Guia básico para programadores de primeiro int main

Vou aproveitar que meu amigo DQ publicou um artigo muito bom sobre como fazer programas fáceis de manter (merece ser lido!) e vou republicar um artigo do blogue antigo sobre o básico do básico para quem deseja entender como os programas funcionam. Não é nada sofisticado, apenas alguns conceitos comuns que, se você deseja ser programador, deveria procurar saber.

Código, dados e processador

A primeira coisa a saber é o que é um programa. Podemos imaginá-lo como um arquivo que vai ser interpretado pelo computador. Essa interpretação chamamos de execução. Quando um programa está sendo executado também é comum dizermos que ele está rodando. Teoricamente ele pode rodar eternamente, mas o que acontece em casos normais é que ele tem um fim previsto, seja quando o usuário fechar a janela principal (evento externo) ou quando ele terminar o que tinha que fazer (lógica interna).

E do que é feito um programa? Basicamente de duas coisas: dados de entrada e instruções (ou código). Os dados podem estar no próprio programa ou serem lidos de algum outro lugar (do teclado, de outro arquivo, da internet, etc). As instruções do seu programa é o que será interpretado pelo computador. E o que ele fará? Basicamente alterar os dados de entrada. O objetivo fundamental de um programa é gerar dados de saída. Esses dados são escritos/exibidos para algum outro lugar (para a tela, para um arquivo, para a internet, etc).

Vamos analisar essas abstrações em exemplos da vida real:

Exemplo	Dados de entrada	Processamento	Dados de saída
Bloco de Notas	Digitação do usuário	Leitura do teclado	Texto exibido na tela
Chat Online	Envio de mensagem	Conexão com a internet	Seu amigo recebe a mensagem
Editor de imagem	Movimento do mouse	Interpretação de movimento	Retângulo desenhado
Browser	Clique do mouse em uma URL	Conexão com o site	Exibição da nova página
Jogo de Tiro	Clique no botão de tiro	Cálculo do projétil	Inimigo acertado
Compilador	Código do programador	Interpretação das instruções	Código de máquina (seu programa!)

Como podemos ver, podemos abstrair esse lance de "dados de entrada + processamento = dados de saída" com qualquer tipo de programa que usarmos. Basta relacionar o que fazemos (digitar algo, arrastar o mouse, apertar um botão, etc) para obtermos a saída desejada (texto/gráfico na tela, no arquivo, na impressora, etc). O programa é o elemento que fica no meio fazendo essa "mágica".

Dados do programa

Existem informações intermediárias que precisamos guardar em um programa em execução para que no final consigamos apresentar a saída desejada ao usuário. Essas informações intermediárias também são dados, só que o usuário não os enxerga. A elas chamamos de variáveis. Entenda uma variável como "um lugar na memória onde o programa armazena alguma informação durante o processamento".

Toda variável é apenas memória interpretada de uma maneira peculiar. Essa maneira de interpretar a memória é chamada de tipo. Cada variável possui o tipo que lhe convém. Basicamente, existem dois tipos de variáveis: número (ou inteiro) e texto (ou string).

Instruções do programa

Imagine um programa sendo executado do começo ao fim. A ordem em que um programa é executado é chamado de fluxo de execução. A tendência natural de um programa é ser executado pelo computador da sua primeira instrução até a última, sempre nessa ordem. Ou seja, linha 1, linha 2, linha 3, ...., linha n. Pronto. Acabou.

Porém, se fosse sempre assim, isso quer dizer que o programa seria executado sempre do mesmo jeito, e os dados de saída seriam sempre os mesmos, independente dos dados de entrada. Mas isso não acontece, certo? Quer dizer, se você não mirar direito e apertar o botão certo, o inimigo não vai cair no chão. Isso faz um certo sentido, não?

Seguindo esse raciocínio, podemos deduzir que um programa deve tomar decisões para saber o que fazer. E para tomar essas decisões ele usa o que recebeu como entrada, que são exatamente os dados de entrada. Nesse contexto, tomar decisão significa alterar o fluxo de execução. Ou seja, a ordem não necessariamente será sempre linha 1, linha 2, linha 3, etc, mas poderá ser, por exemplo, linha 1, linha 52, linha 237643, linha 52 de novo, linha 890, e assim por diante.

001: inicia
002: lê entrada
003: atirar?
004: sim! ir para 514
005: não! ir para 002
006: ...
...
514: acertei?
515: sim! ir para 489
516: não! ir para 234
517: ...
...
234: fui acertado?
235: sim! ir para 918
236: não! ir para 002
...
489: aumenta pontos
490: ir para 002
...
918: diminui vida
919: morri?
920: sim! ir para 980
921: não! ir para 002
...
980: game over!
981: sai do programa

Note que existem várias perguntas que o programa precisa responder para seguir em frente. Para respondê-las, o programa pede a ajuda do computador para fazer comparações entre variáveis. E aí está o uso desses dados internos.

Mudando o fluxo

Bem, até aqui você já aprendeu um montão de coisas:

Programas podem ser armazenados em arquivos.
Quando executados, o computador interpreta suas instruções.
Um programa usa dados de entrada para gerar dados de saída.
Para tomar decisões, ele utiliza variáveis internas.
A ordem das instruções é chamado fluxo de execução.
A tomada de decisões altera o fluxo de execução de um programa.

Para concluir, vamos dar uma espiada nas estruturas de comparação de um programa em C e suas conseqüentes mudanças de fluxo. Note também que as comparações são feitas com variáveis internas.

If significa "se", ou seja, faz uma comparação, e retorna se a comparação é verdadeira (sim!) ou não (não!). Porém, o if apenas faz alguma coisa se o resultado for sim.

Else significa "senão", ou seja, é o complemento do if. Lembra-se que o if só faz alguma coisa se o resultado da comparação for sim? Pois bem, o else permite fazer outra coisa se o resultado for não.

Else

While significa "enquanto", e é o nosso primeiro exemplo de laço, ou loop. Um loop faz constantemente a mesma coisa enquanto o resultado da comparação for sim. Uma vez que for não (pode ser a primeira, inclusive), ele não faz mais nada e o programa continua seu fluxo natural.

While

For significa "por", com o mesmo sentido que em "ele me chutou por 5 vezes seguidas". Ele pode ter muitos usos, mas o tradicional é fazer n vezes alguma coisa, sabendo que n é um número de vezes já conhecido. Nesse caso, o loop serve apenas para repetir um determinado número de vezes uma ação, sem nunca variar esse número de vezes.

For

É só isso?

Programar não tem segredo. É tudo uma questão de gostar, aprender, executar, aprender, gostar mais, aprender mais, executar mais, etc. Não exatamente nessa ordem. Tudo vai depender dos seus dados de entrada. Mas o fluxo já começou sua execução...

Para saber mais

Se ainda está difícil compreender

Resolva exercícios de lógica.
Leia livros bem introdutórios (até para criança vale) como Introdução Ilustrada à Computação.