Процедуралық бағдарламалау – компьютердің Нейман архитектурасының фонын көрсететін бағдарламалау. Бұл тілде жазылған барлық бағдарламалар белгілі бір есептерді шешудің белгілі алгоритмін белгілейтін командалардың белгілі тізбегі болып табылады. Ең маңызды пәрмен – компьютер жадындағы мазмұнды орнатуға және түзетуге арналған тағайындау операциясы.
Бұл тілдің негізгі идеясы неде?
Процедуралық бағдарламалау тілдерінің негізгі ерекшелігі ақпаратты сақтау үшін компьютер жадысын пайдалану болып табылады. Бағдарламаның жұмысы жад мазмұнын түрлендіру, оның бастапқы күйін өзгерту және қажетті нәтижелерді алу үшін әртүрлі командалардың тұрақты және кезектесіп орындалуына дейін төмендейді.
Бәрі қалай басталды
Процедуралық бағдарламалау Fortran деп аталатын жоғары деңгейлі тілді құрудан басталды. Оны елуінші жылдардың басында АҚШ-та IBM компаниясы жасаған. Ол туралы алғашқы басылымдар 1954 жылы ғана пайда болды. Процедуралық бағытталған программалау тілі Fortran ғылыми-техникалық тапсырмаларды орындау үшін жасалған. Тілдің негізгі объектілері – сандық айнымалылар, нақты және бүтін сандар. Барлық өрнектер төрт негізгі арифметикалық есептеуге негізделген: дәрежеге шығару, қатынас амалдары, жақшалар, логикалық манипуляциялар ЖӘНЕ, ЕМЕС, НЕМЕСЕ.
Тілдің негізгі операторлары – шығару, енгізу, көшу (шартты, шартсыз), ішкі бағдарламаларды шақыру, циклдар, тағайындау. Фортран тілінде процедуралық бағдарламалау өте ұзақ уақыт бойы әлемде ең танымал болды. Тілдің бар болуы кезінде Фортранда арнайы жазылған әртүрлі кітапханалар мен бағдарламалардың үлкен деректер базасы жинақталды. Енді келесі Fortran стандартын енгізу жұмыстары әлі де жалғасуда. 2000 жылы Fortran F2k нұсқасы жасалды, оның стандартты нұсқасы HPF деп аталады. Ол параллельді суперкомпьютерлер үшін жасалған. Айтпақшы, PL-1 және BASIC тілдері Fortran-ның көптеген стандарттарын пайдаланады.
Кобол тілі
Cobol – процедуралық бағдарламалау тілі. Бұл ақпаратты өңдеудің көптеген мәселелерін шешуге бағытталған бағдарламалау тілі. Ол әртүрлі басқарушылық, бухгалтерлік және экономикалық мәселелерді шешу үшін белсенді түрде қолданылады. Коболда процедуралық бағдарламалау 1958-1960 жылдары АҚШ-та жасалған. Cobol тілінде жасалған бағдарламаның өзінде сыртқы түрі ең қарапайым мәтінге ұқсайтын ағылшын тілінде сөйлем түрлерінің бірнеше түрі бар. Мәселе мынада, бұл топретімен жазылған операторлар тұтас сөйлемдерге, сөйлемдердің өзі абзацтарға, абзацтар бөлімдерге біріктіріледі. Бағдарламалаушының өзі кодтың белгілі бір бөліміне сілтеме жасауды жеңілдету үшін абзацтар мен белгіленген бөлімдерге атаулар немесе белгілер тағайындайды. Кеңес Одағында бағдарламаның орыс тіліндегі нұсқасы жасалып, тәжірибеде өте сәтті қолданылды.
Кобол тіліндегі процедураға бағытталған бағдарламалау әртүрлі сыртқы дискілерде сақталған үлкен деректер ағындарын өңдеуге қабілетті қуатты жұмыс құралдарының арқасында жүзеге асырылады. Бұл тілде жазылған көптеген қолданбалар қазірдің өзінде белсенді қолданылады.
Қызықты факт: АҚШ-тағы ең жоғары ақы төленетін бағдарламашылар бағдарламаны Кобол тілінде жазады.
Алгол тілі
Бұл процедуралық бағдарламалау тілін 1960 жылы мамандардың бүкіл тобы жасаған. Бұл халықаралық деңгейдегі ынтымақтастықтың басталуының нәтижесі болды. Алгол тапсырмаларды шешу үшін қолданылатын белгілі бір процедуралар тізбегі түрінде құрастырылған алгоритмдерге қызмет көрсету үшін әзірленген. Бастапқыда тіл біршама екіұшты түрде қабылданды, бірақ ол халықаралық деңгейде мойындалды, ол бағдарламалаудың негізгі тұжырымдамаларын әзірлеуде және бағдарламашылардың жаңа буынын оқытуда үлкен рөл атқарды. Алгол тіліндегі процедуралық программалау алғаш рет «бағдарламалар блогының құрылымы», «динамикалық жадты бөлу» сияқты ұғымдарды енгізді.
Тілдің тағы бір ерекшелігі бар -бұл бағдарлама кодының қалған бөлігіне қолданылмайтын кейбір жергілікті белгілерді блокқа енгізу мүмкіндігі. Иә, Algol-60 халықаралық шыққанына қарамастан Фортран сияқты танымал болмады.
Шетелдік компьютерлердің барлығында Algol-60 аудармашылары болмаған, сондықтан бұл процедуралық бағдарламалау өзгерістерге ұшырап, жақсартылған Algol-68 тілі пайда болды.
Алгол-68
Бұл жан-жақты және көп мақсатты жетілдірілген бағдарламалау тілі болды. Оның басты ерекшелігі сол бағдарлама арқылы тілдің әр түрлі нұсқаларынан бұл тілді тілдің домендік диалектілері болуы мүмкін бағдарламашылардың әртүрлі санаттарына бейімдеу үшін ешбір шығынсыз аударуға болатын еді.
Егер біз бұл тілдің мүмкіндіктеріне баға берсек, Algol-68 қазірдің өзінде мүмкіндіктері бойынша көптеген бағдарламалау тілдерінен озып кетті, бірақ бұл процедуралық бағдарламалау тілі үшін тиімді компьютерлердің жоқтығына байланысты, жоғары сапалы және жылдам компилятор жасау әлі мүмкін емес.
Әйгілі BASIC қалай пайда болды?
Процедуралық бағдарламалау тілдеріне сонымен қатар әлемге әйгілі BASIC кіреді. Алпысыншы жылдардың ортасында Дартмут колледжінің қызметкерлері Томас Курц пен Джон Кемени әлемдегі барлық нәрсені төңкеріп жіберетін бірегей бағдарламалау тілін ойлап тапты. Ол қарапайым ағылшын сөздерінен тұрды және жаңа тіл жаңадан бастағандар үшін әмбебап код немесе басқаша айтқанда BASIC ретінде танылды. Туған жылыБұл тіл 1964 жылы деп есептеледі. BASIC интерактивті диалог режимінде ДК-де кеңінен тарады. Неліктен BASIC соншалықты танымал болды? Мұның бәрі оны меңгеру мүмкіндігінше оңай болғандықтан, сонымен қатар тіл көптеген әртүрлі ғылыми, экономикалық, техникалық, ойын және тіпті күнделікті мәселелерді шешуге көмектесті. BASIC-тің әртүрлі әдепкі ережелері болды, бұл қазір бағдарламалаудағы жағымсыз дәмнің белгісі болып саналады. Осыдан кейін әлемде бұл тілдің көптеген нұсқалары пайда болды, олар жиі үйлеспейді, бірақ нұсқалардың бірін түсініп, екіншісін оңай меңгере аласыз. Түпнұсқа нұсқада тек аудармашы болған, бірақ қазір компилятор да бар.
Алпысыншы жылдардың басында сол кездегі барлық тілдер әртүрлі мәселелерді шешуге бағытталған, бірақ олар белгілі бір компьютер архитектурасына байланысты болды. Бұл кемшілік деп саналды, сондықтан әмбебап бағдарламалау тілін әзірлеу туралы шешім қабылданды.
PL/1
Бұл АҚШ-та IBM жасаған ең бірінші көп мақсатты әмбебап тіл. Құрылған жылдары 1963-1966 жж. Бұл ең кең таралған тілдердің бірі болып саналады, ол компьютерлік технология саласындағы көптеген мәселелерді шешуге бейімделген: жоспарлау, әртүрлі есептеу процестерін зерттеу, логикалық есептерді модельдеу және шешу, логикалық схемаларды зерттеу, өңдеу математикалық бағдарламалық қамтамасыз ету жүйелері.
PL/1 құрылған кезде тәжірибеде Algol-60, Fortran, Cobol түрлі концепциялары мен құралдары қолданылды. PL/1 ең икемді және ең бай тіл болып саналады, ол мүмкіндік бередікірістірулерді жасаңыз, тіпті жөндеу кезінде де дайын бағдарлама мәтінін түзетіңіз. Бұл тіл кең тараған, оның аудармашылары компьютерлердің көптеген түрлерінде қолданылады. IBM қазірдің өзінде бұл тілді қолдауды жалғастыруда.
Паскаль
Паскаль – өте танымал процедуралық тіл, әсіресе дербес компьютерлер үшін қолданылады. Бұл процедуралық бағдарламалау тілі оқу тілі ретінде жасалған, оның жасалған жылдары 1968-1971 жж. Цюрихтегі ETH-де Никлаус Вирт әзірлеген. Бұл бағдарламалау тілі ұлы француз математигі және философы Блез Паскальдің құрметіне аталған. Вирттің негізгі міндеті қарапайым компилятордың көмегімен машиналық кодқа түрленетін негізгі құрылымдардың аз санының ең қарапайым синтаксисіне негізделген тілді құру болды. Оның сәтті болғанын атап өткен жөн.
Паскаль тілінде программалаудың процедуралық парадигмасы келесі принциптерге негізделген:
- Құрылымдық бағдарламалау. Бұл жағдайда ішкі бағдарламалар, дербес деректер құрылымдары пайдаланылады. Бағдарламашы оңай оқылатын кодты, түсінікті бағдарлама құрылымын жасай алады, тестілеу мен жөндеуді жеңілдетеді.
- Бағдарламалау жоғарыдан төменге құрастырылған. Тапсырма шешілетін қарапайым тапсырмаларға бөлінеді және құрастырылған қосалқы тапсырмалар негізінде жалпы тапсырманың түпкілікті шешімі қазірдің өзінде құрастырылуда.
C тілі
Procedural Programming C Bell Labs әзірлеген UNIX операциялық жүйесін енгізу үшін бастапқыда қарастырылмағанмассасы. Әзірлеушілер Assembler-ді жай ғана ауыстыруды жоспарлаған болатын, бірақ жай ғана жеке Си тілі пайда болды. Ол жоғары деңгейлі бағдарламалау тілдерінің мүмкіндіктеріне ие болуымен және сонымен бірге функционалдық қатынастарға қол жеткізу құралдарының болуымен ерекшеленді. Си тілінде процедура ұғымы жоқ, синтаксисі өте қарапайым, қатаң деректерді теру жоқ, бірден бірнеше әрекетті білдіру мүмкіндігі қамтылған. Бұл тіл бағдарламашылардың назарын бірден аударып, оларға қызықты бағдарламалар жасау үшін қосымша мүмкіндіктер берді. Бүгінгі таңда Си тілі айтарлықтай танымал, оны бағдарламалау мамандары кеңінен қолданады. Қазір ол көптеген компьютерлік платформаларда енгізілген.
Процедуралық тілдердің ерекшелігі неде?
Олардың бірнешеуі ғана бар, сондықтан әрқайсысы туралы айту керек. Бұл:
- Модуль. Бөлек файлда сақталған бағдарлама бөлігі. Модуль белгілі бір айнымалылармен, тұрақтылармен немесе нысандармен байланыстырылған опциялар жинағын жүзеге асырады.
- Функция. Бұл белгілі бір мәселені шешетін толық, тәуелсіз код бөлігі.
- Дерек түрі. Бұл тұжырымдама бір түрге анықталған ақпараттың белгілі бір массиві туралы айтады.
Процедуралық және объектіге бағытталған бағдарламалау арасындағы айырмашылықтар
Көптеген бағдарламашылар бағдарламалық жасақтаманы немесе веб-қосымшаларды жасау кезінде процедуралық және объектілі-бағытталған бағдарламалау тілдерінің практикада қолданылатынын біледі. Айырмашылығы неде? Барлығы қарапайым, процедуралық және объективті-бағдарланған бағдарламалау тәжірибеде барлық жерде қолданылады, бірақ кейбір ерекшеліктер бар. Жұмыс барысында программист өзіне нақты тапсырма қоя отырып, оны шағынға бөледі, жүзеге асыру үшін белгілі бір тілдік конструкцияларды (циклдер, функциялар, тармақтар, құрылымдық операторлар) таңдайды. Бұл маманның процедуралық бағдарламалауды басшылыққа алатынын білдіреді.
OOP «нысан» түсінігін қамтиды, әйтпесе олар класс даналары деп те аталады, өйткені сыныптан көп нәрсе мұраланған. Мұрагерлік - OOP-тың тағы бір ерекшелігі.
Процедуралық және функционалды тілдер
Процедуралық және функционалдық бағдарламалау бірдей ме, жоқ па? Функционалды бағдарламалау дискретті математикадағы есептерді шешуге бағытталған, ал процедуралық бағдарламалау сәл кеңірек ұғым және есептердің белгілі бір түрлерін шешуге арналған көптеген бағдарламалау тілдерін қамтиды.
Өзіңіз үшін не таңдау керек?
Көптеген процедуралық бағдарламалау тілдері ескірген. Иә, олардың кейбіреулері әлі де жетілдіріліп жатыр, бірақ олардың бір бөлігіне ғана назар аударған жөн. Мысалы, Си тілі. Қазір әлемде кең таралған, көптеген заманауи платформалар арнайы Си тілінде құрастырылған, сондықтан бағдарламалау саласында дамытқыңыз келсе, онда Си тілін жақсырақ білуіңіз керек., сіз өзіңіз үшін процедуралық бағдарламалау тілдеріне міндетті емес басқа бірдеңені таңдай аласыз.
