Když s programováním začínáte, nemají programovací paradigmata velký význam. Jakmile však vystoupáte po schodech a začnete vytvářet složité programy a software, je nezbytné pochopit, které programovací paradigma je pro váš projekt nejvhodnější. Než začneme, je důležité vědět, co přesně paradigma je. Podle mnoha citovaných definic je paradigma „soubor předpokladů, pojmů, hodnot a postupů, které představují způsob vnímání reality pro komunitu, která je sdílí, zejména v intelektuální disciplíně“.
Tato definice je na místě, protože to, co odlišuje paradigma, je odlišný způsob vnímání reality pro komunitu. Na paradigmatech záleží, protože často putují spolu s určitou kulturou psaní programů a přemýšlení o nich. V tomto článku se budeme zabývat hlavními paradigmaty programování se zvláštním zaměřením na paradigma procedurálního programování.
Co je procedurální programování?
Procedurální programování může být prvním programovacím paradigmatem, které se nový vývojář naučí. V zásadě je procedurální kód takový, který přímo instruuje zařízení, jak dokončit úlohu v logických krocích. Toto paradigma používá lineární přístup shora dolů a považuje data a procedury za dvě různé entity. Procedurální programování, založené na konceptu volání procedury, rozděluje program na procedury, které jsou známé také jako rutiny nebo funkce, jednoduše obsahující řadu kroků, které mají být provedeny.
Zjednodušeně řečeno, procedurální programování zahrnuje zápis seznamu instrukcí, které počítači říkají, co má udělat krok za krokem, aby dokončil zadaný úkol.
Klíčové vlastnosti procedurálního programování
Klíčové vlastnosti procedurálního programování jsou uvedeny níže:
- Předdefinované funkce: Předdefinovaná funkce je obvykle instrukce identifikovaná jménem. Obvykle jsou předdefinované funkce zabudovány do vyšších programovacích jazyků, ale jsou odvozeny z knihovny nebo registru, nikoli z programu. Příkladem předdefinované funkce je ‚charAt()‘, která vyhledává pozici znaku v řetězci.
- Místní proměnná: Lokální proměnná je proměnná, která je deklarována v hlavní struktuře metody a je omezena na lokální rozsah, který jí byl přidělen. Lokální proměnnou lze použít pouze v metodě, ve které je definována, a pokud by byla použita mimo definovanou metodu, kód přestane fungovat.
- Globální proměnná: Globální proměnná je proměnná, která je deklarována mimo každou jinou funkci definovanou v kódu. Díky tomu lze globální proměnné používat ve všech funkcích, na rozdíl od lokální proměnné.
- Modularita: Modularita spočívá v tom, že dva nesourodé systémy mají na starosti dva různé úkoly, ale jsou seskupeny tak, aby nejprve uzavřely větší úkol. Každá skupina systémů by pak měla své vlastní úkoly dokončené jeden po druhém, dokud by nebyly dokončeny všechny úkoly.
- Předávání parametrů: Předávání parametrů je mechanismus používaný k předávání parametrů funkcím, podprogramům nebo procedurám. Předávání parametrů lze provádět prostřednictvím „předání podle hodnoty“, „předání podle reference“, „předání podle výsledku“, „předání podle hodnoty-výsledku“ a „předání podle jména“.
Výhody a nevýhody procedurálního programování
Procedurální programování má své výhody a nevýhody, z nichž některé jsou uvedeny níže.
Výhody
- Procedurální programování je vynikající pro programování pro obecné účely
- Kódová jednoduchost spolu se snadnou implementací překladačů a interpretů
- K testovaným algoritmům je k dispozici velké množství knih a materiálů pro online kurzy, což usnadňuje učení za pochodu
- Zdrojový kód je přenositelný, proto jej lze použít i pro cílení na jiný procesor
- Kód lze opakovaně použít v různých částech programu, aniž by bylo nutné jej kopírovat
- Díky technice procedurálního programování, se také snižuje paměťová náročnost
- Proud programu lze snadno sledovat
Nevýhody
- Při použití Procedurálního programování se programový kód hůře píše
- Procedurální kód často nelze znovu použít, což může představovat nutnost kód znovu vytvářet, pokud je potřeba jej použít v jiné aplikaci
- Složitý vztah k objektům reálného světa
- Důležitost je přikládána spíše operaci než datům, což může představovat problém v některých případech citlivých na data
- Data jsou vystavena celému programu, což není příliš šetrné k bezpečnosti
Jak jsme již zmínili, existují různé typy programovacích paradigmat, které nejsou ničím jiným než stylem programování. Je důležité si uvědomit, že paradigma se nestará o konkrétní jazyk, ale o způsob, jakým je program napsán. Níže je uvedeno srovnání procedurálního programování a objektově orientovaného programování.
Co je objektově orientované programování (OOP)
OOP je přístup k programování, který uznává život, jak ho známe, jako soubor objektů, které vzájemně spolupracují při řešení určitého daného problému. Základní věcí, kterou je třeba znát o OOP, je zapouzdření, což je myšlenka, že každý objekt, který obsahuje program, je soběstačný, což znamená, že všechny komponenty, které tvoří objekt, jsou uvnitř objektu samotného. Vzhledem k tomu, že každý modul v rámci tohoto paradigmatu je soběstačný, lze objekty vzít z jednoho programu a použít je k řešení jiného aktuálního problému s malými nebo žádnými změnami.
Výhody
- Díky modularitě a zapouzdření nabízí OOP snadnou správu
- OOP napodobuje reálný svět, což usnadňuje jeho pochopení
- Protože objekty jsou celé samy o sobě, jsou opakovaně použitelné v jiných programech
Nevýhody
- Objektově orientované programy bývají pomalejší a spotřebovávají velké množství paměti
- Přílišná generalizace
- Vytvoření programů sestavených podle tohoto paradigmatu může trvat déle
Procedurální programování vs. objektově orientované programování: Na druhou stranu se procedurální programování na rozdíl od OOP zaměřuje spíše na kroky, které budou provedeny k dokončení úkolu, než na interakci mezi objekty. Úlohy jsou rozděleny na podprogramy, proměnné a datové struktury. Tyto procedury lze v libovolném okamžiku v rámci provádění programu volat.
| Procedurální programování | Objektové.Orientované programování | |
| Využívá neměnná data | Využívá proměnná data | |
| Sleduje deklarativní model programování | Sleduje imperativní model programování | Sleduje imperativní model programování |
| Rozšiřuje podporu paralelního programování | Není vhodný pro paralelní programování | |
| Pořadí provádění příkazů není primárním cílem | Pořadí provádění příkazů je velmi důležité | |
| Řízení toku se provádí pomocí volání funkcí | Řízení toku se provádí prostřednictvím podmíněných příkazů a smyček | |
| Používá koncept rekurze pro iteraci kolektivních dat | Používá koncept smyčky pro iteraci kolektivních dat | |
| Není taková strana-účinky svých funkcí | Metoda může mít určité vedlejší účinky | |
| V procedurálním programování je kladen důraz na to, „co děláte“ | V objektově orientovaném programování je kladen důraz na to, „jak to děláte“ |
Dalším velmi používaným programovacím paradigmatem je funkcionální programování. Funkční programování se od procedurálního i objektově orientovaného programování liší tím, že využívá matematické funkce. Jejich prostřednictvím se operace provádějí pouze na základě zadaných vstupů a nespoléhají se na dočasné nebo skryté proměnné.
Výhody
- Funkční programování nabízí chráněné prostředí
- Zatímco mnoho jiných jazyků vyžaduje ke správnému provedení operací značné množství informací, funkční programování eliminuje potřebu velkého množství kódu potřebného k definování stavů
- Protože toto paradigma závisí pouze na vstupních argumentech, neexistují žádné vedlejší efekty
Nevýhody
- Používání funkčního programování výhradně při vývoji komerčního softwaru se nedoporučuje a nedělá
- Vyžaduje velké množství paměti a času
- Může se ukázat jako méně efektivní než jiná paradigmata
Závěr
Jak jsme uvedli v celém článku, Procedurální programování je spíše o tom, co děláte, než o tom, jak to děláte. Je to standardní přístup používaný v mnoha počítačových jazycích, jako jsou C, Pascal a BASIC. Přestože neexistuje žádné dokonalé programovací paradigma, je důležité pochopit, že správné paradigma bude vždy záviset na typu jazyka, který používáte, a na programu, který chcete vytvořit. Doporučuje se, aby člověk pro dosažení maximálních výsledků a silného portfolia ovládal všechna tři hlavní programovací paradigmata. Nejlepším způsobem, jak se v programovacích paradigmatech zdokonalit, je vyzkoušet si to a Hackr vám s tím může pomoci.
Lidé také čtou:
- Co je programování
- Co jsou programovací jazyky
- Nejlepší knihy o programování
- Nejlepší otázky k pohovoru o programování
- Programovací jazyky pro získání zaměstnání
- Co je procedurální programování?
- Jak se naučit programovat
- Zdarma kódovací bootcamp
- Programátorské termíny a definice
- 10 nejlepších IDE pro vývoj webových stránek
.