Prozedurale Programmierung [Definition]

Wenn Sie ganz neu in der Programmierung sind, sind Programmierparadigmen nicht von großer Bedeutung. Aber wenn Sie die Treppe hinaufsteigen und anfangen, komplexe Programme und Software zu erstellen, ist es wichtig zu verstehen, welches Programmierparadigma für Ihr Projekt am besten geeignet ist. Bevor wir beginnen, ist es wichtig zu wissen, was genau ein Paradigma ist. Nach vielen zitierten Definitionen ist ein Paradigma „eine Reihe von Annahmen, Konzepten, Werten und Praktiken, die für die Gemeinschaft, die sie teilt, eine Art der Realitätsbetrachtung darstellen, insbesondere in einer intellektuellen Disziplin“

Diese Definition trifft genau zu, denn was das Paradigma auszeichnet, ist die unterschiedliche Art der Realitätsbetrachtung für die Gemeinschaft. Paradigmen sind wichtig, da sie oft mit einer bestimmten Kultur des Schreibens von Programmen und des Denkens über sie einhergehen. In diesem Artikel werden wir die wichtigsten Programmierparadigmen erörtern, wobei wir uns besonders auf das Paradigma der prozeduralen Programmierung konzentrieren.

Was ist prozedurale Programmierung?

Prozedurale Programmierung ist vielleicht das erste Programmierparadigma, das ein neuer Entwickler lernt. Grundsätzlich ist der prozedurale Code derjenige, der einem Gerät direkt vorschreibt, wie es eine Aufgabe in logischen Schritten erledigen soll. Dieses Paradigma verwendet einen linearen Top-Down-Ansatz und behandelt Daten und Prozeduren als zwei unterschiedliche Einheiten. Basierend auf dem Konzept des Prozeduraufrufs unterteilt die prozedurale Programmierung das Programm in Prozeduren, die auch als Routinen oder Funktionen bezeichnet werden und einfach eine Reihe von auszuführenden Schritten enthalten.

Einfach ausgedrückt, geht es bei der prozeduralen Programmierung darum, eine Liste von Anweisungen aufzuschreiben, um dem Computer mitzuteilen, was er Schritt für Schritt tun soll, um die anstehende Aufgabe zu erledigen.

Schlüsselmerkmale der prozeduralen Programmierung

Die Schlüsselmerkmale der prozeduralen Programmierung sind im Folgenden aufgeführt:

• Vordefinierte Funktionen: Eine vordefinierte Funktion ist typischerweise eine Anweisung, die durch einen Namen identifiziert wird. Normalerweise sind die vordefinierten Funktionen in höhere Programmiersprachen eingebaut, aber sie stammen aus der Bibliothek oder der Registrierung und nicht aus dem Programm. Ein Beispiel für eine vordefinierte Funktion ist ‚charAt()‘, die nach einer Zeichenposition in einer Zeichenkette sucht.
• Lokale Variable: Eine lokale Variable ist eine Variable, die in der Hauptstruktur einer Methode deklariert wird und auf den ihr zugewiesenen lokalen Bereich beschränkt ist. Die lokale Variable kann nur in der Methode verwendet werden, in der sie definiert ist, und wenn sie außerhalb der definierten Methode verwendet würde, würde der Code nicht mehr funktionieren.
• Globale Variable: Eine globale Variable ist eine Variable, die außerhalb jeder anderen im Code definierten Funktion deklariert wird. Aus diesem Grund können globale Variablen im Gegensatz zu lokalen Variablen in allen Funktionen verwendet werden.
• Modularität: Von Modularität spricht man, wenn zwei ungleiche Systeme zwei unterschiedliche Aufgaben haben, aber zu einer Gruppe zusammengefasst werden, um zunächst eine größere Aufgabe abzuschließen. Jede Gruppe von Systemen würde dann ihre eigenen Aufgaben nacheinander erledigen, bis alle Aufgaben abgeschlossen sind.
• Parameterübergabe: Die Parameterübergabe ist ein Mechanismus zur Übergabe von Parametern an Funktionen, Unterroutinen oder Prozeduren. Die Parameterübergabe kann durch ‚Übergabe nach Wert‘, ‚Übergabe nach Referenz‘, ‚Übergabe nach Ergebnis‘, ‚Übergabe nach Wert-Ergebnis‘ und ‚Übergabe nach Name‘ erfolgen.

Vor- und Nachteile der prozeduralen Programmierung

Die prozedurale Programmierung hat eine Reihe von Vor- und Nachteilen, von denen einige im Folgenden genannt werden.

Vorteile

• Prozedurale Programmierung eignet sich hervorragend für die allgemeine Programmierung
• Die kodierte Einfachheit zusammen mit der einfachen Implementierung von Compilern und Interpretern
• Eine große Auswahl an Büchern und Online-Kursmaterial über getestete Algorithmen, Der Quellcode ist portabel und kann daher auch für eine andere CPU verwendet werden
• Der Code kann in verschiedenen Teilen des Programms wiederverwendet werden, ohne dass er kopiert werden muss
• Durch die Technik der prozeduralen Programmierung, sinkt auch der Speicherbedarf
• Der Programmablauf kann leicht verfolgt werden

Nachteile

• Der Programmcode ist schwieriger zu schreiben, wenn prozedurale Programmierung verwendet wird
• Der prozedurale Code ist oft nicht wiederverwendbar, was dazu führen kann, dass der Code neu erstellt werden muss, wenn er in einer anderen Anwendung verwendet werden soll
• Schwierig, sich auf reale Objekte zu beziehen
• Die Bedeutung wird eher der Operation als den Daten gegeben, was in einigen datenschutzrelevanten Fällen zu Problemen führen kann
• Die Daten sind dem gesamten Programm ausgesetzt, was es nicht gerade sicherheitsfreundlich macht

Wie bereits erwähnt, gibt es verschiedene Arten von Programmierparadigmen, die nichts anderes als eine Art der Programmierung sind. Es ist wichtig zu verstehen, dass das Paradigma sich nicht auf eine bestimmte Sprache bezieht, sondern auf die Art und Weise, wie das Programm geschrieben wird. Im Folgenden finden Sie einen Vergleich zwischen prozeduraler und objektorientierter Programmierung.

Was ist objektorientierte Programmierung (OOP)

OOP ist ein Ansatz zur Programmierung, der das Leben, wie wir es kennen, als eine Sammlung von Objekten betrachtet, die zusammenarbeiten, um ein bestimmtes Problem zu lösen. Das Wichtigste, was man über OOP wissen muss, ist die Kapselung, d.h. die Idee, dass jedes Objekt, das das Programm enthält, selbsttragend ist, was bedeutet, dass alle Komponenten, aus denen das Objekt besteht, in dem Objekt selbst enthalten sind. Da jedes Modul innerhalb dieses Paradigmas selbsttragend ist, können Objekte aus einem Programm entnommen und zur Lösung eines anderen Problems mit geringen oder keinen Änderungen verwendet werden.

Vorteile

• Durch Modularität und Kapselung bietet OOP eine einfache Verwaltung
• OOP ahmt die reale Welt nach und ist dadurch leichter zu verstehen
• Da Objekte in sich selbst vollständig sind, sind sie in anderen Programmen wiederverwendbar

Nachteile

• Objektorientierte Programme sind tendenziell langsamer und verbrauchen viel Speicherplatz
• Übergeneralisierung
• Programme, die mit diesem Paradigma erstellt werden, können länger dauern

Prozedurale Programmierung vs. objektorientierte Programmierung: Kopf-an-Kopf-Vergleich

Andererseits konzentriert sich die prozedurale Programmierung im Gegensatz zur OOP auf die Schritte, die zur Erfüllung einer Aufgabe durchgeführt werden, und nicht auf die Interaktion zwischen den Objekten. Die Aufgaben werden in Unterprogramme, Variablen und Datenstrukturen aufgeteilt. Zu jedem Zeitpunkt können diese Prozeduren innerhalb der Programmausführung aufgerufen werden.

Prozedurale Programmierung	Objekt-.Oriented Programming
Verwendet unveränderliche Daten	Verwendet veränderliche Daten
Folgt dem deklarativen Programmiermodell	Folgt dem imperativen Programmiermodell
Erweitert die Unterstützung für parallele Programmierung	Nicht geeignet für parallele Programmierung
Die Ausführungsreihenfolge von Anweisungen ist nicht der primäre Fokus	Die Ausführungsreihenfolge von Anweisungen ist sehr wichtig
Die Ablaufsteuerung erfolgt über Funktionsaufrufe	Die Ablaufsteuerung erfolgt über bedingte Anweisungen und Schleifen
Verwendet das Rekursionskonzept, um Sammeldaten zu iterieren	Verwendet das Schleifenkonzept, um Sammeldaten zu iterieren
Keine solchen Neben-Effekte seiner Funktionen	Die Methode kann bestimmte Nebeneffekte haben
Der Schwerpunkt bei der prozeduralen Programmierung liegt auf dem „Was Sie tun“	Der Schwerpunkt bei der objektorientierten Programmierung liegt auf dem „Wie Sie es tun“

Ein weiteres häufig verwendetes Programmierparadigma ist die funktionale Programmierung. Die funktionale Programmierung unterscheidet sich sowohl von der prozeduralen als auch von der objektorientierten Programmierung, da sie sich mathematischer Funktionen bedient. Dadurch werden die Operationen nur auf der Grundlage der eingegebenen Eingaben durchgeführt und sie stützen sich nicht auf temporäre oder versteckte Variablen.

Vorteile

• Funktionale Programmierung bietet eine geschützte Umgebung
• Während viele andere Sprachen eine beträchtliche Menge an Informationen benötigen, um Operationen korrekt auszuführen, entfällt bei der Funktionsprogrammierung die Notwendigkeit einer großen Menge an Code, der zur Definition von Zuständen benötigt wird
• Da dieses Paradigma nur von den Eingangsargumenten abhängig ist, gibt es keine Nebeneffekte

Nachteile

• Die ausschließliche Verwendung der funktionalen Programmierung in der kommerziellen Softwareentwicklung wird nicht empfohlen und durchgeführt
• Sie erfordert eine große Menge an Speicher und Zeit
• Sie kann sich als weniger effizient erweisen als andere Paradigmen

Schlussfolgerung

Wie wir in diesem Artikel festgestellt haben, Bei der prozeduralen Programmierung geht es mehr darum, was man tut, als wie man es tut. Es ist der Standardansatz, der in vielen Computersprachen wie C, Pascal und BASIC verwendet wird. Es gibt zwar kein perfektes Programmierparadigma, aber es ist wichtig zu verstehen, dass das richtige Paradigma immer von der Art der verwendeten Sprache und dem Programm abhängt, das Sie erstellen möchten. Es ist ratsam, alle drei großen Programmierparadigmen zu beherrschen, um optimale Ergebnisse zu erzielen und ein solides Portfolio zu erstellen. Der beste Weg, um die Programmierparadigmen besser zu beherrschen, ist, sie auszuprobieren, und Hackr kann dir dabei helfen.

Die Leute lesen auch:

• Was ist Programmieren?
• Was sind Programmiersprachen?
• Die besten Programmierbücher
• Die besten Programmier-Interview-Fragen
• Programmiersprachen für die Jobsuche
• Was ist prozedurale Programmierung?
• Wie lernt man programmieren?
• Kostenloses Coding Bootcamp
• Programmierbegriffe und Definition
• Die 10 besten IDEs für Webentwicklung