um subset (APIS em Java) Multiplicidade de recursos (incremento de variáveis em C) Sobrecarga (soma de elementos e OO) - Ortogonalidade Pascal e C: Passagem de vetores sempre por referência Facilitada nas linguagens declarativas (Prolog, Lisp, etc) - Instruções de controle: Banimento do GOTO e estruturação - Tipos de dados: Tipo booleano em C (0 = FALSE) - Sintaxe (tamanho de identificadores, etc)


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3 - Avaliação de Linguagens3 - Avaliação de Linguagens• Capacidade de escrita - Contexto do domínio de problema-alvo

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3 - Avaliação de Linguagens3 - Avaliação de Linguagens• Capacidade de escrita - Contexto do domínio de problema-alvo - Ortogonalidade

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3 - Avaliação de Linguagens3 - Avaliação de Linguagens• Capacidade de escrita - Contexto do domínio de problema-alvo - Ortogonalidade - Abstração: Processos (subprogramas) e Dados (EDs) TADs como base para Objetos

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3 - Avaliação de Linguagens3 - Avaliação de Linguagens• Capacidade de escrita - Contexto do domínio de problema-alvo - Ortogonalidade - Abstração: Processos (subprogramas) e Dados (EDs) TADs como base para Objetos - Expressividade: A++ mais expressivo que A := A + 1 ?

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3 - Avaliação de Linguagens3 - Avaliação de Linguagens• Confiabilidade - Verificação de tipos Pascal x C C++ x Jada

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3 - Avaliação de Linguagens3 - Avaliação de Linguagens• Confiabilidade - Verificação de tipos Pascal x C C++ x Jada - Manipulação de exceções Abertura de arquivos em Pascal: Assign/Reset/Rewrite Java: Try/Catch/Finally

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3 - Avaliação de Linguagens3 - Avaliação de Linguagens• Confiabilidade - Verificação de tipos Pascal x C C++ x Jada - Manipulação de exceções Abertura de arquivos em Pascal: Assign/Reset/Rewrite Java: Try/Catch/Finally - Aliasing Perigoso C: UNIONS e Ponteiros

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3 - Avaliação de Linguagens3 - Avaliação de Linguagens• Custo - Treinamento de programadores

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3 - Avaliação de Linguagens3 - Avaliação de Linguagens• Custo - Treinamento de programadores - Escrita de programas na linguagem

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3 - Avaliação de Linguagens3 - Avaliação de Linguagens• Custo - Treinamento de programadores - Escrita de programas na linguagem - Ambientes de programação: Turbo Pascal, JCreator (Java), etc

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3 - Avaliação de Linguagens3 - Avaliação de Linguagens• Custo - Treinamento de programadores - Escrita de programas na linguagem - Ambientes de programação: Turbo Pascal, JCreator (Java), etc - Custos de compilação e execução (máquinas virtuais: JVM, etc)

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3 - Avaliação de Linguagens3 - Avaliação de Linguagens• Custo - Treinamento de programadores - Escrita de programas na linguagem - Ambientes de programação: Turbo Pascal, JCreator (Java), etc - Custos de compilação e execução (máquinas virtuais: JVM, etc) - Otimização de código

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3 - Avaliação de Linguagens3 - Avaliação de Linguagens• Custo - Treinamento de programadores - Escrita de programas na linguagem - Ambientes de programação: Turbo Pascal, JCreator (Java), etc - Custos de compilação e execução (máquinas virtuais: JVM, etc) - Otimização de código - Confiabilidade

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4 - Influências sobre o projeto 4 - Influências sobre o projeto • Arquitetura do computador

• Metodologia de programação

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4 - Influências sobre o projeto 4 - Influências sobre o projeto • Arquitetura do computador - Arquitetura Von Neumann: Linguagens Imperativas - Máquinas Virtuais como novas arquiteturas - Projeto japonês do computador de V geração

• Metodologia de programação

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4 - Influências sobre o projeto 4 - Influências sobre o projeto • Arquitetura do computador - Arquitetura Von Neumann: Linguagens Imperativas - Máquinas Virtuais como novas arquiteturas - Projeto japonês do computador de V geração

• Metodologia de programação - Programação não estrutura (GOTOs): BASIC, COBOL, etc - Programação estruturada: COBOL estruturado, Pascal, etc - Programação Orientada a Objetos: C++, Java, etc

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5 - Categorias de Linguagens (paradigmas)5 - Categorias de Linguagens (paradigmas)

• Paradigma Imperativo• Paradigma Orientado a Objetos• Paradigma em Lógica• Paradigma Funcional• Multiparadigma

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6 - Negociações no projeto de linguagens6 - Negociações no projeto de linguagens

• Negociação entre os critérios de avaliação

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• Negociação entre os critérios de avaliação• Critérios conflitantes:

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• Negociação entre os critérios de avaliação• Critérios conflitantes: • Confiabilidade x Custo de execução - Verificação de tipos em tempo de execução

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• Negociação entre os critérios de avaliação• Critérios conflitantes: • Confiabilidade x Custo de execução - Verificação de tipos em tempo de execução• Flexibilidade x Segurança - C x Pascal - C++ x Java

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7 - Métodos de Implementação7 - Métodos de Implementação

• Compiladores

• Interpretação

• Sistemas híbridos

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• Compiladores - Análise léxica, Análise sintática e Geração de código

- UNISINOS: Disciplinas específicas• Interpretação

• Sistemas híbridos

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- UNISINOS: Disciplinas específicas• Interpretação - Processo de desenvolvimento

- 10 a 100 vezes mais lenta do que a compilação

- Usada em scripts• Sistemas híbridos

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- UNISINOS: Disciplinas específicas• Interpretação - Processo de desenvolvimento

- 10 a 100 vezes mais lenta do que a compilação

- Usada em scripts• Sistemas híbridos - Máquinas virtuais - Exemplos: Java (JVM) e Prolog (WAM)

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8 - Ambientes de programação8 - Ambientes de programação

• Ferramentas para programação

• Java

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• Ferramentas para programação - Editor

- Compilador

- Ligador

- Depuração

• Java

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• Ferramentas para programação - Editor

- Compilador

- Ligador

- Depuração

• Java - Compilador e Máquina Virtual

- Diversos ambientes (JCreator, Kawa, etc)

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