Процедурные языки программирования — инструменты, которые организуют код в виде набора процедур или функций, вызываемых из других частей программы. Дают возможность структурировать код с помощью подпрограмм, которые способны принимать аргументы, возвращать значения и выполнять конкретные шаги. Ниже разберемся, в чем особенности такого способа программирования, какие языки относятся к базовым, и каковы отличия от объектно-ориентированного типа.
Процедурно ориентированные языки программирования
В процедурно-ориентированных языках программирования софт строится из набора процедур, которые выполняют определенные задачи. Код разбивается на функциональные блоки, каждый из которых принимает аргументы и возвращает параметры. Это способствует повторному применению кода, упрощает понимание и поддержку.
Базовые характеристики:
- Предоставление механизма для определения и вызова процедур. Последние могут принимать аргументы и возвращать значения.
- Возможность объявлять переменные для хранения данных, которые могут использоваться в разных частях программы.
- Поддержка конструкции для выполнения различных действий в зависимости от условий, например, if-else или switch-case.
- Предоставление механизмов для выполнения повторяющихся действий, например, циклы for, while или do-while.
- Встроенные типы данных и структуры: массивы, перечни или записи, для хранения и организации сведений.
- Возможность организовывать код программы в модули или файлы, что упрощает поддержку и разработку.
Процедурные языки программирования примеры
К примерам процедурных языков программирования стоит отнести C, Pascal, Fortran и Basic. Они широко использовались в прошлом и до сих пор имеют значительную популярность в различных областях разработки ПО. Особенности применения:
- Разработка операционных систем. Предоставляют мощные средства для работы с памятью, управления процессами, вводом-выводом и иными низкоуровневыми операциями для функционирования операционной системы.
- Создание прикладного ПО, такого как программы управления БД, системы учета, научные и инженерные расчеты. Примеры — C, Pascal, Fortran и COBOL.
- Применение для разработки веб-приложений и сайтов. Например, PHP широко используется для создания динамических страниц, обработки форм и взаимодействия с БД.
- Научные вычисления. Fortran и Matlab часто применяются для научных и инженерных расчетов. Они обладают богатыми математическими возможностями и позволяют разработчикам реализовывать сложные алгоритмы и моделирование физических процессов.
- Использование при разработке системного ПО, такого как драйверы устройств, компиляторы, ассемблеры и другие компоненты операционной системы. Примеры для использования в системном программировании — C и Ada.
- Применение в биоинформатике для анализа и обработки больших объемов данных: геномные, экспериментальные. ПО может выполнять обработку, анализ и визуализацию данных.
Основные языки процедурного программирования
Для наглядности приведем основные языки процедурного программирования, которые пользуются наибольшим спросом.
- C. Считается одним из наиболее популярных в этой группе. Предоставляет мощные средства для работы с памятью, указателями и низкоуровневым кодом. Широко используется для разработки ОС, компиляторов и системного ПО.
- Pascal. Разработан в 1970-х Никлаусом Виртом. Имеет простой и понятный синтаксис, что делает его отличным выбором для обучения. Поддерживает модульность и структурированные типы данных.
- Fortran (FORmula TRANslation). Входит в список процедурных языков программирования, создан для научных и инженерных вычислений. Широко используется в вычислительной физике, научных моделированиях и инженерных расчетах. Обладает высокой производительностью и поддерживает многопоточность и параллельное программирование.
- Basic (Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code). Разработан для облегчения обучения. Имеет простой синтаксис и небольшой объем кода. Широко использовался в персональных компьютерах и игровых консолях в 1970-х и 1980-х годах. Имеет продуманную архитектуру и алгоритм.
- Ada. Разработан в 1980-х для критически важных систем: обороны, авиационные и космические. Обладает строгой типизацией, механизмами контроля ошибок и высокой надежностью.
- COBOL (COmmon Business-Oriented Language). Создан для обработки бизнес-данных. Широко применялся в банковской и финансовой отраслях. Предоставляет средства для взаимодействия с файлами, таблицами и обработки данных.
Выше приведены лишь некоторые процедурные языки программирования для составления программ. Существует и другие варианты, которые также относятся к этой категории и предоставляют различные возможности для разработки.
Процедурные и объектно-ориентированные языки программирования
Много дискуссий ведется в отношении того, чем отличаются процедурные и объектно-ориентированные языки программирования. К базовым плюсам вторых стоит отнести следующие:
- Код формируются в виде объектов. Последние инкапсулируют сведения и методы, работающие с информацией.
- Обеспечивают более высокий уровень абстракции и модульности. Объекты объединяют данные и методы, связанные с этими данными, в одной единице. Это позволяет создавать более гибкие и масштабируемые программы.
- Возможность наследования. Позволяет создавать иерархию, где производные классы наследуют свойства и методы от базовых частей. Полиморфизм позволяет объектам разных типов обращаться к общему интерфейсу и проявлять разное поведение в зависимости от конкретной реализации.
- Использование принципа капсуляции. Он означает, что данные и методы, работающие с этими данными, объединены в объекте и скрыты от внешнего мира. Это обеспечивает контролируемый доступ к информации и улучшает безопасность и модульность программы.
- Возможность повторного использования кода через наследование и композицию объектов. Позволяет создавать библиотеки классов и компонентов, которые способны повторно использоваться в разных проектах.
Примеры объектно-ориентированных языков включают Java, C++, C#, Python, Ruby и PHP.
Итоги
Процедурные языки программирования выделяются особым подходом к организации кода, в котором последний разбивается на набор процедур или опций. Они отличаются удобной структурой и модульностью, качественным контролем памяти и производительностью. Из минусов — ряд ограничений, касающихся абстракции и модульности.