Procedurālā programmēšana ir programmēšana, kas atspoguļo datora Neimana arhitektūras fonu. Visas šajā valodā rakstītās programmas ir noteikta komandu secība, kas izveido noteiktu algoritmu noteiktas problēmu kopas risināšanai. Vissvarīgākā komanda ir piešķiršanas darbība, kas paredzēta, lai izveidotu un labotu datora atmiņas saturu.
Kāda ir šīs valodas galvenā ideja?
Procedurālās programmēšanas valodu galvenā iezīme ir datora atmiņas izmantošana informācijas glabāšanai. Programmas darbība ir samazināta līdz pastāvīgai un alternatīvai dažādu komandu izpildei, lai pārveidotu atmiņas saturu, mainītu tā sākotnējo stāvokli un sasniegtu vēlamos rezultātus.
Kā tas viss sākās
Procedurālā programmēšana sākās ar augsta līmeņa valodas Fortran izveidi. To piecdesmito gadu sākumā ASV izveidoja IBM. Pirmās publikācijas par viņu parādījās tikai 1954. gadā. Procedurāli orientētā programmēšanas valoda Fortran tika izstrādāta zinātnisku un tehnisku uzdevumu veikšanai. Valodas galvenie objekti ir skaitliski mainīgie, reālie un veselie skaitļi. Visas izteiksmes ir balstītas uz četriem galvenajiem aritmētiskajiem aprēķiniem: kāpināšanu, attiecību darbības, iekavas, loģiskās manipulācijas UN, NOT, OR.
Galvenie valodas operatori ir izvade, ievade, pāreja (nosacījuma, beznosacījuma), izsaukšanas apakšprogrammas, cilpas, piešķiršana. Procesuālā programmēšana Fortran valodā ir bijusi vispopulārākā pasaulē jau ļoti ilgu laiku. Valodas pastāvēšanas laikā tika uzkrāta milzīga datubāze ar dažādām bibliotēkām un programmām, kas tika rakstītas tieši Fortran. Tagad joprojām turpinās darbs pie nākamā Fortran standarta ieviešanas. 2000. gadā tika izstrādāta Fortran F2k versija, kuras standarta versija saucas HPF. Tas tika izveidots paralēliem superdatoriem. Starp citu, PL-1 un BASIC valodās tiek izmantoti daudzi Fortran standarti.
Kobolu valoda
Cobol ir procesuālā programmēšanas valoda. Šī ir programmēšanas valoda, kuras mērķis ir atrisināt daudzas informācijas apstrādes problēmas. To aktīvi izmanto dažādu vadības, grāmatvedības un ekonomisko problēmu risināšanai. Procesuālā programmēšana Kobolā tika izstrādāta Amerikas Savienotajās Valstīs 1958.-1960. gadā. Pati programma, kas izveidota Cobol, ir vairāku veidu teikumu veidi angļu valodā, kas pēc izskata atgādina visparastāko tekstu. Lieta tāda, ka grupaoperatori, kas rakstīti secīgi, tiek apvienoti veselos teikumos, paši teikumi tiek apvienoti rindkopās, bet rindkopas tiek apvienotas sadaļās. Programmētājs pats piešķir rindkopām un norādītajām sadaļām nosaukumus vai etiķetes, lai būtu vieglāk atsaukties uz konkrētu koda sadaļu. Padomju Savienībā programmas versija krievu valodā tika izstrādāta un ļoti veiksmīgi pielietota praksē.
Procedāli orientēta programmēšana Cobol valodā tiek realizēta, pateicoties jaudīgiem darba rīkiem, kas spēj apstrādāt milzīgas datu plūsmas, kas tiek glabātas dažādos ārējos diskos. Šajā valodā ir rakstītas daudzas lietojumprogrammas, kuras tiek aktīvi izmantotas arī tagad.
Interesants fakts: vislabāk apmaksātie programmētāji ASV raksta programmas Cobol valodā.
Algoļu valoda
Šo procesuālo programmēšanas valodu 1960. gadā izveidoja vesela speciālistu grupa. Tas bija rezultāts sadarbībai starptautiskā līmenī. Algol tika izstrādāts tādu algoritmu uzturēšanai, kas tika izveidoti noteiktu procedūru secības veidā, kas tika izmantotas uzdevumu risināšanai. Sākumā valoda tika uztverta nedaudz neviennozīmīgi, taču tā tika atzīta starptautiskā līmenī, tai bija milzīga loma programmēšanas pamatjēdzienu izstrādē un jaunas programmētāju paaudzes apmācībā. Procesuālā programmēšana Algol valodā bija pirmā, kas ieviesa tādus jēdzienus kā "programmas bloku struktūra", "dinamiskā atmiņas piešķiršana".
Ir vēl viena valodas iezīme -šī ir iespēja blokā ievadīt dažas vietējās atzīmes, kas neattiecas uz pārējo programmas kodu. Jā, Algol-60, neskatoties uz savu starptautisko izcelsmi, nebija tik populārs kā Fortran.
Ne visos ārzemju datoros bija tulki no Algol-60, tāpēc šī procesuālā programmēšana ir mainīta un ir parādījusies uzlabota Algol-68 valoda.
Algol-68
Tā jau bija daudzpusīga un daudzfunkcionāla uzlabota programmēšanas valoda. Tās galvenā iezīme bija tāda, ka ar vienu un to pašu programmu bija iespējams tulkot no dažādām valodas versijām bez jebkādām izmaksām, pielāgojot šo valodu dažādām programmētāju kategorijām, kurām varētu būt domēnam raksturīgi valodas dialekti.
Ja spriežam par šīs valodas iespējām, tad Algol-68 pat tagad savu iespēju ziņā apsteidz daudzas programmēšanas valodas, tomēr tāpēc, ka šai procesuālajai programmēšanas valodai nav efektīvu datoru., vēl nav izdevies izveidot kvalitatīvu un ātru kompilatoru.
Kā parādījās slavenais BASIC?
Procedurālās programmēšanas valodas ietver arī pasaulslaveno BASIC. Sešdesmito gadu vidū Dartmutas koledžas darbinieki, vārdā Tomass Kurcs un Džons Kemenijs, izstrādāja unikālu programmēšanas valodu, kas apgrieza visu pasaulē kājām gaisā. Tas sastāvēja no vienkāršākajiem angļu vārdiem, un jaunā valoda tika atzīta par universālu kodu iesācējiem jeb, citiem vārdiem sakot, BASIC. Dzimšanas gadsTiek uzskatīts, ka šī valoda ir 1964. gads. BASIC ir kļuvis plaši izplatīts datorā interaktīvā dialoga režīmā. Kāpēc BASIC ir kļuvis tik populārs? Tas viss pateicoties tam, ka to bija maksimāli viegli apgūt, turklāt valoda palīdzēja atrisināt daudz dažādu zinātnisku, ekonomisku, tehnisku, spēļu un pat ikdienas uzdevumu. BASIC bija atšķirīgi noklusējuma noteikumi, kas tagad tiek uzskatīts par programmēšanas sliktas gaumes pazīmi. Pēc tam pasaulē parādījās ļoti daudz šīs valodas versiju, kas bieži vien nav savienojamas, tomēr, saprotot vienu no versijām, var viegli apgūt otru. Sākotnējā versijā bija tikai tulks, bet tagad ir arī kompilators.
Sešdesmito gadu sākumā visas tolaik esošās valodas bija vērstas uz dažādu problēmu risināšanu, taču tās bija arī piesaistītas konkrētai datoru arhitektūrai. Tas tika uzskatīts par trūkumu, tāpēc tika nolemts izstrādāt universālu programmēšanas valodu.
PL/1
Šī ir pirmā daudzfunkcionālā universālā valoda, ko ASV izveidoja IBM. Radīšanas gadi 1963-1966. Tiek uzskatīts, ka šī ir viena no visizplatītākajām valodām, tā ir pielāgota daudzu problēmu risināšanai datortehnoloģiju jomā: plānošanai, dažādu skaitļošanas procesu izpētei, loģisko problēmu modelēšanai un risināšanai, loģisko shēmu izpētei, izstrādei. sistēmu matemātikas programmatūrai.
Kad tika izveidots PL/1, praksē tika izmantotas dažādas koncepcijas un rīki no Algol-60, Fortran, Cobol. PL/1 tiek uzskatīta par elastīgāko un bagātāko valodu, tā ļaujizveidot ieliktņus, labot gatavās programmas tekstu pat atkļūdošanas laikā. Valoda ir plaši izplatīta, un tās tulkotāji tiek izmantoti daudzu veidu datoros. IBM pat tagad turpina atbalstīt šo valodu.
Pascal
Pascal ir ļoti populāra procesuālā valoda, ko īpaši izmanto personālajos datoros. Šī procesuālā programmēšanas valoda tika izveidota kā izglītības valoda, tās tapšanas gadi ir 1968.-1971. Izstrādāja Niklaus Wirth ETH Cīrihē. Šī programmēšanas valoda tika nosaukta izcilā franču matemātiķa un filozofa Blēza Paskāla vārdā. Virta galvenais uzdevums bija izveidot valodu, kuras pamatā būtu visvienkāršākā sintakse, neliels skaits pamata struktūru, kuras tiek pārveidotas mašīnkodā, izmantojot parasto kompilatoru. Ir vērts atzīmēt, ka viņam tas izdevās.
Paskāla programmēšanas procesuālā paradigma balstās uz šādiem principiem:
- Strukturēta programmēšana. Šajā gadījumā tiek izmantotas apakšprogrammas, neatkarīgas datu struktūras. Programmētājs izdodas izveidot viegli lasāmu kodu, saprotamu programmas struktūru, vienkāršo testēšanu un atkļūdošanu.
- Programmēšana veidota no augšas uz leju. Uzdevums ir sadalīts vienkāršos risināmos uzdevumos, un uz konstruēto apakšuzdevumu pamata jau tiek veidots vispārīgā uzdevuma gala risinājums.
C valoda
Procedural Programming C, ko izstrādājusi Bell Labs, lai ieviestu UNIX operētājsistēmu, kas sākotnēji netika uzskatīta parmasa. Izstrādātāji plānoja vienkārši nomainīt Assembler, taču parādījās tikai atsevišķa C valoda, kas ir unikāla ar to, ka tai ir augsta līmeņa programmēšanas valodu iespējas un tajā pašā laikā ir līdzekļi, lai piekļūtu funkcionālām attiecībām. C valodai nav procedūras jēdziena, sintakse ir diezgan vienkārša, nav stingras datu ievadīšanas, ir iekļauta iespēja izteikt pāris darbības uzreiz. Šī valoda nekavējoties piesaistīja programmētāju uzmanību, sniedzot viņiem papildu iespējas interesantu programmu veidošanai. Līdz šim C valoda ir diezgan populāra, to plaši izmanto programmēšanas profesionāļi. Tagad tas ir ieviests daudzās datoru platformās.
Kas ir īpašs procesuālajās valodās?
Tie ir tikai daži, tāpēc par katru ir vērts runāt. Tas ir:
- Modulis. Programmas daļa, kas tiek saglabāta atsevišķā failā. Modulis ievieš opciju kopu, kas ir saistīta ar noteiktiem mainīgajiem, konstantēm vai objektiem.
- Funkcija. Šis ir pilnīgs, neatkarīgs koda fragments, kas atrisina konkrētu problēmu.
- Datu veids. Šis jēdziens runā par noteiktu informācijas masīvu, kas ir definēts vienam veidam.
Atšķirības starp procesuālo un objektorientēto programmēšanu
Daudzi programmētāji zina, ka, veidojot programmatūru vai tīmekļa lietojumprogrammas, praksē tiek izmantotas procesuālās un objektorientētās programmēšanas valodas. Kāda ir atšķirība? Viss ir vienkāršs, procesuāls un objekts-orientētu programmēšanu praksē izmanto visur, taču ir daži atšķirīgi punkti. Programmētājs darba gaitā, uzstādot sev konkrētu uzdevumu, sadala to mazos, atlasa realizācijai noteiktas valodas konstrukcijas (cilpas, funkcijas, atzarus, strukturālos operatorus). Tas nozīmē, ka speciālists vadās pēc procesuālās programmēšanas.
OOP ietver jēdzienu "objekts", pretējā gadījumā tos sauc arī par klases gadījumiem, jo daudz kas tiek mantots no klases. Mantojums ir vēl viens no OOP atšķirīgajiem principiem.
Procedurālās un funkcionālās valodas
Procedurālā un funkcionālā programmēšana ir vai nav vienāda? Funkcionālā programmēšana ir vērsta uz uzdevumu risināšanu diskrētajā matemātikā, savukārt procesuālā programmēšana ir nedaudz plašāks jēdziens un ietver daudzas programmēšanas valodas noteikta veida problēmu risināšanai.
Ko izvēlēties sev?
Daudzas procesuālās programmēšanas valodas ir novecojušas. Jā, daži no tiem vēl tiek pilnveidoti, bet tomēr ir vērts pievērst uzmanību tikai daļai no tiem. Piemēram, C valoda. Tā mūsdienās ir izplatīta pasaulē, daudzas mūsdienu platformas ir būvētas tieši C valodā, tāpēc, ja vēlies attīstīties programmēšanas jomā, tad C valoda ir jāiepazīst tuvāk., varat izvēlēties kaut ko citu, kas nav obligāti saistīts ar procesuālajām programmēšanas valodām.
