T01 — 031.1 Noções básicas de desenvolvimento de software

Resumo Conciso

Código-fonte

O código-fonte é uma descrição textual da tarefa que o programador deseja realizar, escrita numa linguagem de programação definida. É uma abstração de alto nível, compreensível por humanos, que representa as operações que o computador irá executar. O código-fonte é organizado em ficheiros de texto simples, cada um com uma extensão que identifica a linguagem (.c, .py, .js, etc.).

Organização:

• Programas simples: poucas linhas num único ficheiro
• Programas complexos: milhares de ficheiros e pastas dedicadas a tarefas específicas
• Aplicativos web: documentos HTML podem incorporar código JavaScript diretamente

Editores de Código e IDE

Funcionalidades de um IDE: preenchimento automático, verificação de código em tempo real, depuração e testes automatizados.

Sistemas de Controle de Versão (VCS)

O código-fonte está em constante evolução. Ferramentas como Git, Subversion e Mercurial mantêm um registo de todas as alterações e dos seus autores.

• Git: VCS mais popular; permite múltiplas cópias independentes de um repositório
• Repositórios online: GitHub, GitLab, Savannah (GNU)
• Benefícios: rastrear alterações, reverter modificações, trabalho colaborativo sem conflitos

Paradigmas de Programação

A maioria das linguagens modernas permite misturar aspetos de diferentes paradigmas. Exemplo: JavaScript combina procedural, funcional e OOP.

Bibliotecas

Funções pré-construídas que podem ser incorporadas no código. Em JavaScript, incluem-se com import from:

import { OrbitControls } from 'modules/OrbitControls.js';

Compiladores vs. Interpretadores

Exceção — Bytecode: Linguagens como Java compilam para bytecode (formato intermédio), que é depois executado por um runtime. É mais rápido que interpretação pura, mas mais lento que binário nativo.

Ferramentas de automação de compilação: make, Maven, Gradle

Linguagens de Programação Principais

Programas e Linguagens Compostos

Um aplicativo pode ter componentes em linguagens diferentes, comunicando via API. Exemplo: Python para mineração de dados + C++ para processamento numérico pesado.

🧭 Exercícios Guiados (resolvidos)

Exercício Guiado 1 — Editar código-fonte

Enunciado: Que tipo de programa pode ser usado para editar um código-fonte?

Solução passo a passo:

1. O código-fonte é um ficheiro de texto simples.
2. Qualquer programa capaz de editar texto simples pode ser usado para editar código-fonte.
3. Na prática, utilizam-se editores de texto como o Vim ou Nano, editores com suporte a sintaxe como o VS Code, ou IDEs como o Eclipse.

Resposta: Em princípio, qualquer programa capaz de editar texto simples.

Exercício Guiado 2 — Controle de versão

Enunciado: Que tipo de ferramenta ajuda a integrar o trabalho de diferentes desenvolvedores na mesma base de código?

Solução passo a passo:

1. Quando vários programadores trabalham no mesmo projeto, precisam de uma forma de coordenar alterações.
2. Um sistema de controlo de versão (VCS) regista todas as alterações e permite que cada desenvolvedor trabalhe numa cópia independente.
3. O Git é o VCS mais utilizado atualmente.

Resposta: Um sistema de controlo de origem ou versão, como o Git.

Exercício Guiado 3 — Paradigma procedural em C

Enunciado: Identifique os componentes de um programa procedural em C e explique a ordem de execução.

Solução passo a passo:

1. O programa contém variáveis globais (side, area, volume).
2. Existem duas sub-rotinas: square() e cube().
3. A função main() atribui valor a side, chama square(), depois cube(), e imprime o resultado.
4. A ordem das ações em main() determina a sequência de estados do programa.

#include <stdio.h>float side;float area;float volume;void square(){ area = side * side; }void cube(){ volume = area * side; }int main(){  side = 2;  square();  cube();  printf("Volume: %f\n", volume);  return 0;}

Exercício Guiado 4 — Paradigma OOP em C++

Enunciado: Reescreva o exemplo procedural em C++ usando o paradigma orientado a objetos.

Solução passo a passo:

1. Criar uma classe Cube que encapsula o atributo side e o método volume().
2. O método volume() calcula o volume diretamente, sem depender de variáveis externas.
3. Em main(), cria-se um objeto Cube e invoca-se o método volume().

#include <iostream>class Cube {  float side;  public:    Cube(float s){ side = s; }    float volume() { return side * side * side; }};int main(){  float side = 2;  Cube cube(side);  std::cout << "Volume: " << cube.volume() << std::endl;  return 0;}

Exercício Guiado 5 — Paradigma funcional em JavaScript

Enunciado: Implemente a mesma funcionalidade (cálculo de volume) em JavaScript usando o paradigma funcional.

Solução passo a passo:

1. Criar uma função cube() que recebe side como parâmetro.
2. A função é autossuficiente: recebe todos os dados necessários e produz sempre o mesmo resultado para o mesmo parâmetro.
3. Não há estado partilhado entre funções.

function cube(side){  return side*side*side;}console.log("Volume: " + cube(2));

🔬 Exercícios Exploratórios (prática no terminal)

1. Enunciado: Suponha que pretende escrever um jogo em 3D para ser jogado no navegador. Quais bibliotecas de terceiros fornecem recursos para a animação 3D em JavaScript?

npm install three

1. Enunciado: Além do PHP, quais outras linguagens podem ser usadas no lado do servidor de um aplicativo web?

# Verificar se o Node.js está instaladonode --version# Verificar se o Python está instaladopython3 --version

1. Enunciado: Liste os tipos de extensão de ficheiro associados às linguagens C, Python e JavaScript.

1. Enunciado: Crie um repositório Git local e faça um primeiro commit com um ficheiro de exemplo.

   mkdir meu-projeto   cd meu-projeto   git init   echo "# Meu Projeto" > README.md   git add README.md   git commit -m "Primeiro commit"

1. Enunciado: Compile um programa simples em C e execute o binário resultante.

   # Criar o ficheiro fonte   cat << 'EOF' > hello.c   #include <stdio.h>   int main(){     printf("Olá, mundo!\n");     return 0;   }   EOF   # Compilar   gcc hello.c -o hello   # Executar   ./hello