Linguagem de programação na computação reversível

 

Na computação reversível, os códigos variam conforme a linguagem de programação, mas todos seguem o princípio de preservar o estado inicial para permitir a reversão das operações. Aqui estão exemplos em algumas linguagens populares:

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1. Python

Python não é nativamente reversível, mas podemos simular a reversibilidade usando estruturas como pilhas para armazenar estados:

# Pilha para armazenar estados
stack = []

# Função reversível para adicionar números
def add_reversible(a, b):
    stack.append((a, b))  # Salva o estado inicial
    return a + b

# Função para desfazer a operação
def undo_add():
    if stack:
        a, b = stack.pop()
        return a, b

# Uso do código
resultado = add_reversible(5, 3)
print("Resultado:", resultado)  # Saída: 8

a, b = undo_add()
print("Desfeito:", a, b)  # Saída: 5, 3

Esse exemplo demonstra como armazenar o estado inicial e reverter a operação usando uma pilha.

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2. C++

Em C++, o uso de funções e estruturas reversíveis é feito através de ponteiros ou referências, mantendo estados anteriores em um histórico:

#include <iostream>
#include <stack>
using namespace std;

stack<pair<int, int>> history;

// Função reversível para somar
int add_reversible(int a, int b) {
    history.push({a, b});  // Armazena o estado
    return a + b;
}

// Função para desfazer a soma
void undo_add() {
    if (!history.empty()) {
        auto state = history.top();
        history.pop();
        cout << "Desfeito: " << state.first << ", " << state.second << endl;
    }
}

int main() {
    int resultado = add_reversible(4, 2);
    cout << "Resultado: " << resultado << endl;

    undo_add();
    return 0;
}

Essa abordagem utiliza a estrutura stack para gerenciar o histórico de estados, permitindo desfazer operações.

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3. Linguagem de Montagem (Assembly)

Em Assembly, a reversibilidade é implementada manualmente, armazenando registros antes de operações:

section .data
    result dq 0

section .text
    global _start

_start:
    mov rax, 5     ; Atribui valor 5
    mov rbx, 3     ; Atribui valor 3

    push rax       ; Salva o estado de RAX
    push rbx       ; Salva o estado de RBX

    add rax, rbx   ; Soma RAX e RBX
    mov [result], rax

    ; Desfazendo a operação
    pop rbx        ; Recupera RBX
    pop rax        ; Recupera RAX

    mov rax, 60    ; syscall: exit
    xor rdi, rdi   ; exit code 0
    syscall

Esse exemplo salva e restaura registros usando a pilha, mantendo a reversibilidade manualmente.

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4. Haskell (Funcional e Imutável)

Em Haskell, a reversibilidade é feita naturalmente devido à imutabilidade:

-- Função reversível para somar
addReversible :: Int -> Int -> (Int, (Int, Int))
addReversible a b = (a + b, (a, b))

-- Função para desfazer a soma
undoAdd :: (Int, (Int, Int)) -> (Int, Int)
undoAdd (_, state) = state

main :: IO ()
main = do
    let resultado = addReversible 5 3
    print $ fst resultado    -- Saída: 8
    print $ undoAdd resultado -- Saída: (5, 3)

A função retorna o resultado junto com o estado inicial, facilitando a reversão.

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