O que é uma linguagem de programação?

No vasto cenário digital, as linguagens de programação são a "língua franca" do desenvolvimento de software, viabilizando conversas globais entre máquinas e desenvolvedores, onde quer que estejam. Sua importância vai muito além das linhas de código: eles nos capacitam a usar a tecnologia para inovar, automatizar e dar vida à nossa imaginação.

Se você já se perguntou como suas aplicações, sites ou softwares favoritos ganham vida, está no lugar certo. Neste artigo, exploraremos os fundamentos não tão básicos das linguagens de programação, seu papel fundamental no desenvolvimento de software e como elas moldam o cenário tecnológico com o qual lidamos diariamente.

Qual é o papel das linguagens de programação no desenvolvimento de software?

Os computadores "falam" em uma "linguagem" usando sequências de numerais "1" e "0", conhecida como código binário. Uma linguagem de programação nos permite traduzir o código binário do computador em algo que os seres humanos possam entender e escrever.

Por meio dessas linguagens, podemos nos comunicar com computadores, criar e organizar código, especificar funcionalidades e comportamentos, automatizar e melhorar a eficiência, colaborar e compartilhar código e resolver problemas de forma criativa.

Aqui estão alguns exemplos de como linguagens de programação específicas podem ser úteis:

Comunicar-se com computadores:

Exemplo: Python

O Python é amplamente usado para escrever scripts e programas para comunicar instruções aos computadores. Por exemplo, um script Python pode automatizar operações de arquivos, gerenciar tarefas do sistema ou controlar componentes de hardware, permitindo que os desenvolvedores interajam com os computadores em um nível baixo.

Criar e organizar o código:

Exemplo: Java

Java é conhecido por seu paradigma de programação orientado a objetos, o que o torna adequado para a criação de aplicações corporativas em grande escala. Os desenvolvedores usam Java para organizar o código em classes e módulos, promovendo a capacidade de reutilização e manutenção do código. A estrutura da linguagem auxilia na criação de projetos de software bem organizados e estruturados.

Especificar a funcionalidade e o comportamento:

Exemplo: JavaScript

O JavaScript é comumente usado para especificar a funcionalidade e o comportamento de aplicações Web. Ele é executado em navegadores da Web, permitindo que os desenvolvedores definam como as páginas da Web interagem com os usuários. O JavaScript é essencial para scripts do lado do cliente, habilitando experiências Web dinâmicas e interativas.

Automatizar e aumentar a eficiência:

Exemplo: Bash (Bourne Again Shell)

Os scripts bash são usados para automatizar tarefas repetitivas no ambiente Linux. Os desenvolvedores escrevem scripts bash para automatizar tarefas do sistema, operações de arquivos e outros processos de rotina. Isso aumenta a eficiência, reduzindo a intervenção manual nas operações diárias.

Colaborar e compartilhar código:

Exemplo: Ruby

O Ruby on Rails é uma estrutura de desenvolvimento Web que facilita a colaboração e o compartilhamento de código. Segue os princípios de CoC (convenção sobre configuração) e de DRY (não se repetir), facilitando o trabalho conjunto dos desenvolvedores em um projeto. A estrutura incentiva a uniformidade, facilitando a colaboração entre os membros da equipe.

Adaptabilidade e flexibilidade:

Exemplo: C++

O C++ é conhecido por sua adaptabilidade e flexibilidade, permitindo aos desenvolvedores escrever código de baixo e de alto nível. É usado em diversas aplicações, desde programação de sistemas até desenvolvimento de jogos. O C++ equilibra desempenho e abstração, tornando-o adaptável a diferentes domínios e requisitos.

Resolução de problemas e criatividade:

Exemplo: Python (novamente)

O Python é mencionado duas vezes por um bom motivo: é uma das linguagens mais populares para aprendizado por iniciantes e também é usado para resolução de problemas e tarefas criativas, devido a sua sintaxe clara e extensas bibliotecas. Seja análise de dados, aprendizado de máquina ou criação de aplicações Web, a versatilidade do Python permite que os desenvolvedores abordem a solução de problemas de maneira criativa. Sua legibilidade e expressividade contribuem para uma experiência de codificação mais intuitiva e criativa.

Como funcionam as linguagens de programação?

As linguagens de programação são usadas em todas as áreas do SDLC (ciclo de vida de desenvolvimento de software), inclusive:

Escrever o código: tudo começa com código. Os desenvolvedores escrevem linhas de instruções, expressando sua lógica e intenções em uma linguagem de programação, usando um editor de texto ou um IDE (ambiente de desenvolvimento integrado).

Compilação versus interpretação: depois que o código é escrito, ele passa por compilação ou interpretação, dependendo do tipo de linguagem de programação usada. Linguagens compiladas como C++ convertem todo o código em binário legível por máquina antes da execução. Linguagens interpretadas como Python traduzem o código linha por linha durante o runtime.

Execução: o código compilado ou interpretado é executado pelo computador, executando as instruções especificadas e produzindo a saída desejada. A revisão do código ajuda a melhorar a qualidade dele e a promover a discussão entre os membros da equipe.

Erros de runtime: durante a execução, algumas instruções podem ser "perdidas na tradução." Os erros de runtime podem variar desde erros lógicos no código até problemas imprevistos. A depuração torna-se um trabalho de detetive para identificar e corrigir esses erros.

Depuração: depuração é o processo de localização e resolução de erros no código. Os desenvolvedores usam técnicas e ferramentas de revisão de código para rastrear problemas, garantindo que o software se comporte conforme pretendido, bem como para reduzir os riscos de segurança.

Tipos de linguagens de programação

Os tipos mais comuns de linguagens de programação podem ser agrupados em duas famílias: com base em paradigmas e com base em aplicação.

Linguagens com base em paradigmas

As linguagens com base em paradigmas são classificadas de acordo com seu paradigma de programação, que é um estilo fundamental de programação. Alguns exemplos de linguagens com base em paradigmas:

• Linguagens imperativas: são projetadas para expressar a sequência de etapas necessárias para resolver um problema. Elas descrevem como um programa opera usando instruções que alteram o estado do programa. Os exemplos incluem C, C++ e Java.

• Linguagens funcionais: as linguagens funcionais são projetadas para expressar cálculos como a avaliação de funções matemáticas. Enfatizam o uso de funções e evitam alterações de estado e dados mutáveis. Os exemplos incluem Haskell, Lisp, Scala e ML.

• Linguagens de marcação: as linguagens de marcação são projetadas para anotar texto com metadados e são usadas frequentemente no desenvolvimento Web para formatar e apresentar texto. Os exemplos incluem HTML, XML e LaTeX.

Linguagens com base em aplicação

As linguagens com base em aplicação são classificadas de acordo com seu domínio de aplicação. Alguns exemplos de linguagens com base em aplicação são:

• Linguagens de desenvolvimento Web são vitais para a criação de sites e aplicações Web interativos e visualmente atraentes. Os exemplos incluem HTML, CSS, JavaScript e PHP.

• Linguagens de desenvolvimento de aplicações móveis são adaptadas para a criação de aplicações em plataformas móveis. Os exemplos incluem Java, Kotlin e Swift.

• Linguagens de ciência de dados são projetadas para análise estatística, aprendizado de máquina e manipulação de dados. Os exemplos incluem Python, R e SQL.

Linguagens de programação populares

A popularidade das linguagens de programação pode aumentar ou diminuir: novas linguagens estão sendo constantemente desenvolvidas, à medida que surgem novas tecnologias. Se você está tentando decidir com qual linguagem iniciar sua jornada de codificação ou qual usar em um novo projeto, verifique o índice de PYPL (Popularidade de Linguagem de Programação), que usa a "sabedoria coletiva" para indicar a popularidade atual de uma linguagem analisando dados brutos do Google Trends.

Várias linguagens de programação são consistentemente encontradas na parte inicial de qualquer lista de popularidade:

Python: uma linguagem de programação de alto nível e uso geral, amplamente usada para desenvolvimento Web, ciência de dados, inteligência artificial e automação.

• Pontos fortes: legibilidade, versatilidade e extensas bibliotecas.

• Pontos fracos: velocidade de execução mais lenta em comparação com linguagens de nível inferior.

JavaScript: o JavaScript é conhecido por sua capacidade de habilitar conteúdo e interfaces do usuário interativos e dinâmicos. Dá suporte a scripts do lado do cliente e do lado do servidor.

• Pontos fortes: onipresente no desenvolvimento Web; programação assíncrona.

• Pontos fracos: natureza de thread único; potencial para problemas de compatibilidade do navegador.

Java: uma linguagem de programação orientada a objetos, estaticamente tipada e compilada, conhecida por sua portabilidade e independência de plataforma. O Java é particularmente útil para aplicações em setores como finanças, saúde e entretenimento e para desenvolvimento de aplicações corporativas, Android e Web.

• Pontos fortes: independência de plataforma; forte suporte da comunidade.

• Pontos fracos: detalhamento; execução mais lenta em comparação com linguagens de nível inferior.

C++: uma linguagem orientada a objetos de alto desempenho usada em programação de sistemas e computação científica, bem como para desenvolver sistemas operacionais, navegadores e jogos.

• Pontos fortes: alto desempenho; amplo suporte de biblioteca.

• Pontos fracos: curva de aprendizado mais acentuada; gerenciamento manual de memória.

C#: uma linguagem de programação orientada a objetos usada para desenvolver jogos e aplicações do Windows.

• Pontos fortes: versátil e integra-se eficientemente com Visual Studio, .NET Framework e Microsoft Azure.

• Pontos fracos: curva de aprendizado mais acentuada e comunidade não tão grande quanto às de outras linguagens populares, como Java ou Python.

Go: uma linguagem de programação compilada e estaticamente tipada, projetada para criar software escalonável e eficiente.

• Pontos fortes: simplicidade, suporte à simultaneidade e compilação rápida.

• Pontos fracos: ecossistema menor em comparação com linguagens estabelecidas.

Outras linguagens de programação populares incluem C, PHP, TypeScript, HTML e CSS. C é uma linguagem de programação processual de uso geral usada para desenvolver sistemas operacionais, drivers de dispositivos e sistemas integrados. PHP é uma linguagem de script do lado do servidor usada para criar páginas da Web dinâmicas, enquanto TypeScript é um superconjunto de JavaScript que adiciona tipagem estática opcional e outros recursos à linguagem. HTML e CSS são linguagens de marcação usadas para criar páginas da Web.

Como aprender linguagens de programação

Com o surgimento de ferramentas de IA generativa como GitHub Copilot e geração de código por IA, a linguagem de codificação entrou em nosso vocabulário comum, independentemente da profissão ou área escolhida. Embora as grandes empresas de tecnologia possam parecer o ponto mais alto do sucesso da codificação, representam uma pequena fração do impacto das' linguagens de programação. Muitos profissionais de recrutamento preveem que, em breve, ter uma compreensão básica de codificação será tão comum e tão importante como a alfabetização ou a aprendizagem de um idioma estrangeiro. Aprender uma nova linguagem de programação abre inúmeras oportunidades de avanço na carreira.

Aqui estão algumas etapas para auxiliar a decidir qual linguagem de programação é melhor para você aprender:

1. Identificar seu propósito

Decidir qual linguagem de programação aprender depende do que você deseja fazer. Algumas linguagens, como Python ou Java, têm enormes comunidades de suporte, são fáceis de aprender e usar e podem ser usadas para várias aplicações. Outras são mais específicas e são projetadas para realizar tarefas muito específicas.

2. Escolher uma linguagem

Com base em seus objetivos, selecione uma linguagem que se alinhe a seu propósito. O Python é frequentemente recomendado para iniciantes, devido a sua legibilidade e versatilidade. Confira os recursos dos Roteiros de aprendizagem do GitHub a fim de explorar tópicos relevantes para seus objetivos.

3. Tutoriais e cursos online

Muitas plataformas, como Codecademy, Coursera e Udacity, oferecem cursos interativos para diversas linguagens de programação. Confira a série de vídeos, Python para iniciantes, do Microsoft Learn

4. E-books e documentações

Explore e-books conceituados sobre linguagens de programação e consulte a documentação oficial e os recursos de líderes do setor, como GitHub e Microsoft Learn.

5. Praticar e experimentar

Aplique seu conhecimento trabalhando em projetos do mundo real. Plataformas como o GitHub oferecem um espaço acolhedor para colaborar, apresentar e fazer perguntas práticas sobre linguagens.

6. Participar de comunidades de aprendizes

Participe de fóruns e comunidades online para buscar ajuda, compartilhar experiências e conectar-se com outros aprendizes e especialistas. Conheça a comunidade e saiba o que outros desenvolvedores estão fazendo com a linguagem escolhida.

Introdução às linguagens de programação

Resumindo, as linguagens de programação permitem instruir os computadores a criar plataformas para jogos e diversão, conectar comunidades física e virtualmente e até criar programas que proporcionem intervenções médicas que salvam vidas.

Essas linguagens não são usadas apenas por desenvolvedores profissionais em grandes empresas de tecnologia ou no Vale do Silício. Codificadores autodidatas em diversas áreas, como ciência, jogos, esportes, finanças e saúde, aprendem continuamente novas linguagens. Tornar-se fluente em uma linguagem de programação (ou em várias) é uma ferramenta essencial no desenvolvimento de software. Seja você um desenvolvedor experiente ou um iniciante curioso, aprender uma nova linguagem de programação despertará maneiras criativas de usar a tecnologia e se converterá em "codificação divertida" em qualquer linguagem.

Mais recursos para começar

• Escreva mais código escrevendo menos código com o GitHub Copilot >

• Capacitação de desenvolvedores para criar software seguro com mais rapidez >