Linguagens de Programação -...

Linguagens de Programação

O estudante estuda muito .

Regras: 7 9 12 14 .

<artigo><nome> <verbo><adverbio>.

Regras: 2 4

<SN> <SV> .

Regras: 1

7777

Regras: 1

<sentença>

Representar através de uma árvore de derivação.


O estudante estuda muito.

<artigo> <nome> <verbo> <adverbio>.

7878

<SN> <SV>.

<sentença>


Especificação de linguagens de programação

PROCESSAMENTO (modelo de execução de linguagem)

Uma linguagem de alto nível é definida naforma de um conjunto de instruções, emprincípio passíveis de execução por umamáquina.

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máquina.

Pode-se dizer que uma linguagem deprogramação define formalmente uma máquinade computação.

No entanto, como vimos, um computador realsó pode executar programas expressos em umalinguagem definida pelo hardware, a linguagemde máquina.




Nenhum hardware (pelo menos até omomento) incorpora instruções com grau decomplexidade de uma linguagem de alto nível.

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A máquina capaz de executar programas dealto nível é então virtual, só existe formalmente,e a execução de um programa de alto nívelsempre é um processo de simulação dessamaquina virtual.




O processador de uma linguagem é umsistema de computação cuja tarefa é receberum programa escrito nessa linguagem e criarcondições para que as atividades prescritas por

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condições para que as atividades prescritas poreste programa sejam realizadas por umcomputador que o receber.

Dito de outra forma: um processador delinguagem resolve o problema deimplementação da máquina virtual definida pelalinguagem.




As soluções dadas a este problema podem serconsideradas do ponto de vista do usuário dalinguagem (programador) ou do implementador doprocessador.

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processador.

Para o escopo de nossa disciplinas é pertinenteapenas o primeiro caso.

Quanto ao segundo, tem desenvolvimento maiorem disciplinas que objetivam a implementação delinguagens.




Modos de processamento

Há duas abordagens fundamentais quanto àimplementação de linguagens: interpretação e

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implementação de linguagens: interpretação etradução.

Visando distingui-las, vale uma metáforaadaptada da obra Dershem, Hebert L.; Jipping,Michael J. Programming languages: structuresand models. Belmont: Wadsworth Publishing Co.,1990.





Imagine um funcionário que fala inglês e seuchefe, que fala português.

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chefe, que fala português.

Todos os dias o chefe prepara uma lista, emportuguês, de tarefas a serem executas pelofuncionário.

Este usará um dicionário português-inglês paraentender a lista e executar as tarefas.

O funcionário poderá adotar dois procedimentos.





O primeiro é o que chamaremos abordageminterpretativa.

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interpretativa.

Na qual ele traduz a primeira instrução eexecuta a tarefa correspondente. Traduz asegunda instrução e executa a tarefa. E assim pordiante, até completar o serviço.





Na segunda abordagem ― a tradução — ofuncionário primeiramente traduz todas as

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funcionário primeiramente traduz todas asinstruções da lista de português para inglês,registrando as instruções traduzidas. Nasequência, toma a lista de instruções traduzidas eexecuta as tarefas prescritas.


Interpretação

Um interpretador traduz um comando (instrução)de um programa por vez e já invoca uma rotinaque complete sua execução.

Interpretadores têm a vantagem de não traduzirinstruções que nunca serão usadas.

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instruções que nunca serão usadas.

Também consegue sempre relacionar ao longodo programa seus efeitos com as instruçõescorrespondentes (isto é bom para observar umprograma em funcionamento e detectar erros).

Normalmente, para uma mesma linguagem,tende a ser um programa menor que umcompilador.



Tem como desvantagem principal o fato de aexecução de programas ser lenta, devido ànecessidade de retraduzir as instruções cada vezque seja necessário executar um programa. Oumesmo durante uma única execução haverá

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mesmo durante uma única execução haveráretradução, sempre que for necessário repetir umtrecho, seja numa repetição propriamente ou nainvocação de um procedimento, por exemplo.


Tradução

Um tradutor produz, a partir do programa quelhe é fornecido (programa-fonte), um programaequivalente, mas em uma linguagem executável(programa-objeto).

O programa-objeto pode ser diretamente

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O programa-objeto pode ser diretamenteexecutável (linguagem de máquina) ou estar emuma linguagem para a qual exista umprocessador, ao qual ainda será submetido oprograma-objeto.


Tradução

Conforme seja essa relação (entre linguagemfonte e linguagem objeto, os tradutores podemser:

montadores: traduzem de linguagem de baixonível (assembly) para linguagem de máquina;

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nível (assembly) para linguagem de máquina;

compiladores: traduzem de linguagem de altonível para linguagem de baixo nível (porexemplo, para linguagem de máquina);

pré-processadores: traduzem de umalinguagem de alto nível para outra.


Tradução

A grande vantagem dos tradutores é dar velocidadeà execução dos programas, pois o programa-objetoresultante pode ser armazenado para posteriorexecução, sem necessidade de retradução.

Além disso, o tradutor pode, às custas de uma

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Além disso, o tradutor pode, às custas de umaimplementação mais complexa que a de uminterpretador, fazer diagnósticos mais completossobre as condições dos programas-fontes, porquerepassa todo o programa durante a tradução, antes dequalquer execução.

Isto é de particular valia para o programador noprocesso de depuração de seu programas.


Sistemas de implementação híbridos

Alguns sistemas de implementação delinguagens são um meio-termo entre oscompiladores e interpretadores puros; elestraduzem programas em linguagem de alto nívelpara uma linguagem intermediária projetada para

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para uma linguagem intermediária projetada parapermitir fácil interpretação.

Este método é mais rápido do que ainterpretação pura e são chamados de sistemasde implementação híbridos.

Java possui implementações híbridas e estacaracterística permite sua adaptação às maisvariadas máquinas.


Estrutura básica de um processador delinguagens

Como os compiladores são os processadores delinguagens mais comuns, é a sua estrutura queserá abordada aqui.

A estrutura de outros processadores de

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A estrutura de outros processadores delinguagens são similares, diferindo apenas emdetalhes particulares.

De um modo geral, um processador tem seutrabalho subdividido em três fases:

Análise léxica;

Análise sintática;

Geração de código.



Análise léxica - decomposição da cadeia decaracteres que entra representando umasentença, com o objetivo de separá-laadequadamente em seus constituintes

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importantes.

Tais elementos são exemplificados poridentificadores, palavras-chaves, constantes,operadores, delimitadores, etc. Cada símbolodesses, isolado pelo analisador léxico, éconhecido como token.



Análise sintática - verificação da entradarecebida para ver se é válida, i.e., se é umasentença da linguagem.

O analisador sintático recebe do analisador

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O analisador sintático recebe do analisadorléxico uma sequência de símbolos primitivos(tokens) e determina se estão dispostosconforme especifica a gramática da linguagem.



Geração de código – trata-se da produção deuma sequência de caracteres correspondente àtradução do programa-fonte, passível deexecução posterior.

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Uma forma de organizar estas fases éesquematizada na figura do slide a seguir.

Cada fase produz uma versão transformadado programa em processamento, desde algumaforma de “código intermediário” até o códigoobjeto final.


Ambientes de programação

Um ambiente de programação é o conjunto deferramentas usadas no desenvolvimento desoftware.

Este conjunto pode se consistir em somente umsistema de arquivos, um editor de textos, um

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sistema de arquivos, um editor de textos, umcompilador e um linkeditor. Ou pode incluir umagrande coleção de ferramentas integradas, cadauma das quais acessada por meio de umainterface uniforme, a esta modalidade também sedá o nome de Ambiente Integrado deDesenvolvimento (IDE).


Ambientes de programação

Um IDE pode fornecer ainda programasauxiliares para o desenvolvimento de software,como, por exemplo, um gerador de código.

O gerador de código é uma ferramenta que

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O gerador de código é uma ferramenta quepossui a capacidade de gerar código a partir deum determinado modelo de software. Que pode,por exemplo, estar contido em um diagrama deblocos.

Linguagem de Programação C

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Breve histórico de “C”

Criada por Dennis Ritchie;

Em 1972;

Centro de Pesquisas da Bell Laboratories;

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Centro de Pesquisas da Bell Laboratories;

Para utilização no S.O. UNIX;

O C é uma linguagem de propósito geral.

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Características básicas da linguagem

Case sensitive (sensível ao caso);

Tipos de dados primitivos: caractere, inteiro ereal;

Possui estruturas de controle de fluxo paraviabilizar a programação estruturada;

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viabilizar a programação estruturada;

Operadores aritméticos, lógicos, relacionais,condicionais e bit a bit;

Funções de entrada e saída formatadas;

Todo programa tem uma função chamada main();

Todo linha do programa termina com ”;”.10

ANSI

Em 1983, o Instituto Norte-Americano dePadrões (ANSI) formou um comitê, X3j11, paraestabelecer uma especificação do padrão dalinguagem C. O padrão foi completo em 1989 eratificado como ANSI X3.159-1989 “Programming

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ratificado como ANSI X3.159-1989 “ProgrammingLanguage C” (C ANSI).

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Estrutura de um programa em C

Declarações e definições globais

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main()

Outras funções

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Conceitos Básicos – Linguagem C

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Constantes

Exemplos:

Decimal (10, -23768)

Hexadecimal (0x12,0x1fea28)

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Hexadecimal (0x12,0x1fea28)

Octal (0123)

Real (2.34, 2.34E+05, 2.14E-9)

Caractere (‘a’, ‘%’)

Identificadores

Identificadores são os nomes utilizados parareferenciar variáveis, funções ou vários outrosobjetos definidos pelo programador. Sendoconstituídos por:

letras, dígitos e sublinhado(_);

não podem começar com dígito;

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não podem ser iguais a uma palavra reservada enem iguais a um nome de uma funçãodisponibilizada pelo método utilizado paraconstrução do programa.

Palavras Reservadas e Comentários

Palavras Reservadas

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Comentários

/* ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc cccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc */

Tipos Primitivos

Caractere

Definido por char;

Ocupa 8 bits (1 byte)

Faixa de valores: -128 à 127

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Declaração de variáveis

Exemplo de declaração de uma variável do tipo primitivo caractere:

char letra;

letra = ‘A’;

Operador de atribuição

Tipos Primitivos

Inteiro

Definido por int;

Ocupa 16 bits (2 bytes)


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Exemplo: int num;

num = -73;

Tipos Primitivos

Ponto flutuante e ponto flutuante de precisão dupla

float 4 bytes

Seis dígitos de precisão

double 8 bytes

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double 8 bytes

Dez dígitos de precisão

faixa mínima de um valor em ponto flutuante

1E-37 a 1E+37

Exemplo: float a,b,c=2.34;

double x=2.38,y=3.1415,z;

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