DiProgrammierparadigmen sind verschiedene Stile, verschiedene „Wege“ der Programmierung. Es gibt viele verschiedene Paradigmen, darunter einige populäre wie prozedurale Programmierung, objektorientierte Programmierung, funktionale Programmierung usw. Und einige, die nicht so populär sind, wie die imperative Programmierung, die deklarative Programmierung, die ereignisgesteuerte Programmierung usw. Wenn Sie neugierig sind, finden Sie hier eine sehr gute Zusammenfassung der Programmierparadigmen. In diesem Beitrag werden wir ein beliebtes Paradigma besprechen, nämlich die prozedurale Programmierung.
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Die prozedurale Programmierung ist eines der beliebtesten Programmierparadigmen überhaupt. Bei der prozeduralen Programmierung wird der Code in kleinere Einheiten aufgeteilt, die als Funktionen oder Prozeduren bezeichnet werden, so dass er leichter wiederverwendet werden kann und der Ablauf der Ausführung von oben nach unten erfolgt. Dieser Stil ist leicht zu verstehen und zu implementieren. Daher wird sie oft in Einführungskursen in die Programmierung gelehrt.
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Was ist prozedurale Programmierung?
Prozedurale Programmierung ist eine Methode der Programmierung, die eine Aufteilung der Funktionalitäten in eine Reihe von Prozeduren unterstützt. Bei der prozeduralen Programmierung wird ein großes Programm in kleinere überschaubare Teile zerlegt, die als Prozeduren oder Funktionen bezeichnet werden. Dabei wird den Funktionen Vorrang vor den Daten eingeräumt. In einer prozeduralen Programmiersprache besteht ein Programm im Wesentlichen aus einer Folge von Anweisungen, von denen jede dem Computer sagt, dass er etwas tun soll, z. B. Eingaben vom Benutzer lesen, die notwendige Berechnung durchführen, die Ausgabe anzeigen.
def add_number(a, b): return a + b# workflow starts here# call function add_number() to add 1 and 2 together and print the result to screenprint(add_number(1, 2))# execute add_number() function 5 times and print the result to screenfor i in range(5): print(add_number(i, 1))# workflow ends here
Wenn ein Programm größer wird, wird es in kleinere Einheiten, die Prozeduren oder Funktionen genannt werden, zerlegt. Eine Reihe von Funktionen soll für die Bewältigung einer bestimmten Aufgabe geschrieben werden. Diese Funktionen verhindern eine Verdoppelung des Codes durch denselben Funktionsaufruf an mehreren Stellen. Diese Technik ist nur für mittelgroße Softwareanwendungen geeignet
In der prozeduralen Programmierung werden zwei Arten von Daten verwendet: lokale und globale. Daten, die sich innerhalb einer Funktion befinden, werden als lokale Daten bezeichnet, während die Daten, die sich nicht innerhalb einer Funktion befinden, als globale Daten bezeichnet werden. Lokale Daten sind nur für die Funktion zugänglich, in der sie deklariert sind. Jede Funktion kann also sowohl auf ihre lokalen als auch auf ihre globalen Daten zugreifen.
// this is a global variable$globalVar = 1;function addNumber($a, $b) { // this is a local variable $randomNumber = rand(); return $globalVar + $randomNumber + $a + $b;}
Die lokalen Daten einer Funktion sind für andere Funktionen nicht zugänglich. Wenn auf Daten von zwei oder mehr Funktionen zugegriffen werden soll, sollten sie global gemacht werden. Globale Daten sind jedoch anfällig dafür, dass ein anderer Programmierer sie unwissentlich verändert. Die getrennte Anordnung von Daten und Funktionen bildet die reale Welt nur unzureichend ab. Deshalb bildet die prozedurale Programmierung ein reales System nicht perfekt ab.
COBOL, FORTRAN, C, Pascal sind einige Programmiersprachen, die prozedurale Programmierung implementieren können.
Merkmale der prozeduralen Programmierung
Ein großes Programm wird in kleine, überschaubare Prozeduren oder Funktionen aufgeteilt. Dadurch wird die Verdoppelung des Codes reduziert, was die Lesbarkeit und Wartbarkeit des Codes verbessert.
Verschiedene Funktionen können Daten über globale Variablen gemeinsam nutzen. Funktionen sind vollständig isoliert, wenn wir also Daten gemeinsam nutzen wollen, müssen wir sie im oberen Bereich deklarieren.
Funktionen können globale Daten ändern. Da globale Daten von Funktion zu Funktion übertragen werden, können sie im Verlauf der Transformation in Funktionsketten verändert werden.
Top-down-Methodik. Wie bereits erwähnt, folgt die prozedurale Programmierung der Top-Down-Methode, der Arbeitsablauf verläuft von oben nach unten.
Vorteile der prozeduralen Programmierung
- Die Kodierung ist leicht und einfach.
- Die Codes können in verschiedenen Teilen des Programms wiederverwendet werden.
- Das Programmierparadigma verbraucht weniger Speicher auf dem Computer.
- Es ist einfacher, den Fluss der Codes im Programm zu verfolgen, das im prozeduralen Programmierparadigma geschrieben wurde.
- Das Programmierparadigma gilt als am besten für die allgemeine Programmierung zu erlernen und zu implementieren.
Einschränkungen oder Nachteile der prozeduralen Programmierung
- Fokus auf Funktionen statt auf Daten.
- In großen Programmen ist es schwierig, die Zugehörigkeit globaler Daten zu erkennen.
- Die Verwendung globaler Daten ist fehleranfällig und könnte ein Hindernis bei der Wartung und Verbesserung sein.
- Die Änderung globaler Daten erfordert die Änderung der Funktionen, die sie verwenden.
- Die Wartung und Verbesserung des Programmcodes ist wegen der globalen Daten immer noch schwierig.
- Das prozedurale Programmierparadigma modelliert das reale Problem nicht sehr gut, da Funktionen aktionsorientiert sind und nicht wirklich den Elementen des Problems entsprechen.
Zusammenfassung
Prozedurale Programmierung bietet sicherlich viele Vorteile, einer davon ist, dass sie einfach zu erlernen und zu implementieren ist. Neue Programmierer können ihre Reise damit beginnen, zu lernen, wie man Code im prozeduralen Stil schreibt. Das wird ihnen helfen zu verstehen, wie eine bestimmte Programmiersprache funktioniert.
Allerdings verwenden Anwendungen in der realen Welt die prozedurale Programmierung nicht, weil sie begrenzt ist. Daher müssen die Schüler andere Paradigmen erlernen, um mit realen Problemen konfrontiert zu werden.
Danke fürs Lesen. Sie können mehr Beiträge über Technologie hier durchsuchen.
von Tuan Nguyen