Introdução
As linguagens de programação têm desempenhado um papel fundamental na evolução das tecnologias e no avanço da sociedade moderna. Ao longo dos séculos, a humanidade sempre lidou com problemas cuja complexidade tornava a vida mais difícil, o que levou ao surgimento de grandes pensadores e filósofos antigos que buscavam compreender além do que a realidade da época permitia. A matemática sempre esteve presente no progresso, desde a astronomia dos gregos até as grandes navegações e a chegada do homem à lua. Milênios se passaram para que isso fosse possível. No entanto, hoje, a evolução das grandes tecnologias parece caminhar a passos largos. Por quê?
A primeira linguagem de programação
A Máquina de Babbage, um dispositivo mecânico proposto por Charles Babbage na primeira metade do século XIX para executar cálculos complexos, seria a razão da criação da primeira linguagem de programação. As “Notas de Ada”, um conjunto de instruções escritas por Ada Lovelace, visavam permitir o funcionamento proposto do dispositivo de Babbage. Nas notas, Lovelace descreveu como a Máquina Analítica poderia ser usada para realizar operações complexas e forneceu exemplos detalhados para cálculos específicos, como a geração de números de Bernoulli. Esses feitos deram início ao que é considerado o primeiro programa de computador da história.
O início da lógica computacional
No século XIX, o britânico George Boole deu início ao que viria a ser a base da matemática computacional da era moderna e das linguagens de programação. Em seu livro “Investigação das leis do pensamento”, publicado em 1854, ele criou um sistema matemático simbólico para lidar com a lógica e o raciocínio dedutivo. Boole percebeu que o pensamento lógico poderia ser expresso em termos de operações lógicas simples, como “e”, “ou” e “não”. O cálculo lógico dessas operações resultava em dois valores possíveis: verdadeiro ou falso, em que 1 representa o valor verdadeiro e 0 representa o valor falso.
Da linguagem de máquina ao alto nível
As linguagens de programação são divididas em três níveis: alto nível, baixo nível e linguagem de máquina. Como exemplos de linguagens de alto nível, temos Python, C# e Java. Essas linguagens possuem uma sintaxe mais próxima da linguagem humana. No caso das linguagens de baixo nível, temos o Assembly, uma linguagem criada na década de 1940, que se comunica diretamente com o processador da máquina, manipulando registradores. Por fim, temos a linguagem de máquina, representada pelos famosos 0 e 1 que você já deve estar familiarizado por meio de filmes sobre hackers.
O que são linguagens de programação?
As linguagens de programação são um conjunto de regras e instruções usadas para escrever programas de computador. Elas permitem que os desenvolvedores comuniquem suas intenções ao computador, definindo ações específicas que devem ser executadas. Essas ações podem incluir operações matemáticas, manipulação de dados, interação com o usuário, controle de fluxo, entre outras.
Como as linguagens de programação de alto nível funcionam?
De Python para C. De C para Assembly. De Assembly para a linguagem de máquina. Exemplificando esse processo, vamos utilizar a linguagem Python, que é uma linguagem de alto nível e dinamicamente tipada. O interpretador “Python” é implementado em C. Ao executar um programa, o interpretador converte o código em bytecode, que é executado na máquina virtual do Python, uma camada de abstração que oferece um ambiente de execução. Na linguagem C, quando o programa é executado, os compiladores traduzem o código em C para o código de máquina executável. Durante esse processo, o código fonte em C é convertido para o código Assembly correspondente, que posteriormente é montado para gerar o código de máquina final.
Conclusão
Como mencionado anteriormente, todas as instruções em linguagens de programação de alto nível são, no final das contas, convertidas para código de máquina. Essa conversão ocorre por meio do processo de compilação, onde o código em linguagem de alto nível é traduzido para código Assembly. Em seguida, os montadores são responsáveis por traduzir cada instrução Assembly para o seu equivalente em código de máquina correspondente. Dessa forma, todas as funções implementadas nas linguagens de alto nível passam por essa transformação até serem executadas pela máquina.
