A Linguagem de Programação Python¶

A linguagem de programação que aprenderemos é Python. Python é um exemplo de uma linguagem de alto nível; outras linguagens de alto nível que você pode ouvir falar são C++, PHP, Java, C#, entre outras.

Como você pode imaginar pelo nome “linguagem de alto nível”, há também linguagens de baixo nível, geralmente denominadas linguagens de máquina ou assembly. Linguagem de máquina é a codificação de instruções em binário (010010001...) de forma que elas possam ser diretamente executadas pelo computador. Assembly usa um formato um pouco mais fácil para descrever as instruções de baixo nível.

De forma geral, computadores só podem executar programas escritos em linguagem de máquina. Portanto, programas escritos em uma linguagem de alto nível (e mesmo aqueles escritos na linguagem assembly) precisam ser processados antes que possam ser executados. Esse processamento adicional consome tempo, o que é uma pequena desvantagem das linguagens de alto nível.

Mesmo assim, as vantagens das linguagens de alto nível são indiscutíveis.

Em primeiro lugar, é muito mais fácil programar em uma linguagem de alto nível. Programas escritos dessa forma levam menos tempo para serem escritos, são mais curtos e mais fáceis de serem entendidos, e tem mais chances de estarem corretos. Em segundo lugar, linguagens de alto nível são portáveis, o que significa que podem ser executadas em diferentes tipos de computadores com pouca ou até nenhuma modificação. Programas escritos em linguagem de alto nível só podem ser executados em um único tipo de computador e precisam ser reescritos para executarem em outros.

Devido a essas vantagens, praticamente todos os programas são escritos em linguagens de alto nível. Linguagens de baixo nível são usadas apenas em aplicações muito especializadas.

Há dois tipos de programas capazes de converter linguagens de alto nível em linguagens de baixo nível: interpretadores e compiladores. Um interpretador lê um programa de alto nível (chamado de código fonte) e executa ele, ou seja, realiza as ações do programa passo a passo.

Um compilador lê o programa de alto nível e traduz ele completamente antes de executá-lo. Neste caso, o programa de alto nível também é denominado código fonte, mas o programa traduzido é chamado de código objeto ou executável. Uma vez que o programa tenha sido compilado, você pode executá-lo quantas vezes quiser, sem que seja necessário usar o compilador novamente.

Muitas linguagens modernas usam ambos os processos. O programa é primeiro compilado em uma linguagem de baixo nível denominada byte code, que é então interpretada por um programa chamado de máquina virtual. Pytho usa esse mecanismo, mas em termos práticos, para o programador a linguagens é geralmente considerada como interpretada.

Há duas formas de utilizar o interpretador Python: modo de shell e modo de programa. No modo de shell, você digita comandos e expressões da linguagem no shell Python. Ele pode ser aberto com a ferramenta IDLE, instalada com o Python:

$ python3
Python 3.2 (r32:88445, Mar 25 2011, 19:28:28)
[GCC 4.5.2] on linux2
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> 2 + 3
5
>>>

O >>> é denominado prompt Python. O interpretador usa o prompt para indicar que está pronto para receber instruções. Nós digitamos 2 + 3. O interpretador avaliou a expressão e respondeu 5. Na linha seguinte, ele nos forneceu um novo prompt, indicando que está pronto para receber mais comandos.

Trabalhar diretamente com o interpretador é conveniente para testar pequenos trechos de programa, pois recebemos uma resposta imediata. Pense nele como um rascunho que você pode usar como apoio para resolver problemas.

Para experimentar, digite as seguintes linhas no shell Python:

5
5 + 2
25.6
6 + (4 * 3)
6 + 4 * 3
4 * (6 + 3)
4 * 6 + 3
"Python é legal"
Python é legal

Veja se você entendeu

intro-3-1: Código fonte é outro nome para:
• as instruções em um programa, armazenadas num arquivo.
• O arquivo que contém as instruções escritas na linguagem de alto nível é denominado código fonte.
• a linguagem em que você está programando (ex: Python).
• Esta linguagem é chamada de linguagem de programação, ou simplesmente a linguagem.
• o ambiente/ferramenta onde você está programando.
• O ambiente pode ser chamado de IDE (ambiente integrado de desenvolvimento), mas não sempre.
• o número (ou "código") que você precisa digitar no topo do programa para dizer ao computador como executar o seu programa.
• Não existe nenhum número que você tenha que digitar no início do seu programa...

intro-3-2: Qual é a diferença entre uma linguagem de alto nível e uma de baixo nível?
• É alto nível se você estiver em pé, e baixo nível se estiver sentado.
• Neste caso, "alto" e "baixo" não têm nada a ver com altitude...
• É alto nível se você estiver programando para um computador, e baixo nível se estiver programando para um celular ou outro dispositivo móvel.
• Alto e baixo não têm nada a ver com o tipo de dispositivo para o qual você está programando. Ao invés disso, observe o que é necessário para executar o programa escrito na linguagem.
• É alto nível se o programa precisa ser processado antes que possa ser executado, e baixo nível se o computador pode executar o programa diretamente.
• Python é uma linguagem de alto nível, mas precisa ser interpretada para linguagem de máquina (binário) antes que possa ser executada.
• É alto nível se é fácil de programar e o programa é curto; é baixo nível se é realmente difícil de programar e os programas são muito longos.
• Embora geralmente seja verdade que é mais fácil programar em uma linguagem de alto nível e os programas acabam ficando menores, nem sempre acontece assim.

intro-3-3: Escolha as palavras que melhor substituem 1 e 2 na frase seguinte: Quando comparamos compiladores e interpretadores, um compilador é como 1 enquanto um interpretador é como 2.
• 1 = um processo, 2 = uma função
• Compilação é um processo de software, e executar o interpretador é como utilizar uma função, mas como um processo é diferente de uma função?
• 1 = traduzir um livro inteiro, 2 = traduzir uma linha de cada vez
• Compiladores processam o código fonte inteiro e produzem o código objeto ou executável. Interpretadores executam o código linha por linha.
• 1 = software, 2 = hardware
• Tanto compiladores como interpretadores são software.
• 1 = código objeto, 2 = "byte code"
• Compiladores podem produzir código objeto ou "byte code", dependendo da linguagem. Mas um interpretador não produz nenhum dos dois.