Protseduuriline programmeerimine on programmeerimine, mis peegeldab arvuti Neumanni arhitektuuri tausta. Kõik selles keeles kirjutatud programmid on teatud käskude jada, mis loob teatud algoritmi teatud probleemide lahendamiseks. Kõige olulisem käsk on määramisoperatsioon, mille eesmärk on luua ja parandada arvuti mälu sisu.
Mis on selle keele põhiidee?
Protseduuriliste programmeerimiskeelte peamine omadus on arvutimälu kasutamine teabe salvestamiseks. Programmi toimimine on taandatud erinevate käskude pidevale ja vahelduvale täitmisele, et muuta mälu sisu, muuta selle algolekut ja saavutada soovitud tulemusi.
Kuidas see kõik algas
Protseduuriline programmeerimine sai alguse kõrgetasemelise Fortrani nimelise keele loomisega. Selle lõi 50ndate alguses USA-s IBM. Esimesed väljaanded tema kohta ilmusid alles 1954. aastal. Protseduurile orienteeritud programmeerimiskeel Fortran töötati välja teaduslike ja tehniliste ülesannete täitmiseks. Keele põhiobjektid on arvmuutujad, reaal- ja täisarvud. Kõik avaldised põhinevad neljal peamisel aritmeetilisel arvutusel: astendamine, suhtetehted, sulud, loogilised manipulatsioonid AND, NOT, OR.
Keele peamised operaatorid on väljund, sisend, üleminek (tingimuslik, tingimusteta), alamprogrammide kutsumine, tsüklid, määramine. Fortrani keeles on protseduuriline programmeerimine olnud maailmas populaarseim juba väga pikka aega. Keele eksisteerimise ajal kogunes tohutult palju andmebaasi erinevatest raamatukogudest ja programmidest, mis on kirjutatud spetsiaalselt Fortranis. Nüüd alles käib töö järgmise Fortrani standardi kasutuselevõtuga. 2000. aastal töötati välja Fortran F2k versioon, mille standardversioon kannab nime HPF. See loodi paralleelsete superarvutite jaoks. Muide, PL-1 ja BASIC keeled kasutavad paljusid Fortrani standardeid.
Coboli keel
Cobol on protseduuriline programmeerimiskeel. See on programmeerimiskeel, mille eesmärk on lahendada paljusid teabe töötlemise probleeme. Seda kasutatakse aktiivselt erinevate juhtimis-, raamatupidamis- ja majandusprobleemide lahendamiseks. Protseduuriline programmeerimine Cobolis töötati välja USA-s aastatel 1958–1960. Programmil endal, mis on loodud Cobolis, on mitut tüüpi ingliskeelseid lausetüüpe, mis meenutavad välimuselt kõige tavalisemat teksti. Asi on selles, et rühmjärjestikku kirjutatud operaatorid liidetakse täislauseteks, laused ise lõikudeks ja lõigud lõikudeks. Programmeerija määrab ise lõikudele ja määratud jaotistele nimed või sildid, et hõlbustada konkreetsele koodiosale viitamist. Nõukogude Liidus töötati välja programmi venekeelne versioon ja seda rakendati praktikas väga eduk alt.
Protseduurile orienteeritud programmeerimine Coboli keeles on realiseeritud tänu võimsatele töövahenditele, mis suudavad töödelda tohutuid andmevooge, mis on salvestatud erinevatele välistele draividele. Selles keeles on kirjutatud palju rakendusi, mida kasutatakse aktiivselt ka praegu.
Huvitav fakt: USA kõrgeima tasuga programmeerijad kirjutavad programme Cobolis.
Algoli keel
Selle protseduurilise programmeerimiskeele lõi terve rühm spetsialiste 1960. aastal. See oli rahvusvahelise tasandi koostöö alguse tulemus. Algol töötati välja algoritmide hooldamiseks, mis olid üles ehitatud teatud protseduuride jada kujul, mida ülesannete lahendamiseks kasutati. Alguses tajuti keelt mõnevõrra ebaselgelt, kuid seda tunnustati rahvusvahelisel tasandil, see mängis tohutut rolli programmeerimise põhikontseptsioonide väljatöötamisel ja uue põlvkonna programmeerijate õpetamisel. Algoli keeles oli protseduuriline programmeerimine esimene, mis võttis kasutusele sellised mõisted nagu "programmiploki struktuur", "dünaamiline mälujaotus".
Keelel on veel üks omadus –see on võimalus sisestada plokki mõned kohalikud märgid, mis ülejäänud programmi koodile ei kehti. Jah, Algol-60 ei olnud oma rahvusvahelisest päritolust hoolimata nii populaarne kui Fortran.
Kõigil välismaistel arvutitel polnud Algol-60 tõlkijaid, seega on seda protseduurilist programmeerimist muudetud ja ilmunud on täiustatud Algol-68 keel.
Algol-68
See oli juba mitmekülgne ja mitmeotstarbeline täiustatud programmeerimiskeel. Selle peamine omadus oli see, et sama programmiga oli võimalik tõlkida keele erinevatest versioonidest ilma kuluta, kohandades seda keelt erinevatele programmeerijate kategooriatele, kellel võib olla selle keele domeenispetsiifiline dialekt.
Kui me hindame selle keele võimalusi, siis Algol-68 edestab isegi praegu oma võimekuse poolest paljusid programmeerimiskeeli, kuid selle põhjuseks on asjaolu, et selle protseduurilise programmeerimiskeele jaoks pole tõhusaid arvuteid, pole veel õnnestunud kvaliteetset ja kiiret kompilaatorit luua.
Kuidas kuulus BASIC ilmus?
Protseduursete programmeerimiskeelte hulka kuulub ka maailmakuulsa BASIC. Kuuekümnendate aastate keskel töötasid Dartmouthi kolledži töötajad nimega Thomas Kurtz ja John Kemeny välja ainulaadse programmeerimiskeele, mis pööras maailmas kõik pea peale. See koosnes kõige lihtsamatest ingliskeelsetest sõnadest ja uus keel tunnistati algajatele mõeldud universaalseks koodiks ehk teisisõnu BASICiks. SünniaastaArvatakse, et see keel on 1964. BASIC on arvutis interaktiivses dialoogirežiimis lai alt levinud. Miks on BASIC nii populaarseks saanud? Kõik tänu sellele, et seda oli võimalikult lihtne omandada, lisaks aitas keel lahendada paljusid erinevaid teaduslikke, majanduslikke, tehnilisi, mängu- ja isegi igapäevaseid ülesandeid. BASICul olid erinevad vaikereeglid, mida nüüd peetakse programmeerimise halva maitse märgiks. Pärast seda ilmus maailmas palju selle keele versioone, mis sageli ei ühildu, kuid ühest versioonist aru saades saate teise hõlpsasti omandada. Algses versioonis oli ainult tõlk, kuid nüüd on olemas ka kompilaator.
Kuuekümnendate alguses olid kõik tollal eksisteerinud keeled keskendunud erinevate probleemide lahendamisele, kuid need olid seotud ka konkreetse arvutiarhitektuuriga. Seda peeti puuduseks, mistõttu otsustati välja töötada universaalne programmeerimiskeel.
PL/1
See on esimene mitmeotstarbeline universaalkeel, mille lõi USA-s IBM. Loomisaastad 1963-1966. Arvatakse, et see on üks levinumaid keeli, see on kohandatud paljude arvutitehnoloogia probleemide lahendamiseks: planeerimine, erinevate arvutusprotsesside uurimine, loogikaülesannete modelleerimine ja lahendamine, loogikalülituste uurimine, arendus matemaatilise tarkvara süsteeme.
PL/1 loomisel kasutati praktikas erinevaid Algol-60, Fortrani, Coboli kontseptsioone ja tööriistu. PL/1 peetakse kõige paindlikumaks ja rikkalikumaks keeleks, see võimaldabluua lisasid, parandada valmis programmi teksti isegi silumise ajal. Keel on lai alt levinud ja selle tõlkijaid kasutatakse mitut tüüpi arvutites. IBM jätkab selle keele toetamist ka praegu.
Pascal
Pascal on väga populaarne protseduurikeel, mida kasutatakse eriti personaalarvutite jaoks. See protseduuriline programmeerimiskeel loodi õppekeelena, selle loomise aastad on 1968-1971. Töötanud välja Niklaus Wirth ETH-s Zürichis. See programmeerimiskeel sai nime suure prantsuse matemaatiku ja filosoofi Blaise Pascali järgi. Wirthi põhiülesanne oli luua keel, mis põhineks kõige lihtsamal süntaksil, väikesel hulgal põhistruktuuridel, mis muudetakse tavapärase kompilaatori abil masinkoodiks. Väärib märkimist, et see tal õnnestus.
Pascali programmeerimise protseduuriline paradigma põhineb järgmistel põhimõtetel:
- Struktureeritud programmeerimine. Sel juhul kasutatakse alamprogramme, sõltumatuid andmestruktuure. Programmeerija suudab luua hõlpsasti loetava koodi, arusaadava programmistruktuuri, lihtsustab testimist ja silumist.
- Programmeerimine on üles ehitatud ül alt alla. Ülesanne on jaotatud lahendatavateks lihtülesanneteks ning konstrueeritud alamülesannete põhjal on juba ehitamisel üldülesande lõpplahendus.
C keel
Protseduuriline programmeerimine C, mille on välja töötanud Bell Labs UNIX-i operatsioonisüsteemi juurutamiseks, mida algselt ei peetudmass. Arendajatel oli plaan Assembler lihts alt välja vahetada, kuid ilmus lihts alt eraldi C-keel, mis on ainulaadne selle poolest, et sellel on kõrgetasemeliste programmeerimiskeelte võimalused ja samal ajal on tal vahendid funktsionaalsete suhete saamiseks. C-keeles puudub protseduuri mõiste, süntaks on üsna lihtne, puudub range andmete tippimine, kaasas on võime väljendada paari tegevust korraga. See keel tõmbas kohe programmeerijate tähelepanu, andes neile lisavõimalusi huvitavate programmide loomiseks. Praeguseks on C-keel üsna populaarne, seda kasutavad programmeerimisel laialdaselt professionaalid. Nüüd on seda rakendatud paljudel arvutiplatvormidel.
Mis on protseduurikeelte puhul erilist?
Neid on vaid mõned, seega tasub igaühest rääkida. See on:
- Moodul. Programmi osa, mis salvestatakse eraldi faili. Moodul rakendab valikute komplekti, mis on seotud teatud muutujate, konstantide või objektidega.
- Funktsioon. See on terviklik sõltumatu koodilõik, mis lahendab konkreetse probleemi.
- Andmetüüp. See mõiste räägib teatud teabe massiivist, mis on määratletud ühte tüüpi.
Protseduurilise ja objektorienteeritud programmeerimise erinevused
Paljud programmeerijad teavad, et tarkvara või veebirakenduste loomisel kasutatakse praktikas protseduurilisi ja objektorienteeritud programmeerimiskeeli. Mis vahet sellel on? Kõik on lihtne, protseduuriline ja objekt-orienteeritud programmeerimist kasutatakse praktikas kõikjal, kuid seal on mõned eristavad punktid. Programmeerija, seades endale töö käigus konkreetse ülesande, jagab selle väikesteks, valib realiseerimiseks teatud keelekonstruktsioonid (tsüklid, funktsioonid, harud, struktuurioperaatorid). See tähendab, et spetsialist juhindub protseduurilisest programmeerimisest.
OOP sisaldab mõistet "objekt", muidu nimetatakse neid ka klassieksemplarideks, kuna palju pärineb klassist. Pärimine on teine OOP-i eristav printsiip.
Protseduurilised ja funktsionaalsed keeled
Protseduuriline ja funktsionaalne programmeerimine on samad või mitte? Funktsionaalne programmeerimine on keskendunud diskreetse matemaatika probleemide lahendamisele, samas kui protseduuriline programmeerimine on veidi laiem mõiste ja hõlmab paljusid programmeerimiskeeli teatud tüüpi ülesannete lahendamiseks.
Mida endale valida?
Paljud protseduurilised programmeerimiskeeled on aegunud. Jah, osa neist on veel täiustamisel, kuid siiski tasub tähelepanu pöörata vaid osale neist. Näiteks C-keel. See on tänapäeval maailmas levinud,paljud kaasaegsed platvormid on ehitatud spetsiaalselt C-keeles,et kui soovid areneda programmeerimise vallas,siis tuleks C-keelega lähem alt tutvuda., saate valida enda jaoks midagi muud, mis ei pruugi olla seotud protseduuriliste programmeerimiskeeltega.
