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Eu escrevi este blog considerando que as pessoas que vão ler isso são iniciantes. Pessoas que têm formação como, quero dizer, não exatamente uma formação tecnológica, na verdade, acham difícil começar a aprender programação quando não há ninguém para orientá-las. Assim, eu escrevi este blog como uma cortesia para eles. Então, falando em idiomas, o que são exatamente idiomas de alto nível e de baixo nível? Por que eles são chamados assim? E quanto eles diferem um do outro?
Escusado será dizer que eu cobri todos eles neste blog.
Idiomas de alto nível x baixo nível
O que são idiomas de alto nível?
Você deve ser o que é linguagem de alto nível? mas me diga que eles são mais fáceis de entender e são fáceis de usar. Com a ajuda dessas linguagens, é possível escrever aplicativos que são portáveis em várias plataformas (como Linux ou Windows) e é independente de qualquer arquitetura (como ARM não Intel ou a infame Intel). Exemplo de linguagem de alto nível, escrevendo um programa em python que por padrão funciona em qualquer sistema Linux, compilando-o em qualquer exe usando py2exe e executando-o no Windows.
Exemplos semelhantes são Python, C, Fortran ou Pascal. Essas linguagens são consideradas de alto nível porque estão mais próximas das linguagens humanas e muito mais distantes das linguagens de máquina. Quando digo a linguagem humana, não quero dizer o que falamos no dia-a-dia. Isso significa que o código é algo que podemos entender conhecendo alguns conceitos básicos de programação. O código escrito é quase legível por humanos, algo que pode ser lido e pronunciado.
A seguir, alguns exemplos de linguagem de máquina para imprimir um programa simples na tela em Fortran e C.
Em Fortran:
program NewProgramF90
write(*, *) "This is a printed program"
end program NewProgramF90
Agora você pode compilá-lo usando:
gfortran newprogram.f90 -o newprogram -f90-gcc
E então simplesmente execute-o.
Programa semelhante em C:
#include
main()
(
printf("This is a printed program");
)
Para iniciantes puros, é o mais fácil possível.
Porém, como estamos falando de computadores, isso é difícil de entender. Portanto, para tornar isso sensível aos computadores e executar um programa criado com uma linguagem de alto nível, ele deve ser compilado na linguagem de máquina.
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E é aí que entra a linguagem de baixo nível. Ao contrário de anteriormente, onde havia apenas algumas linguagens de alto nível, hoje existem inúmeras linguagens de alto nível, como C, Cobol, FORTRAN, Pascal, Java, Perl, Python, PHP, Ruby, C ++, BASIC e Visual Basic .
O que são idiomas de baixo nível?
Idiomas de baixo nível aqueles idiomas extremamente próximos à linguagem de máquina. Eles também são conhecidos como idiomas do Assembly. Os idiomas mais próximos depois da linguagem Assembly para Machine são C e C ++. Algumas pessoas até chamam C e C ++ como linguagens de baixo nível. O código da máquina é conhecido como baixo nível porque, diferentemente das linguagens de programação de alto nível, ele não precisa de mais nada como compiladores ou algo assim. Ele roda diretamente no processador e eles são extremamente específicos da arquitetura.
Linguagens de baixo nível são mais apropriadas para o desenvolvimento de novos sistemas operacionais ou para escrever códigos de firmware para microcontroladores. Eles podem fazer qualquer coisa com um pouco de trabalho duro (na verdade, muito trabalho duro para ser específico), mas obviamente você não vai querer escrever uma aplicação importante nele. Semelhante é o caso de C (atualmente chamado de Cee). C é realmente uma linguagem muito vasta para começar. Ele permite que você se registre diretamente e dê acesso instantâneo a vários locais de memória.
Mas, ao mesmo tempo, também possui muitas construções, que permitem ao hardware carregar abstração. Francamente falando, C e C ++ representam duplamente uma variedade de linguagens, uma vez que a maioria das linguagens retirou suas bibliotecas. Na prática, C e C ++ são de baixo nível, como eu disse anteriormente, porque escrever aplicativos no nível corporativo é bastante difícil. Mas, teoricamente, os dois são realmente linguagens de alto nível.
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Características dos idiomas de alto e baixo nível:
Agora, o fato é que de vez em quando me perguntam em várias entrevistas e em outros lugares que eu gosto da programação de nível mais baixo ou mais alto. Parece-me que não existe o melhor. A resposta é que ambos têm sua própria especialidade e você não pode substituir um pelo outro. Assim, eu realmente gosto dos dois.
A programação de baixo nível é desafiadora e requer muita experiência e conhecimento. Os recursos das linguagens de alto nível são onde todas as coisas criativas ocorrem, ou seja, aplicativos que as pessoas usam no seu dia-a-dia e podem ser depuradas de uma maneira muito mais fácil do que em um nível baixo. E aqui, você pode trabalhar com tecnologias extremamente novas, pois muitos desses idiomas são atualizados continuamente devido ao suporte da comunidade.
Se você questionar isso para qualquer codificador de idioma de alto nível sobre o que ele gosta, a resposta que você receberá estará longe do que você precisa. Eles não dirão qual é o melhor.
Eles provavelmente dirão que são mais apaixonados por uma linguagem específica de alto nível e não por todas elas. Não sei se isso acontece. Os exemplos mais famosos são Python e Ruby, e se você lhes mostrar alguns programas escritos em assembly, provavelmente irá hasta-la-vista.
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O que é realmente excelente em muitos idiomas de alto nível é que eles se enquadram na categoria híbrida. Por exemplo, o python é extremamente orientado a objetos, mas, ao mesmo tempo, também suporta fechamentos e funções de primeira classe. Embora não seja tão poderoso quanto o Scala, ele tem a capacidade de representar mais ou menos coisas do que uma linguagem puramente.
Os idiomas de alto nível geralmente são lentos quando comparados aos idiomas de baixo nível. Isso ocorre porque as linguagens de alto nível têm muitas abstrações e camadas de código antes de atingirem o hardware em si, enquanto que o código da máquina está mais próximo, é realmente rápido processar e retornar a saída. Um pedaço de código no Python provavelmente é traduzido em milhares de linhas de palavras-máquina.
Obviamente, as linguagens de alto nível estão no mesmo nível em que o desempenho bruto é desnecessário, porque você não pode desenvolver aplicativos tão estáveis e grandes em nível baixo quanto em alto nível. É uma coisa que vale a pena lembrar.
Programação C - A confusão de nível baixo / alto
Embora C tenha muitas características semelhantes às da linguagem Pascal, algumas vezes ainda é considerada uma linguagem de baixo nível, pelo que é compatível com operações de bits, ponteiros e acesso direto à memória. C é realmente uma linguagem de alto nível com os recursos inclusivos de baixo nível. Esta é a principal razão pela qual os programadores dependem de C em relação a qualquer coisa por suas qualidades imbatíveis.
Pode parecer estranho que o C, apesar de tratado como uma linguagem de baixo nível, seja extremamente portátil. Fanaticamente falando, C é realmente estendido para usar o hardware em seus limites extremos possível.
Linguagem assembly, por outro lado, dificilmente é portátil. No entanto, tentar obter portabilidade é um grande problema no caso de baixo nível, especialmente no caso do Java, que roda em uma JVM, ou seja, em uma máquina virtual. C ou Assembly em execução em uma VM nunca terão acesso puro ao hardware.
Para ser mais preciso, um idioma se torna um nível baixo se estiver estruturado especificamente para ser executado diretamente no hardware. Os idiomas de baixo nível têm muito menos sintaxe, ao contrário dos idiomas de alto nível que possuem muitos códigos.
Idiomas de baixo nível que permitem acesso total ao hardware seriam, na verdade, uma má escolha para escrever projetos.
Quando usar de nível baixo?
Um código de máquina se parece com isso, que é extremamente rápido, pois está muito próximo do hardware.
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Acima, aqui está uma função escrita para uma arquitetura de 32 bits, ou seja, código de máquina x86 para calcular o número de Fibonacci.
Escrever código de máquina é indiscutivelmente bastante irritante, porque requer a verificação de códigos numéricos de vez em quando para todas as outras instruções executadas. Quem diabos tem tempo para isso? E é por essa razão que a Programação de Baixo Nível nasceu.
Mas se você perguntar sobre programação de baixo nível para programadores de alto nível, a resposta que você obteria é a seguinte:
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Conclusão
Linguagens de baixo nível têm uma vantagem adicional de perder o controle da CPU, mas seus códigos são extremamente difíceis de entender e depurar por outros programadores. Todas as outras famílias de arquitetura têm seu próprio conjunto de linguagem assembly, o que significa que o código escrito para um é impossível de executar no outro. O que, resumidamente, significa que o código não é portátil.
As vantagens da linguagem de alto nível é que as linguagens de alto nível são extremamente portáteis, por outro lado, e são usadas principalmente para escrever softwares que podem ser executados em várias plataformas e arquiteturas. Nenhum deles pode substituir um ao outro porque eles são dois lados da mesma moeda.
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