Когато сте съвсем нов в програмирането, парадигмите за процедурно програмиране не са от голямо значение. Но докато се изкачвате по стълбите и започвате да създавате сложни програми и софтуер е, жизненоважно да разберете коя парадигма за програмиране е най-подходяща за вашия проект. Преди да започнем е, важно да знаем какво точно представлява парадигмата. Според много цитирани дефиниции, парадигмата е набор от предположения, концепции, ценности и практики, които представляват начин за разглеждане на реалността за общността, която ги споделя, особено в една интелектуална дисциплина.
Тази дефиниция е на място, тъй като това, което отличава парадигмата е, различният начин за разглеждане на реалността за общността. Парадигмите имат значение, тъй като често вървят заедно със специфична култура на писане на програми и начин на мислене за тях. В тази статия ще хвърлим поглед към основните програмни парадигми, със специален акцент върху парадигмата за процедурно програмиране.
Какво е процедурно програмиране?
Процедурното програмиране може би е, първата програмна парадигма, която всеки нов програмист ще научи. По принцип процедурният код е този, който директно инструктира устройството за това как да завърши задача в логически стъпки. Тази парадигма използва линеен подход от горе надолу и третира данните и процедурите като две различни единици. Въз основа на концепцията за извикване на процедура, процедурното програмиране разделя програмата на процедури, които също са известни като подпрограми или функции, просто съдържащи поредица от стъпки, които трябва да бъдат извършени.
По-просто казано, процедурното програмиране включва записване на списък с инструкции, за да се каже на компютъра стъпка по стъпка какво трябва да направи, за да завърши задачата.
Основни характеристики на процедурното програмиране
Основните характеристики на процедурното програмиране са дадени по -долу:
• Предварително определени функции: Предварително дефинираната функция обикновено е, инструкция, идентифицирана с име. Обикновено предварително зададените функции са вградени в езици за програмиране от по-високо ниво, но те са получени от библиотеката или системния регистър, а не от програмата. Един пример за предварително дефинирана функция е „charAt ()“, която търси позиция на символ в низ.
• Локална променлива: Локалната променлива е променлива, която е декларирана в основната структура на метода и е ограничена до локалния обхват, който е зададен. Локалната променлива може да се използва само в метода, в който е дефинирана и, ако трябва да се използва извън определения метод, кодът ще престане да работи.
• Глобална променлива: Глобалната променлива е, променлива, която се декларира извън всяка друга функция, определена в кода. Поради това глобалните променливи могат да се използват във всички функции, за разлика от локалната променлива.
• Модулност: Модулността е, когато две различни системи имат две различни задачи под ръка, но са групирани заедно, за да приключат първо по-приоритетната задача. След това всяка група системи ще има свои собствени задачи, завършени една след друга, докато всички задачи не бъдат изпълнени.
• Предаване на параметри: Предаването на параметри е механизъм, използван за предаване на параметри към функции, подпрограми или процедури. Предаването на параметър може да се извърши чрез „преминаване по стойност“, „преминаване по препратка“, „преминаване по резултат“, „преминаване по стойност-резултат“ и „преминаване по име“.
Предимства и недостатъци на процедурното програмиране
Процедурното програмиране идва със собствен набор от плюсове и минуси, някои от които са споменати по-долу.
Предимства
• Процедурното програмиране е отлично за програмиране с общо предназначение.
• Простота на кодирането, заедно с лекотата на внедряване на компилатори и интерпретатори.
• Голямо разнообразие от книги и онлайн учебни материали, достъпни за тестови алгоритми, което улеснява ученето.
• Изходният код е преносим, следователно може да се използва и за насочване към различни процесори.
• Кодът може да се използва повторно в различни части на програмата, без да е необходимо да го копирате.
• Чрез техника на процедурно програмиране, изискването за памет също се намалява.
• Потокът на програмата може лесно да се проследи.
Недостатъци
• Кодът на програмата е по-труден за писане, когато се използва Процедурно програмиране.
• Процедурният код често не може да се използва повторно, което може да доведе до необходимост от пресъздаване на кода, ако е необходимо за използване в друго приложение.
• Трудно се свързва с обекти от реалния свят.
• Отдава се значение на операцията, а не на данните, което може да създаде проблеми в някои случаи, чувствителни към данните.
• Данните са изложени на цялата програма, което я прави не толкова защитена.
Както споменахме по-горе, има различни видове парадигми за програмиране, които не са нищо друго освен стил на програмиране. Важно е да се разбере, че парадигмата не се грижи за конкретен език, а за начина, по който е написана програмата. По-долу е дадено сравнение между процедурно програмиране и обектно-ориентирано програмиране.
Какво е обектно-ориентирано програмиране (ООП)
ООП е подход към програмирането, който разпознава живота такъв, какъвто го познаваме, като съвкупност от обекти, които работят в тандем помежду си, за да решат конкретен проблем. Основното нещо, което трябва да знаете за ООП е, капсулирането, което представлява идеята, че всеки обект, който държи програмата е, самоустойчив, което означава, че всички компоненти, които съставляват обекта, са в самия обект. Тъй като всеки модул в тази парадигма е самоустойчив, обектите могат да се вземат от една програма и да се използват за решаване на друг проблем с малки или никакви промени.
Предимства
• Поради модулността и капсулирането, ООП предлага лекота на управление.
• ООП имитира реалния свят, което го прави по-лесен за разбиране.
• Тъй като обектите са цели в себе си, те могат да се използват повторно в други програми.
Недостатъци
• Обектно-ориентираните програми са по-бавни и заемат голямо количество памет.
• Свръх обобщение.
• Създаването на програми, създадени с помощта на тази парадигма, може да отнеме повече време.
Директно сравнение между процедурно програмиране и обектно-ориентирано програмиране
От друга страна, процедурното програмиране, за разлика от ООП, се фокусира върху стъпките, които ще бъдат изпълнени за завършване на задача, а не върху взаимодействието между обектите. Задачите са разделени на подпрограми, променливи и структури от данни. Във всеки момент от времето, тези процедури могат да бъдат извикани в рамките на изпълнението на програмата.
- Процедурно програмиране – използва неизенни данни; следва декларативен модел на програмиране; разширява проддръжката до паралелно програмиране; редът на изпълнение на изявленията не е основният фокус; контролът на потока се осъществява с помощта на извиквания на функции; използва концепция за рекурсия за итерация на колективни данни; няма странични ефекти от функциите му; фокусът в процедурното програмиране е, върху „какво правите“.
- Обектно-ориентирано програмиране – използва променящи се данни; следва императивен модел на програмиране; не е подходящо за паралелно праграмиране; редът на изпълнение на изявленията е много важен; контролът на потока се извършва чрез условни инструкции и цикли; използва концепцията за цикъл за повторение на събиране на данни; методът може да има определени странични ефекти; фокусът в обектно-ориентираното програмиране е, върху „как го правите“.
Друга широко използвана парадигма за програмиране е функционалното програмиране. Функционалното програмиране е различно от процедурното програмиране и обектно-ориентираното програмиране, тъй като използва математически функции. Чрез него, операциите се извършват само въз основа на въведените входни данни и те не разчитат на временни или скрити променливи.
Предимства
• Функционалното програмиране предлага защитена среда.
• Докато много други езици изискват значително количество информация, за да изпълняват правилно операциите, функционалното програмиране елиминира необходимостта от голямо количество код, необходим за дефиниране на състояния.
• Тъй като тази парадигма зависи само от входните аргументи, няма странични ефекти.
Недостатъци
• Използването на функционално програмиране единствено при разработването на търговски софтуер не се препоръчва и не се прави.
• Изисква голямо количество памет и време.
• Може да се окаже по-малко ефективен от други парадигми.
В заключение
Както посочвахме из цялата статия, процедурното програмиране е повече от това, което правите, отколкото начина, по който го правите. Това е стандартният подход, използван в много компютърни езици като C, Pascal и BASIC. Въпреки че няма перфектна парадигма за програмиране, важно е да се разбере, че правилната парадигма винаги ще зависи от типа език, който използвате, и програмата, която искате да създадете. Препоръчва се, че за максимални резултати и силно портфолио, човек трябва да владее и трите основни направления програмни парадигми.
Най-добрият начин да се опитате да станете по-добри в програмирането на парадигмите е да опитате, а Skillception.com ще ви даде възможност да изберете кога, къде и с кого да го направите.
Прочетете повече за 10 умения, за да бъдеш програмист.