O que é código-fonte?

Abra qualquer arquivo terminado em .py, .c ou .java em um editor de texto simples e você estará lendo código-fonte. É o mesmo tipo de arquivo que uma lista de compras: letras, dígitos, espaços e quebras de linha. O que o torna um programa é que o texto segue as regras de uma linguagem de programação, então uma ferramenta consegue transformá-lo em instruções para o processador.

Como é o código-fonte

Aqui está um programa Python completo. Cada linha é código-fonte, inclusive o comentário, que o computador ignora e o próximo programador lê.

# Work out the price of three tickets
price = 4
count = 3
total = price * count
print("Total:", total)

Total: 12

O mesmo programa em C também é código-fonte, só que em outra linguagem, com outras regras:

#include <stdio.h>

int main(void) {
    int price = 4;
    printf("Total: %d\n", price * 3);
    return 0;
}

Uma aplicação real tem milhares de arquivos como esses. O kernel do Linux tem mais de 30 milhões de linhas de código-fonte, e um pequeno app web pode facilmente ter algumas centenas de arquivos. Cada arquivo tem uma extensão que diz às ferramentas qual linguagem ele contém:

Código-fonte é texto puro

Código-fonte não tem fontes, cores nem formatação escondida. As cores que você vê em um editor são adicionadas pelo editor para facilitar a leitura; elas não ficam salvas no arquivo. É por isso que você escreve código em um editor de código como o VS Code e nunca no Microsoft Word: um processador de texto salva dados de formatação e aspas "inteligentes", e o resultado é um arquivo que a linguagem não consegue ler, geralmente rejeitado com um erro de sintaxe.

Como é só texto, um programa pode até guardar o código-fonte de outro programa em uma string e executá-lo:

source = """
price = 4
total = price * 3
print("Total:", total)
"""

print(type(source))
print(len(source.strip().splitlines()), "lines of text")
exec(source)

<class 'str'>
3 lines of text
Total: 12

Até a última linha, source é uma string comum. exec a entrega ao Python, que lê o texto e o executa. Essa é a vida inteira do código-fonte em miniatura: primeiro texto, depois instruções.

Como o código-fonte vira um programa em execução

O processador do seu computador não sabe ler Python nem C. Ele só executa código de máquina, que são instruções binárias específicas de um tipo de CPU (x86-64 na maioria dos notebooks e servidores, ARM em celulares e nos Macs com Apple Silicon). Alguém precisa traduzir. Há duas formas principais:

1. Um compilador traduz o programa inteiro antes. Executar gcc hello.c -o hello lê o código-fonte em C e grava um novo arquivo, hello, cheio de código de máquina. Você pode apagar hello.c depois e hello continua executando.
2. Um interpretador executa o código-fonte diretamente. Executar python3 hello.py inicia o interpretador Python, que lê hello.py e executa suas instruções. Nenhum arquivo de programa separado é gerado, então o código-fonte precisa estar lá toda vez.

Muitas linguagens misturam as duas formas. O código-fonte Java é compilado pelo javac em bytecode (arquivos .class), e a Máquina Virtual Java executa esse bytecode. A comparação completa está na página compilador vs interpretador.

Código-fonte, código objeto e código de máquina

Esses três termos descrevem o mesmo programa em etapas diferentes:

Se você abrir um executável compilado em um editor de texto, verá símbolos ilegíveis, porque ele é binário, não texto. Em um Mac, os quatro primeiros bytes do programa hello acima são cf fa ed fe em hexadecimal, a marca de um executável Mach-O. Você pode examinar valores brutos como esses com o conversor de bases numéricas.

Código aberto e código fechado

Quem pode ler o código-fonte é uma questão tanto jurídica quanto técnica. Software de código aberto (open source) publica seu código-fonte sob uma licença que permite a qualquer pessoa ler, alterar e compartilhar. Python, Linux e Firefox são de código aberto. Software de código fechado (proprietário) distribui só o programa compilado. O Microsoft Windows e o Adobe Photoshop são de código fechado, e o código-fonte deles é segredo comercial.

O código-fonte também é protegido por direitos autorais, como um livro. Encontrar um código na internet não significa que você pode reutilizá-lo: confira o arquivo de licença, muitas vezes chamado LICENSE, antes de copiar qualquer coisa para o seu projeto.

Equívocos comuns

• "Exibir código-fonte mostra o código-fonte de um site." Mostra o HTML, o CSS e o JavaScript que o seu navegador recebeu. O lado do servidor do site (escrito em Python, Java, PHP ou outra linguagem) nunca sai do servidor, então você não consegue vê-lo.
• "Um descompilador devolve o código-fonte original." Um descompilador reconstrói um código legível a partir de um programa compilado, mas os comentários somem e os nomes muitas vezes se perdem, então o resultado é um palpite sobre o código-fonte, não o arquivo que os autores escreveram.
• "Código e código-fonte são a mesma coisa." Código-fonte é a versão escrita por pessoas. "Código" é mais amplo e também cobre código de máquina, bytecode e código gerado.
• "Código-fonte precisa ser em inglês." Palavras-chave como if e print são palavras em inglês, mas nomes de variáveis, comentários e strings podem estar em qualquer idioma. Os arquivos de código-fonte do Python 3 são UTF-8 por padrão, então prix = 4 e # 合計を計算する são ambos válidos.

Para onde ir agora

O código-fonte é verificado antes de executar, e a primeira coisa que a maioria dos iniciantes encontra é o erro de sintaxe. Para ver como as duas formas de executar código-fonte diferem, leia o que é um compilador e depois compilador vs interpretador. Você pode escrever e executar seu próprio código-fonte no navegador no playground de Python ou começar o curso de Python.