Qual a diferença entre linguagem compilada e interpretada?

As linguagens de programação podem ser classificadas em três categorias principais: linguagens compiladas, linguagens interpretadas e linguagens que utilizam a abordagem JIT (Just-in-Time). 

Cada uma dessas abordagens possui características distintas, vantagens e desvantagens. Neste artigo, exploraremos essas diferenças e examinaremos exemplos de linguagens populares em cada categoria.

Linguagens de programação compiladas

O significado de linguagem compilada é: linguagem em que o código-fonte é traduzido integralmente para código de máquina antes da execução. 

Um compilador analisa o código-fonte, verifica sua sintaxe e semântica e, em seguida, gera um arquivo executável ou um código objeto, que pode ser executado diretamente pelo sistema operacional. 

As linguagens compiladas geralmente oferecem um desempenho de execução mais rápido, uma vez que o código foi traduzido antecipadamente para código de máquina otimizado.

Fluxo:

Código-fonte → Compilador → Binário nativo → Execução

Exemplos de linguagens compiladas

• C: muito usada no desenvolvimento de sistemas operacionais, drivers e softwares de alto desempenho. É uma linguagem próxima do hardware (mais baixo nível), o que garante controle detalhado sobre a memória e recursos da máquina;
• C++: aplicada em jogos, softwares gráficos e aplicações financeiras que demandam rapidez no processamento;
• Rust: ganha espaço em projetos que exigem segurança de memória sem perder performance, como servidores e sistemas embarcados;

• Fortran: linguagem usada em projetos científicos e acadêmicos, em áreas como a matemática;

• Swift: linguagem da Apple para iOS e macOS, combinando velocidade e uma sintaxe mais moderna que Objective-C.

Essas linguagens são frequentemente utilizadas para desenvolvimento de sistemas operacionais, aplicativos de alto desempenho e outros softwares que requerem execução rápida e eficiente.

Desvantagens da linguagens compiladas

No entanto, as linguagens compiladas também têm algumas desvantagens. Uma delas é a falta de portabilidade, já que o código compilado é específico para a arquitetura e o sistema operacional em que foi compilado. 

Isso significa que o mesmo código não pode ser executado em diferentes plataformas sem recompilação. Além disso, o processo de compilação pode ser mais demorado em comparação com a interpretação, especialmente para projetos de grande escala.

Desempenho esperado a partir da linguagem compilada

Um código compilado tende a ter desempenho superior em cenários que exigem grande poder de processamento ou resposta imediata. Isso porque o trabalho pesado da tradução para código de máquina já foi feito antes da execução. 

Em aplicações como engines de jogos, sistemas bancários ou controle de tráfego aéreo, essa diferença de milissegundos pode ser decisiva.

Por outro lado, o ganho de performance vem acompanhado de um processo de desenvolvimento que, muitas vezes, exige mais testes e atenção a detalhes. 

Em suma: em contextos nos quais velocidade de execução e confiabilidade máxima são prioridades, uma linguagem compilada geralmente se mostra a melhor escolha.

Linguagens interpretadas

Uma linguagem interpretada é aquela em que o código-fonte é executado linha por linha por um interpretador em tempo real. Em vez de ser traduzido antecipadamente para código de máquina, o código é analisado e executado em tempo real, conforme encontrado.

Fluxo:

Código-fonte → Interpretador → Execução

Exemplos de linguagens interpretadas

• Python: popular em ciência de dados, automação, back-end e inteligência artificial. O foco é produtividade e legibilidade;
• Ruby: conhecida pelo framework Ruby on Rails, eficiente para prototipagem e startups;
• JavaScript: base da web moderna, usado em front-end, back-end (Node.js) e até aplicações mobile;
• PHP: comum em sites e sistemas de gestão de conteúdo, como WordPress.

As linguagens interpretadas oferecem vantagens, como a portabilidade, pois o código-fonte pode ser executado em qualquer sistema operacional que tenha o interpretador adequado instalado. 

Além disso, a interpretação permite um processo de desenvolvimento mais rápido e flexível, uma vez que não é necessário passar pelo processo de compilação antes de executar o código. Isso facilita a depuração e a experimentação rápida.

Desvantagens da Interpretação

No entanto, as linguagens interpretadas também tendem a ter um desempenho de execução mais lento em comparação com as linguagens compiladas. 

O código interpretado requer uma camada adicional de processamento, pois precisa ser analisado e convertido em instruções executáveis durante a execução. 

Isso pode resultar em uma redução no desempenho, especialmente em cenários que exigem alta velocidade de processamento ou otimização de recursos.

Desempenho esperado a partir da linguagem interpretada

Por executarem instruções em tempo real, linguagens interpretadas tendem a ser mais lentas, como já mencionado. Porém, o impacto disso depende do cenário. 

Para um sistema de recomendação de vídeos ou um dashboard corporativo, o gargalo pode estar no banco de dados ou na rede, não no tempo de execução da linguagem.

O ponto forte da linguagem interpretada está na flexibilidade. Ajustar, testar e implantar novas funcionalidades é mais rápido, o que pode ser crucial para mercados que mudam constantemente. Em aplicações que priorizam agilidade e iteração rápida, esse perfil de linguagem se adapta melhor.

Pensando em escalabilidade, em DevOps, agilidade e em características comuns demandadas por sistemas modernos, esse sistema pode funcionar bem. 

Por que a portabilidade importa

Portabilidade é a capacidade de um software rodar em diferentes sistemas operacionais e arquiteturas sem grandes ajustes no código. 

Em um mundo no qual empresas operam em ambientes híbridos e usuários acessam produtos em dispositivos variados, isso se torna um diferencial estratégico.

Imagine um sistema bancário que precisa atender clientes tanto no desktop quanto no aplicativo mobile. 

Se a linguagem escolhida for pouco portátil, cada plataforma exigirá um desenvolvimento quase independente, aumentando custos e tempo. Já uma linguagem com alta portabilidade (como Java ou Python) permite que boa parte do código seja reaproveitada.

Gerenciar essa escolha de forma correta significa planejar a longo prazo. Afinal, produtos com alta portabilidade tendem a ter manutenção mais previsível, integração facilitada e um ciclo de vida estendido.

JIT - A junção dos dois conceitos

O JIT (Just-in-Time) é uma abordagem que combina características das linguagens compiladas e interpretadas. 

Em uma linguagem JIT, o código-fonte é compilado em tempo de execução, enquanto o programa está sendo executado. O compilador JIT analisa o código-fonte ou o bytecode intermediário e traduz partes específicas em código de máquina conforme necessário.

Essa abordagem visa obter um equilíbrio entre o desempenho das linguagens compiladas e a flexibilidade das linguagens interpretadas. 

Ao compilar apenas as partes relevantes e otimizar o código em tempo real, o JIT pode melhorar o desempenho de execução em comparação com a interpretação pura.

Algumas linguagens populares que utilizam a abordagem JIT

• Java;
• C# (na plataforma .NET);
• JavaScript (em navegadores modernos).

O Java sempre foi um belíssimo exemplo de como isso funciona na prática. A máquina virtual Java (JVM) utiliza a compilação JIT para converter o bytecode Java em código de máquina otimizado. 

Da mesma forma, o Common Language Runtime (CLR) do .NET utiliza o JIT para compilar o código C# em tempo de execução. 

Além disso, os motores JavaScript JIT, como o V8 do Google Chrome, também utilizam a compilação JIT para melhorar o desempenho da execução de código JavaScript nos navegadores.

Vantagens de cada linguagem para programadores e clientes

Para o programador, a escolha da linguagem define não só a velocidade de desenvolvimento, mas também a qualidade do código e o nível de controle sobre o sistema. 

Em linguagens compiladas, o trabalho é mais minucioso, com foco em otimização e segurança. O resultado é, então, um software robusto, que aproveita ao máximo o hardware disponível.

Para o cliente, isso se traduz em estabilidade e performance. Um aplicativo de transporte, por exemplo, que processa dados em tempo real, tende a ser mais responsivo quando desenvolvido em uma linguagem compilada.

Já no universo das linguagens interpretadas, o programador ganha agilidade e simplicidade na manutenção. 

Alterações podem ser feitas e testadas rapidamente, o que reduz o tempo de entrega. Para o cliente, o benefício é a velocidade com que novas funcionalidades chegam e a adaptabilidade do produto a mudanças de mercado.

Em resumo:

• Linguagens compiladas: favorecem sistemas críticos e de alto desempenho;
• Linguagens interpretadas: destacam-se em contextos em que rapidez de entrega e flexibilidade são prioridades. 

O equilíbrio entre essas vantagens deve guiar a decisão de escolha, sempre considerando os objetivos do projeto e as expectativas do usuário final.

A escolha da linguagem de programação

Em resumo, as linguagens compiladas traduzem todo o código-fonte para código de máquina antes da execução, oferecendo desempenho rápido, mas com pouca portabilidade. 

As linguagens interpretadas executam o código linha por linha em tempo real, proporcionando portabilidade e flexibilidade, mas com um desempenho geralmente mais lento. 

Já o JIT é uma abordagem que combina características das duas, compilando o código em tempo de execução para obter um equilíbrio entre desempenho e flexibilidade.

A escolha entre uma linguagem compilada, interpretada ou JIT depende das necessidades específicas do projeto, como desempenho, portabilidade e velocidade de desenvolvimento. 

Cada abordagem tem suas vantagens e desvantagens, e diferentes linguagens de programação se enquadram em cada categoria, permitindo aos desenvolvedores escolher a melhor opção para suas necessidades.

É muito importante fazer uma reflexão profunda, entender as necessidades do cliente, e pensar em qual fase o projeto se encontra. Tendo o contexto completo do cenário, a decisão sobre o tipo de linguagem será tomada da forma mais embasada possível.

Aprender mais sobre como funcionam as linguagens interpretadas e compiladas é fundamental para conseguir melhores oportunidades no mercado tech. 

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