Assuntos tratados na disciplina:

• Ferramentas
  • git, github, gitlab
  • cmake
  • IDE - Emacs (spacemacs), VS Code, PyCharm, Spyder, Jupyter, etc.
  • GDB
• Linguagens abordadas:
  • C
  • Python
  • Emacs Lisp
• Conceitos:
  • Programação Orientada a Objetos
  • Programação Funcional
  • Programação Imperativa
• Construção de Aplicativos com Interface Gráfica utilizando GTK

• Conceitos:
  • Licenças de Software
    • Opensource
    • Software livre (FOSS)
    • Shareware
    • Freeware
    • Software proprietário
  • Sistema Operacional, Kernel, Libc, Shell

• Instalação de Sistema Operacional (SO) Baseado em Linux: Debian GNU/Linux 11 Codename bullseye
  • Tutorial
• Partições de HD

• Conceitos:
  • make, gcc
  • código de retorno de processo (return ou exit)
  • variáveis locais, criadas na pilha, e variáveis globais
  • Formato ELF, seções:
    • .data
    • .text
    • .bss
    • HEAP
    • Stack
  • GDB
  • Estrutura de programas em C (exemplo)
    • Arquivos de código fonte (.c)
    • Arquivos objeto (.o)
    • Arquivos de cabeçalho (.h)
  • Compilador GCC e suas flags
  • Makefile (exemplo):
    • Para criação e utilização do makefile no VS Code é necessário instalar uma extensão chamada Makefile Tools.
    • Para instalar abra o Quick Open (Ctrl + P) e cole o seguinte comando: ext install ms-vscode.makefile-tools

• Instalação e configuração de SO e ambiente de desenvolvimento integrado (IDE)
  • IDE: Emacs com Spacemacs
    • Para instalar Emacs: rodar no terminal

    sudo apt update
    sudo apt install emacs

    • Para instalar Spacemacs: rodar no terminal

    cd ~
    git clone https://github.com/syl20bnr/spacemacs ~/.emacs.d

    • Usar arquivo de configuração .spacemacs presente na pasta emacs
      • Salve o arquivo .spacemacs na sua pasta de usuário
    • Para usar modo C/C++, instalar pacote ccls:

    sudo apt update
    sudo apt install ccls

• Conceitos:
  • Controle de versões
  • rcs, svn, git
    • Plataformas de hospedagem com controle de versões usando Git: GitHub, GitLab
  • Tabela com comandos Git e atalhos de teclado equivalentes no Emacs
  • Exemplo com código para calcular fatorial de n

Cálculo do termo n da sequência de Fibonacci

• Linguagem utilizada: C
• Tarefas:
  • Inicialmente, implementar utilizando laços de controle de fluxo (ex: for)
  • Posteriormente, implementar utilizando funções recursivas
  • A transição entre versões deve ser feita usando recursos de controle de versões (ex: commit, branch, etc)
• Serão avaliadas as competências do aluno ao usar ferramenta git e plataforma de hospedagem com controle de versões

• Conceitos:
  • Programação imperativa $\neq$ Programação funcional
  • Programação estruturada ((do) while, for) $\neq$ Programação não-estruturada (goto)
  • Programação orientada a objetos (OOP) $\neq$ Programação não-orientada a objetos
  • OOP
    • Objetos
    • Classes
    • Herança
    • Polimorfismo
  • Vantagens: Encapsulamento, modularidade, manutenção, legibilidade
  • Linguagens para OOP: C++, Rust, Python
    • Exemplo em Python

• Continuação do trabalho de cálculo do número n da sequência de Fibonacci

• Criar um repositório na nuvem
  • Your repositories -> New
    • Inserir nome do repositório
    • Escolher entre público e privado
    • Adicionar README.md, licença e .gitignore
  • Create
• Clonar repositório
  • Usar ssh para editar e enviar o código de volta ao repositório remoto
    • Para usar o ssh, tem que criar uma chave criptográfica assimétrica e carregá-la na sua área do GitHub:

    ssh-keygen -t ed25519 -C emaildelogin

    • Duas chaves são criadas no diretório ~/.ssh: id_ed25519 (chave privada) e id_ed25519.pub (chave pública)
    • Usar a chave pública no GitHub:
      • Settings -> SSH and GPG keys -> New SSH key
        • Inserir nome de identificação da chave
        • Em Key, colocar conteúdo do arquivo id_ed25519.pub: ssh-ed5........emaildelogin
  • Caso não precise, pode-se usar https
• Criar e editar localmente os arquivos
• Adicionar arquivos ao controle de versões (add), "tirar foto" (commit) e enviar para remoto (push)

• Conclusão do trabalho de cálculo do número n da sequência de Fibonacci

• Tipos de dados:

  • Numéricos: int, float, complex
  • Texto: str
  • Booleanos: bool
  • Outros tipos: Sequência, Mapeamento, Binário
    • Mais tipos e detalhes

• Tipos de operadores:

  • Matemáticos: +, -, *, /, **, <<, etc
  • Booleanos: or, and, xor, not, etc

• Controle de fluxo:

  • Condicional:

    if bool1:
        statements
    elif bool2:
        statements
    else
        statements

  • Laços de repetição:

    for var in range(n):
        statements

    while bool1:
        statements

  • Teste de trecho de código:

    try:
        test code
    except typeerror:
        statements

  • Abertura de arquivos de texto

    with open('file.txt','r') as f:
        handle data in f

• IDE: Emacs com Spacemacs
  • Para instalar interpretador interativo ipython: rodar no terminal

  sudo apt update
  sudo apt install python3-pip ipython3
  sudo update-alternatives --install /usr/bin/ipython ipython /usr/bin/ipython3 1

  • Para instalar dependências para habilitar recursos de python no Emacs: rodar no terminal

  pip install jedi json-rpc service_factory flake8 autoflake

  • Usar arquivo .spacemacs da pasta emacs
  • Comandos no Emacs após editar um programa em python:
    • C-c C-p: inicia o interpretador python
    • C-c C-c: roda o programa
    • C-c C-r: roda o que está selecionado

• Definição de funções:
  • Conferir exemplo

• Definição de novos tipos: class nome:
  • Conferir exemplo
    • Declarar variáveis locais ao início
  • Exemplos de redefinição de operadores para classes:
    • Redefinir r+n: def __add__(self,v)
    • Redefinir r+=n: def __iadd__(self,v)
• Regular Expressions (Regex)
  • Usar pacote re:

  import re
  re.search('regex_pattern',string)

  • Exemplos de padrão:
    • '^a' começa com letra a
    • '^[0-9]' começa com número
    • 'n' contém letra n

Os grupos que são formados por 2 integrantes tem que fazer a apresentação em no mínimo 20 minutos e no máximo em 30 minutos.

Os grupos que tem 3 integrantes tem que fazer a apresentação em no mínimo 30 minutos e no máximo em 40 minutos.

Elabore um programa em Python que lê um arquivo separado por vírgulas (,) e muda as vírgulas por ponto e vírgula (;), escrevendo o arquivo final com outro nome.

Envie o link do repositório.

A família de linguagens LISP é muito abrangente, tendo uma grande quantidade de dialetos. Pode-se dizer que dentro dela, existem dois grandes grupos:

• LISP propriamente dita, tendo como Common-LISP um dos maiores exemplos, seguido do Emacs-LISP; e
• SCHEME, com vários dialetos como GUILE, Chez-SCHEME & Racket, Gerbil & Gambit, etc.

Foi passado em sala, algumas noções iniciais de Emacs-LISP, resumidas em um tutorial.

Os alunos puderam rodar os exemplos do tutorial e fazer algumas experimentações com Emacs-LISP dentro do editor Emacs.

Foi explicado alguns conceitos sobre a programação funcional e funções em LISP, com exemplos no tutorial.

O tutorial sobre manipulação de buffers exemplifica comandos básicos para criação de buffers, leitura de arquivos, entre outros.

Elabore um programa em LISP ou Python que lê um arquivo input.dat, cujo conteúdo consiste de linhas com dois inteiros cada x, y, separados por vírgula ou espaço. O programa deve criar um novo arquivo output.dat que contenha o número de Fibonacci X do primeiro número e o fatorial Y do segundo número, respeitando a estrutura:

Linha n: Fib(x)=X Fact(y)=Y

Envie o link do repositório no E-Disciplinas USP.

Para quem optou por utilizar o Emacs LISP, como ele tem algumas vantagens devido ao tipo buffer, seguem algumas dicas:

Deve-se trabalhar com dois buffers: b-in (buffer de entrada de dados) e b-out (buffer de saída de dados).

Criando os buffers:

(setq b-in (find-file-noselect "input.dat"))
(setq b-out (find-file-noselect "output.dat"))

Um conjunto de funções interessantes seria:

(split-string (buffer-substring-no-properties (line-beginning-position) (line-end-position))
(next-line)

O trecho de código acima retorna uma lista com as strings separadas por espaço. Veja que você pode usar outros separadores para split-string, no argumento opcional.

Para converter de string para número, use string-to-number.

Para varrer todo o buffer de entrada, veja o código

(with-current-buffer b-in
  (beginning-of-buffer)
  (while (not (eobp)) ;; eobp retorna verdadeiro para fim de buffer
    (let ((l1 (split-string (buffer-substring-no-properties (line-beginning-position) (line-end-position)))))
        ;; código para inserir no buffer de saída
        (with-current-buffer b-out
        ;; ... use a função insert que tem strings como argumento. A função format é como o printf, mas ela retorna uma string para a insert
            ))
    (next-line)))

No final, salve o buffer de saída:

(with-current-buffer b-out
    (save-buffer))

A solução completa pode ser vista no arquivo funcional.el, mas não é única, existem muitas variações.

1. numpy + scypy
2. datetime

1. matplotlib
2. pandas

Teste nos serviços de git hosting, como GitHub e GitLab.

• Para criar teste automático:

No projeto de interesse, acessar a aba Actions. Escolher a ação adequada para o projeto e clicar em Configure.

Um arquivo de configuração (extensão .yml) é criado na pasta /.github/workflows.

• Estrutura básica do arquivo de configuração:
  • Define nome da ação

  name: Exemplo de automatização

  • Define quando realizar as ações (no exemplo, realiza as ações na branch main após um Push ou Pull Request)

  on:
  push:
    branches: [ "main" ]
  pull_request:
    branches: [ "main" ]

  • Define ambiente de execução e as ações em si (no exemplo, a única ação definida, "Compila programa", é definida pelo comando make e é executada no ambiente ubuntu-latest - Ubuntu 20.04)

  jobs:
    build:
  
      runs-on: ubuntu-latest
  
      steps:
      - uses: actions/checkout@v3
      - name: Compila programa
        run: make

  Possibilidades disponíveis para o campo runs-on podem ser vistas aqui.

Gtk + Python + Glade: construindo aplicativos gráficos com a interface gráfica Gtk, tutoriais em Python GTK+ 3 Tutorial. Atualmente o Gtk está em sua versão 4 (major version), porém a distribuição Debian estável utiliza a versão 3.