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Introdução

1 Abstração

Abstração é fundamental em linguagens de programação

• Nomear uma parte do programa potencialmente complexa
• Grau de separação entre
  • Linguagem de programação
  • Arquitetura do computador

\pause Existem dois tipos de abstração

• Abstração de Controle \scriptsize (operações e ações)
  • Existe desde os primórdios da computação
• \normalsize Abstração de Dados \scriptsize (representação de informações)
  • Proposta na década de 80

2 Abstração de Controle

Abstração de Controle → Subprogramas

• Separam-se as operações repetitivas do programa
• Podem ser chamadas em diferentes momentos

Vantagens

• Permite economizar memória
• Diminui o tempo de codificação
• Aumentam legibilidade, simplificam o código

3 Subprograma

Único ponto de entrada, vários de saída

Apresenta uma relação de mestre-trabalhador

Controle é suspenso na unidade chamadora

Retorna após o fim da unidade chamada

\pause Tipos de subprogramas

• Função \scriptsize – Retorna um valor
• \small Procedimento \scriptsize – Não retorna um valor
• \pause \small Corotinas → quebram a relação de mestre-trabalhador
  • Múltiplas entradas
  • Linguagens: apenas Lua (e Python) as implementam

4 Subprograma – Algumas Questões de Projeto

• Como se dá a ativação dos subprogramas?
• Quais ambientes de referência são permitidos/usados? São locais ou globais? Qual é o alcance e a visibilidade dos componentes?
• Qual é o funcionamento e a semântica das variáveis locais?
• Há proteção de componentes locais?
• Subprogramas aninhados são permitidos?
• Sobrecarga de subprogramas é permitida?
• Podem ser usadas/declaradas unidades genéricas?

5 Subprograma – Conceitos

Uma definição de subprograma (cabeçalho e corpo)

• O cabeçalho contém o tipo, nome e parâmetros
  • Permite verificações de tipo pelo compilador
• O corpo contém a implementação, ele define
  • Um ponto de entrada da execução
  • Um ambiente de execução
  • Operações
• Código reentrante

\pause Algumas curiosidades

• Python: diretiva def é executável
• Lua: todas as funções são anônimas

  function cube(x) return x*x*x end
  cube = function (x) return x*x*x end
      

\pause Chamada de subprograma o torna ativo

• Requisição explícita de execução
• Vinculação entre o ponto de chamada e o código

6 Semântica de Chamadas e Retornos

Vinculação de subprogramas exige o registro de dados

Pergunta: Quais informações são essenciais?

• \pause Estado da execução no ponto de chamada
• \pause Passagem de parâmetros, dependendo do método empregado
• \pause Ambiente global de execução
• \pause Ambiente local de execução
• \pause Endereço de retorno

\pause Armazenadas em um Registro de Ativação (RA ou frame)

\pause Na chamada, uma instância do RA é criada na pilha

7 Visão Geral da Memória