Interpretadores e compiladores: suas diferenças e características distintas

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Os códigos-fonte de linguagens de programação de alto nível, como PHP, Swift e JavaScript, possuem semelhanças com a linguagem natural. É possível encontrar palavras em inglês nesse código e compreender algumas de suas funcionalidades, mesmo sem dominar a linguagem. Entretanto, é necessário que esse código esteja em um formato legível para máquinas, a fim de que o computador possa executar o programa final. Para atingir esse objetivo, é preciso um intermediário que traduza o código em algo que a máquina consiga processar. É aí que entra os Interpretadores e compiladores, esse intermediário pode ser um interpretador, um compilador ou um montador. Todos eles realizam uma tarefa semelhante: traduzir o código-fonte de um formato legível para humanos para um formato legível para máquinas. No entanto, os métodos utilizados por cada um deles são bastante diferentes.

O que é um interpretador?

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Um interpretador lê cada linha de código, uma por vez, e a executa imediatamente em tempo de execução. Ele não espera que todo o código-fonte seja convertido em código de máquina antes de enviá-lo para a CPU. Em vez disso, o interpretador converte cada linha de código em um código de byte específico do interpretador e executa cada instrução à medida que ela é traduzida. O próprio interpretador alimenta a CPU durante a execução, enquanto a tarefa de interpretação depende diretamente do interpretador.

Como o interpretador analisa e executa cada linha individualmente, esse processo geralmente é mais lento. No entanto, erros em linguagens de programação interpretadas são fáceis de detectar, já que fornecem feedback instantâneo para cada linha de código.

No entanto, uma desvantagem desse comportamento é que um erro de tempo de execução pode travar o programa durante a execução, resultando em uma experiência de usuário insatisfatória, especialmente se o projeto não tiver testes adequados.

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O que é um compilador?

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Um compilador lê o código-fonte e o traduz em um executável legível por máquina. Ao contrário do interpretador, ele lê todo o código-fonte de uma só vez, gerando código de máquina para posterior processamento pela CPU. Uma vez que o compilador executa essa tarefa apenas uma vez, os programas compilados geralmente são mais rápidos e eficientes em termos de memória.

O compilador não trata de erros de tempo de execução. Em vez disso, ele sinaliza certos erros em tempo de compilação, o que geralmente é mais vantajoso. Esse tipo de erro é detectado durante o desenvolvimento, e não quando o programa é iniciado. No entanto, é importante destacar que erros de tempo de execução ainda são possíveis, mesmo em programas compilados.

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Principais diferenças

Interpretadores e compiladores são comuns, e é útil conhecer as principais diferenças entre eles.

Execução de código: entrada e saída do processamento

Um interpretador só pode coletar, traduzir e executar cada entrada linha a linha. Ele executa cada linha do código-fonte sequencialmente, e a saída final depende do que cada linha gera durante a execução.

Um compilador agrupa todo o código-fonte e o traduz apenas uma vez. Ele usa todo o código-fonte como entrada, traduzindo-o e enviando-o para a CPU para obter uma saída.

Leia também: Quais são os diferentes tipos de linguagens de programação?

Depuração e rastreamento de erros

Para código interpretado, os erros são mais rastreáveis, pois o interpretador pode relatá-los fazendo referência direta à fonte original. No entanto, quando ocorre um erro em qualquer ponto durante a execução, o interpretador é interrompido. Portanto, a depuração de erros pode ser um pouco desafiadora, já que é necessário reproduzi-los em tempo de execução. Além disso, a falta de um registro adequado de tempo de execução pode complicar ainda mais esse processo.

Por outro lado, os erros de tempo de execução em linguagens compiladas podem ser mais difíceis de rastrear, pois não há um interpretador para relatar esses erros. No entanto, os erros identificados durante o tempo de compilação são geralmente mais fáceis de lidar, pois são consistentemente identificados pelo compilador.

A maioria das linguagens compiladas também possui mecanismos para detectar variáveis não utilizadas, incompatibilidades de tipos e sintaxe incorreta, prevenindo esses tipos de erros desde o início.

Leia também: O que é programação de computadores?

Desempenho e velocidade

Como era de se esperar, um compilador ajuda a máquina a executar o código do programa mais rapidamente, pois a CPU processa o código apenas uma vez. Isso difere dos interpretadores, que traduzem cada linha em tempo de execução.

Embora existam princípios de programação que podem ser utilizados para otimizar o código interpretado, o interpretador ainda precisa de tempo para analisar e executar cada linha antes de prosseguir para a próxima. No entanto, há auxiliares de compilador disponíveis para melhorar o desempenho de linguagens interpretadas.

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Por exemplo, o navegador Chrome utiliza o mecanismo V8 para processar JavaScript, que é executado pelo compilador Just-In-Time (JIT). O módulo Pyinstaller é outro auxiliar que empacota e compila um script Python em um pacote executável.

Apesar desses auxiliares ajudarem a agrupar uma linguagem interpretada em um compilador, é importante ressaltar que o tradutor básico ainda é um interpretador.

Leia também: O que é uma linguagem de programação?

Uso de memória

O comportamento de uso de memória do interpretador e do compilador é relativo e geralmente depende do código-fonte e de outros fatores. Embora alguns programadores argumentem que a segmentação de código em interpretadores reduz o uso de memória, os interpretadores também registram o uso de memória agregado.

Por exemplo, ao examinar o perfil de uso de memória de um código Python, é possível se surpreender com a quantidade de memória que ele consome.

De forma geral, os programas compilados exigem menos memória de tempo de execução. Como eles convertem todo o código-fonte em código legível por máquina antecipadamente, dão menos trabalho para a CPU. Isso contrasta com os interpretadores, que traduzem o código apenas em tempo de execução.

Suporte à linguagem de programação

Tanto os interpretadores quanto os compiladores são amplamente utilizados, sendo úteis conhecer as principais linguagens suportadas por cada um de

les. Algumas linguagens populares compiladas incluem C, C#, Rust e Golang. Por outro lado, as linguagens interpretadas também são populares, como Python, JavaScript e PHP.

Muitos programadores tendem a preferir linguagens interpretadas. De acordo com a Pesquisa de desenvolvedores do Stack Overflow de 2023, JavaScript e Python são as duas linguagens mais desejadas, embora sejam interpretadas. Rust e C# representam as linguagens compiladas na quinta e sexta posições.

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Áreas em que as linguagens interpretadas se destacam

Os interpretadores se destacam nas seguintes áreas:

  • Facilitam a detecção de erros, uma vez que cada linha de código é executada separadamente pelo interpretador.
  • Muitas vezes, é mais rápido obter um produto viável mínimo usando linguagens interpretadas, devido à sua sintaxe menos complexa em comparação com linguagens compiladas.
  • Ao contrário das linguagens compiladas com tipagem estática, as linguagens interpretadas utilizam tipagem dinâmica, reduzindo a complexidade do código e melhorando a legibilidade.

Leia também: Como escrever sua própria linguagem de programação?

Onde as linguagens compiladas têm vantagem

E os compiladores? Aqui estão algumas áreas em que as linguagens compiladas mostram sua força:

  • As linguagens compiladas geralmente são mais rápidas na execução, exigindo menos memória de tempo de execução, uma vez que a tradução do código ocorre apenas uma vez, com antecedência.
  • A execução após a compilação ajuda a detectar bugs precocemente. O compilador garante que a implantação falhe quando ocorre um erro, o que é melhor do que identificar erros durante a execução do programa.
  • Apesar de terem tipagem estática, as linguagens compiladas definem claramente as intenções das variáveis e funções, tornando-as mais documentadas.

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Escolhendo entre interpretadores e compiladores

Como visto, a escolha entre interpretador e compilador depende das áreas em que cada um se destaca. Embora alguns programadores argumentem que as linguagens compiladas são, de forma geral, mais rápidas e melhores, outros afirmam que o desempenho depende da estrutura do código e da plataforma.

No entanto, é importante ressaltar que a escolha do tradutor adequado também deve considerar vários outros fatores, além de seus aspectos técnicos. A facilidade de aprendizado, a comunidade de desenvolvedores e a intenção do projeto são alguns dos fatores a serem considerados ao escolher entre linguagens interpretadas e compiladas.

Compiladores via Código Fonte (YouTube)
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Brayan Monteiro

Bacharel em Sistemas de Informação pela Faculdade Maurício de Nassau e desenvolvedor PHP. Além de programador, produzo conteúdo e gerencio blogs. Sou especialista em desenvolvimento de software, SEO de sites e em negócios digitais.