پارادایم های اصلی برنامه نویسی مفهوم پارادایم برنامه نویسی حافظه اعلامی و رویه ای

امتیاز: / 0
جزئیات بازدید: 3084

پارادایم های برنامه نویسی

به هر حال پارادایم چیست؟ می توان گفت که این یک دیدگاه خاص از پدیده های دنیای اطراف و ایده ای از اقدامات ممکن با آنها است. در برنامه نویسی، یک پارادایم معمولاً به عنوان تعمیم در مورد نحوه سازماندهی کار یک برنامه درک می شود.

در میان چیزهای دیگر، پارادایم های برنامه نویسی مانند دستورالعمل (ساختاری)، شی گرا و اعلامی (عملکردی-منطقی) وجود دارد. بسیاری از زبان ها از چندین پارادایم برنامه نویسی پشتیبانی می کنند. از سوی دیگر، زبان هایی وجود دارند که به طور انحصاری بر اجرای یک پارادایم متمرکز شده اند.

برنامه نویسی ساختاریافته

برخی از نمایندگان: فرترن، پاسکال، سی.

یک برنامه دستورالعمل نحوه دستیابی به نتیجه را شرح می دهد و مراحل را گام به گام توصیف می کند. بنابراین، درک چنین برنامه نویسی بسیار آسان است.

در برنامه نویسی ساخت یافته، ترتیب اجرای دستورات کاملاً به داده های ورودی بستگی دارد.

در برنامه نویسی دایرکتیو، زمانی مفهوم بومی سازی بخشی از کد به اصطلاح زیر روال ها (توابع، روش ها) با فراخوانی بعدی آنها از مکان های مختلف در برنامه اصلی مطرح شد. هنگام فراخوانی، یک زیربرنامه می تواند هر داده ای را در قالب آرگومان ارسال کند. و زیربرنامه نیز به نوبه خود می تواند نتیجه (یعنی داده های بدست آمده در حین اجرای آن) را به برنامه اصلی برگرداند.

برنامه نویسی تابعی و منطقی

نمایندگان زبان های کاربردی: List، Haskell.

نماینده زبان های منطقی: Prolog.

یک برنامه اعلامی آنچه را که باید به عنوان یک هدف به دست آورد، بیان می کند (اعلام می کند). فرمول بندی دقیق مسئله مهم است. برنامه نویس الگوریتمی برای حل آن مشخص نمی کند.

برنامه نویسی تابعی مبتنی بر مفهوم ریاضی تابعی است که محیط خود را تغییر نمی دهد. این تفاوت بین برنامه نویسی تابعی و توابع در زبان های ساخت یافته است. یک برنامه تابع شامل مجموعه ای از تعاریف تابع است که به نوبه خود فراخوانی توابع دیگر و عباراتی را نشان می دهد که توالی فراخوانی ها را کنترل می کنند. هر تابع مقداری را به تابعی که آن را فراخوانی کرده است برمی‌گرداند که ارزیابی آن ادامه می‌یابد. این روند تا حصول نتیجه تکرار می شود.

در برنامه نویسی منطقی، برنامه ها به صورت فرمول های منطقی ریاضی بیان می شوند و حل یک مسئله با استنتاج نتایج منطقی از آنها حاصل می شود.

برنامه نویسی شی گرا

نمایندگان زبان های شی گرا: C++، Java، Python.

توجه ویژه ای به داده هایی می شود که در برنامه به عنوان اشیا نشان داده می شوند. اشیاء با استفاده از مکانیزم ارسال پیام با یکدیگر تعامل دارند. وظیفه برنامه نویس این است که اشیاء را به گونه ای پیاده سازی کند که هنگام تعامل با آنها، امکان دستیابی به نتیجه مطلوب فراهم شود.

OOP برای حل مسائل پیچیده تر و حجیم تر در مقایسه با برنامه نویسی دستوری طراحی شده است.

OOP بر مفاهیمی مانند وراثت، چندشکلی و کپسولاسیون استوار است.

کپسوله سازی فرض می کند که جزئیات غیر مهم یک شی پنهان است. یک شی با دریافت هر دستوری، «می داند» چگونه آن را بر اساس کلاسی که به آن تعلق دارد پردازش کند.

همه اشیا نمونه هایی از کلاس ها هستند که در رابطه با یکدیگر می توانند به عنوان والد-فرزند عمل کنند. کلاس های فرزند ویژگی های والد را به ارث می برند. در مواردی که 100٪ وراثت مورد نیاز نیست، به اصطلاح چندشکلی به کمک می آید که شامل روش های نادیده گرفته شده از کلاس والد در کلاس های فرزند است.

پارادایم برنامه نویسی مجموعه ای از ایده ها و مفاهیم است که سبک نوشتن برنامه ها را تعیین می کند.

پارادایم ضروری فرآیند محاسبات را در قالب دستورالعمل هایی توصیف می کند که وضعیت برنامه را تغییر می دهد. یک برنامه دستوری بسیار شبیه دستورات دستوری در زبان های طبیعی است، یعنی دنباله ای از دستورات است که کامپیوتر باید اجرا کند. بر اساس مدل خودکار محدود تورینگ پست.

اولین زبان های ضروری کدهای ماشینی بودند - زبان برنامه نویسی بومی کامپیوتر. در این زبان‌ها، دستورالعمل‌ها بسیار ساده بودند، که بار رایانه‌ها را کاهش می‌داد، اما نوشتن برنامه‌های بزرگ را دشوار می‌کرد. در سال 1954، اولین زبان برنامه نویسی "انسانی" ظاهر شد - FORTRAN، سپس ALGOL، COBOL، BASIC، Pascal، C.

یکی از ویژگی های بارز برنامه نویسی امری وجود متغیرهایی با عملیات "تخصیص مخرب" است. یعنی یک متغیر A وجود داشت، مقدار X داشت. الگوریتم دستور می دهد که در مرحله بعد مقدار Y را به متغیر A اختصاص دهید. مقداری که A داشت برای همیشه فراموش می شود.

برنامه نویسی Imperative برای اجرای وظایف فرعی کوچک بسیار مناسب است، جایی که سرعت اجرا در رایانه های مدرن بسیار مهم است. علاوه بر این، کار با دستگاه‌های خارجی معمولاً از نظر اجرای متوالی عملیات توصیف می‌شود ("شیر آب را باز کنید، آب بکشید")، که چنین وظایفی را به نامزدهای ایده‌آل برای اجرای ضروری تبدیل می‌کند.

به نظر می رسد انتخاب چارچوب پارادایم ضروری برای آموزش مبانی برنامه نویسی بدون تردید است. چند دلیل برای این وجود دارد:

· پارادایم ضروری به طبیعت انسان و مفهوم شهودی یک الگوریتم در مراحل اولیه رشد تفکر نزدیک است (تجربه مثبتی از آموزش رشدی با عناصر الگوریتم سازی در مقطع ابتدایی وجود دارد).

· برنامه نویسی در چارچوب پارادایم ضروری برای کلاس وسیعی از وظایف مؤثر است که بسیاری از آنها در منطقه رشد نزدیک دانش آموزان در کلاس های ارشد مدرسه ابتدایی قرار می گیرند.

· پارادایم ضروری به ماهیت یک رایانه، اصول اساسی عملکرد آن نزدیک است، زیرا، با وجود پیچیدگی های یک رایانه مدرن، در سطح سخت افزار هنوز می توان آن را به عنوان نوعی خودکار (پردازنده + حافظه +) در نظر گرفت. ...) با مجموعه ای محدود از حالات (محتوای) حافظه);

· سهم محصولات نرم افزاری که منحصراً در چارچوب پارادایم برنامه نویسی اعلامی ایجاد شده اند اندک است. به عنوان یک قاعده، هنگام حل مسائل، از ترکیبی از پارادایم ها استفاده می شود که یکی از آنها ضروری است.

· مجموعه وسیعی از سیستم های برنامه نویسی در قالب نرم افزارهای مستقل و در قالب زیرسیستم های ادغام شده در سیستم های دیگر که امکان توسعه محصولات نرم افزاری را با استفاده از الگوی ضروری فراهم می کند.

· طیف گسترده ای از نشریات آموزشی، مرجع و دیگر در مورد سیستم های برنامه نویسی مربوطه به صورت کاغذی و الکترونیکی در رسانه های مختلف و در شبکه جهانی.

عیب: در شکل خالص آن فقط مشکلات بسیار ساده را حل می کند.

برنامه نویسی رویداد محور برنامه نویسی است که در آن واکنش برنامه به رویدادهای مختلف (عملکرد کاربر) مشخص می شود. PMS را می توان به عنوان "فرزند" پارادایم ضروری در نظر گرفت. SUP دارای 2 زیر کلاس است:

1. برنامه نویسی موازی یک برنامه را به عنوان مجموعه ای از فرآیندهای ارتباطی نشان می دهد که می توانند به صورت موازی اجرا شوند. چنین برنامه هایی را می توان بر روی یک پردازنده (تناوب اجرای مراحل هر فرآیند) یا بر روی چندین پردازنده اجرا کرد.

در یک سیستم فرآیند موازی، هر فرآیند جداگانه رویدادها را پردازش می کند. رویدادها می توانند برای کل سیستم کلی باشند یا برای یک یا چند فرآیند فردی. در چنین شرایطی، برای مثال، توصیف عناصر یک رابط کاربری گرافیکی، یا مدل‌سازی هر فرآیند واقعی (مثلاً کنترل ترافیک) بسیار راحت است - زیرا مفهوم یک رویداد برای چنین کارهایی طبیعی است.

2. برنامه نویسی شی گرا یک فناوری برنامه نویسی است که در آن یک برنامه به عنوان مجموعه ای از اشیا و تعاملات آنها در نظر گرفته می شود. هر شیء برنامه نمونه ای از یک کلاس است. - کلاس ها می توانند ویژگی ها و متدهای کلاس های والد خود را به ارث ببرند و در عین حال کلاس های خود را اضافه کنند. سلسله مراتب کلاس به شما اجازه می دهد تا ماهیت مسئله حل شده را در چندین سطح از جزئیات مدل کنید و سپس از کلاسی استفاده کنید که مطابق با سطح جزئیات مورد نیاز برای حل یک کار فرعی خاص است.

مهم است که ویژگی های اصلی اشیاء زیر را برجسته کنید:

1.) از آنجایی که یک شی می تواند تنها با ارسال پیام به شیء دیگر تأثیر بگذارد، به هیچ وجه نمی تواند مستقیماً با داده های خود «همکار» کار کند و بنابراین نمی تواند سازگاری داخلی آنها را نقض کند. این ویژگی (مخفی کردن داده ها) معمولاً کپسوله سازی نامیده می شود.

2.) از آنجایی که اشیاء صرفاً از طریق مبادله پیام ها با هم تعامل دارند، اشیاء همکار ممکن است چیزی در مورد اجرای کنترل کننده پیام در همتای خود ندانند. تعامل صرفاً از نظر پیام‌ها/رویدادها اتفاق می‌افتد که اتصال آنها به دامنه نسبتاً آسان است. این ویژگی (توضیح تعامل صرفاً از نظر دامنه) انتزاع نامیده می شود.

3.) اشیا منحصراً با ارسال پیام به یکدیگر تعامل دارند. بنابراین، اگر در هر سناریویی از تعامل شی، یک شی دلخواه را با شی دیگری که قادر به پردازش همان پیام است جایگزین کنید، سناریو نیز قابل اجرا خواهد بود. به این ویژگی (قابلیت جایگزینی یک شی با یک شی دیگر با ساختار کلاسی مشابه) چند شکلی می گویند.

بسیاری از زبان‌های مدرن از OOP پشتیبانی می‌کنند، هرچند به درجات مختلف: زبان‌های کاملاً شی گرا، مانند Smalltalk و Ruby، برای پشتیبانی و حتی اجرای سبک توسعه شی گرا طراحی شده‌اند و از دیگر سبک‌های برنامه‌نویسی پشتیبانی نمی‌کنند. - زبان‌های عمدتاً شی گرا، مانند جاوا، C++ و پایتون، عمدتاً برای پشتیبانی از OOP طراحی شده‌اند، اما اجازه استفاده از عناصر برنامه‌نویسی رویه‌ای را می‌دهند. - از لحاظ تاریخی، زبان های رویه ای، به عنوان مثال، Perl و Fortran 2002، اصلاح شده و پشتیبانی از برخی از عناصر OOP اضافه شده است.

پارادایم برنامه نویسی اعلامی، فرآیند محاسبات را با توصیف منطق خود محاسبات، به جای منطق کنترل برنامه، تعریف می کند.

برنامه نویسی اعلانی مخالف برنامه نویسی امری است. اولی توضیح می دهد که چه کاری باید انجام شود و دومی دقیقاً نحوه انجام آن را توضیح می دهد.

مهمترین انواع برنامه نویسی اعلانی برنامه نویسی تابعی و منطقی (یا رابطه ای) است.

1. برنامه نویسی تابعی یکی از جایگزین های رویکرد امری است. این بر اساس حساب لامبدا چرچ است. در برنامه نویسی امری، الگوریتم ها توصیفی از عملیاتی هستند که به صورت متوالی اجرا می شوند. مفهوم "مرحله اجرای فعلی" (یعنی زمان) و "وضعیت فعلی" وجود دارد که در آن زمان تغییر می کند.

در برنامه نویسی تابعی مفهوم زمان وجود ندارد. برنامه ها عبارت هستند؛ اجرای برنامه شامل ارزیابی این عبارات است.

از آنجایی که ترتیب ارزیابی عبارات فرعی مهم نیست، برنامه نویسی تابعی را می توان به طور طبیعی بر روی پلتفرم هایی که از موازی سازی پشتیبانی می کنند، پیاده سازی کرد.

برنامه نویسی تابعی، مانند سایر مدل های برنامه نویسی "غیر الزامی"، معمولاً برای حل مسائلی استفاده می شود که فرمول بندی آنها از نظر عملیات متوالی دشوار است. تقریباً تمام وظایف مرتبط با هوش مصنوعی در این دسته قرار می گیرند. از جمله وظایف تشخیص تصویر، ارتباط با کاربر به زبان طبیعی، پیاده سازی سیستم های خبره، اثبات قضیه خودکار و محاسبات نمادین قابل ذکر است. این وظایف با برنامه نویسی کاربردی سنتی فاصله زیادی دارند، بنابراین در برنامه های درسی علوم کامپیوتر به آنها توجه زیادی نمی شود.

برنامه نویسی منطقی

در برنامه نویسی تابعی، برنامه ها عبارت هستند و اجرای آنها شامل محاسبه مقدار آنها است. در برنامه نویسی منطقی، برنامه یک نظریه است (به زبان نسبتاً محدودی توضیح داده شده است) و یک جمله که نیاز به اثبات دارد. اثبات این عبارت شامل اجرای برنامه خواهد بود.

برنامه نویسی منطقی و زبان Prolog از تحقیقات در زمینه تجزیه و تحلیل زبان طبیعی پدید آمدند. متعاقباً مشخص شد که برنامه نویسی منطقی به همان اندازه در اجرای سایر وظایف هوش مصنوعی مؤثر است.

برنامه نویسی منطقی امکان اجرای موازی طبیعی را فراهم می کند.

معلوم شد که آن پارادایم هایی که قبلاً با عرق و خون از طریق انبوهی از طرفداران روش های سنتی به نور راه یافته بودند، به تدریج فراموش می شوند. این پارادایم ها در ابتدای برنامه نویسی به وجود آمدند و اینکه چرا به وجود آمدند، چه مزایایی ارائه کردند و چرا هنوز از آنها استفاده می شود هنوز برای هر توسعه دهنده ای مفید است که بداند.

خوب. مقدمه بسیار سرگرم کننده است، اما به هر حال آن را نمی خوانید، بنابراین اگر کسی علاقه مند است، به برش خوش آمدید!

برنامه نویسی ضروری

از نظر تاریخی، اکثریت قریب به اتفاق فناوری رایانه ای که ما برنامه ریزی می کنیم دارای یک وضعیت است و توسط دستورالعمل ها برنامه ریزی می شود، بنابراین اولین زبان های برنامه نویسی عمدتاً کاملاً ضروری بودند، یعنی. هیچ پارادایم دیگری غیر از پارادایم ضروری را پشتیبانی نکرد.

اینها شامل کدهای ماشین، زبان‌های اسمبلی و زبان‌های سطح بالای اولیه مانند Fortran بود.

امتیاز کلیدی:

در این پارادایم، محاسبات در قالب دستورالعمل هایی توصیف می شود که وضعیت برنامه را مرحله به مرحله تغییر می دهد.

در زبان‌های سطح پایین (مانند زبان اسمبلی)، حالت می‌تواند حافظه، رجیسترها و پرچم‌ها باشد و دستورالعمل‌ها می‌توانند دستورالعمل‌هایی باشند که پردازنده هدف پشتیبانی می‌کند.

در سطوح بالاتر (مانند C)، وضعیت فقط حافظه است؛ دستورالعمل‌ها می‌توانند پیچیده‌تر باشند و باعث شوند که حافظه در حین کار تخصیص داده شود.

در موارد بسیار سطح بالا (مانند پایتون، اگر آن را به طور اجباری برنامه ریزی کنید)، وضعیت فقط به متغیرها محدود می شود و دستورات می توانند عملیات پیچیده ای باشند که صدها خط را در زبان اسمبلی به خود اختصاص دهند.

مفاهیم اساسی:

- دستورالعمل ها
- حالت

مفاهیم تولید شده:

- وظیفه
- انتقال
- حافظه
- فهرست مطالب

به عنوان اصلی:

- زبان های اسمبلی
- فرترن
-الگول
-کوبول
-پاسکال
- سی
- C++
-آدا

به عنوان کمکی:

- پایتون
- روبی
- جاوا
- سی شارپ
-PHP
- Haskell (از طریق monads)

شایان ذکر است که اکثر زبان های مدرن از برنامه نویسی ضروری به یک درجه یا درجه دیگر پشتیبانی می کنند. حتی زبان کاربردی خالص Haskell را می توان به صورت اجباری نوشت.

برنامه نویسی ساختاریافته

برنامه نویسی ساختاریافته یک پارادایم برنامه نویسی است (که معمولاً به عنوان روش توسعه نیز استفاده می شود) که اولین گام بزرگ در توسعه برنامه نویسی بود.

بنیانگذاران برنامه نویسی ساختاریافته افراد مشهوری مانند E. Dijkstra و N. Wirth بودند.

زبان‌های پیشگام در این پارادایم عبارت بودند از Fortran، Algol و B که بعدها توسط پاسکال و سی جانشین شدند.

امتیاز کلیدی:

این پارادایم مفاهیم جدیدی را معرفی می کند که الگوهای رایج مورد استفاده را برای نوشتن کدهای ضروری ترکیب می کند.

در برنامه نویسی ساختاریافته، ما همچنان با حالت و دستورالعمل ها عمل می کنیم، اما مفهوم دستورات ترکیبی (بلاک)، شاخه ها و دستورالعمل های حلقه معرفی شده است.

با این تغییرات ساده، حذف عبارت goto در اکثر موارد امکان پذیر است و کد شما را ساده می کند.

گاهی اوقات goto کد را خواناتر می کند، به همین دلیل است که علیرغم تمام ادعاهای مخالفان، هنوز هم به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.

مفاهیم اساسی:

- مسدود کردن
- چرخه
- انشعاب

زبان هایی که از این پارادایم پشتیبانی می کنند:

به عنوان اصلی:

- سی
-پاسکال
- پایه ای

به عنوان کمکی:

- سی شارپ
- جاوا
- پایتون
- روبی
- جاوا اسکریپت

تا حدی پشتیبانی می شود:
- برخی اسمبلرهای ماکرو (از طریق ماکروها)

باز هم، بیشتر زبان های مدرن از پارادایم ساختاری پشتیبانی می کنند.

برنامه ریزی رویه ای

باز هم، پیچیدگی روزافزون نرم افزار، برنامه نویسان را مجبور کرد که به دنبال راه های دیگری برای توصیف محاسبات باشند.

در واقع، مفاهیم اضافی یک بار دیگر معرفی شد که به ما اجازه می دهد نگاهی تازه به برنامه نویسی بیندازیم.

این مفهوم این بار رویه بود.

در نتیجه، روش جدیدی برای نوشتن برنامه ها بوجود آمد که تا به امروز مورد استقبال قرار می گیرد - مشکل اصلی به موارد کوچکتر (با استفاده از رویه ها) تقسیم می شود و این اتفاق می افتد تا زمانی که راه حل برای همه رویه های خاص بی اهمیت باشد.

امتیاز کلیدی:

روال یک قطعه کد مستقل است که می تواند به عنوان یک دستورالعمل واحد اجرا شود.

در برنامه نویسی مدرن، یک رویه می تواند چندین نقطه خروج (بازگشت در زبان های C مانند)، چندین نقطه ورودی (با استفاده از بازده در پایتون یا متغیرهای محلی ثابت در C++) داشته باشد، دارای آرگومان باشد، یک مقدار را به عنوان نتیجه اجرای آن برگرداند. از نظر تعداد یا نوع پارامترها و موارد دیگر بیش از حد بارگذاری شده است.

مفاهیم اساسی:

- روش

مفاهیم تولید شده:

- چالش
- استدلال
- برگشت
- بازگشت
- اضافه بار

زبان هایی که از این پارادایم پشتیبانی می کنند:

به عنوان اصلی:

- سی
- C++
-پاسکال
- آبجکت پاسکال

به عنوان کمکی:

- سی شارپ
- جاوا
- روبی
- پایتون
- جاوا اسکریپت

تا حدی پشتیبانی می شود:
- اوایل پایه

شایان ذکر است که چندین نقطه ورودی از همه این زبان ها فقط در پایتون پشتیبانی می شوند.

برنامه نویسی ماژولار

یک بار دیگر پیچیدگی روزافزون برنامه ها، توسعه دهندگان را مجبور کرد تا کد خود را به اشتراک بگذارند. این بار رویه ها کافی نبود و این بار یک مفهوم جدید - یک ماژول - معرفی شد.

با نگاهی به آینده، می گویم که ماژول ها همچنین قادر به مهار پیچیدگی رو به رشد نرم افزار با سرعت باورنکردنی نیستند، و متعاقباً بسته ها (این نیز برنامه نویسی ماژولار است)، کلاس ها (این قبلاً OOP است) و قالب ها (برنامه نویسی تعمیم یافته) ) ظاهر شد.

برنامه ای که در سبک برنامه نویسی مدولار توضیح داده می شود مجموعه ای از ماژول ها است. آنچه در داخل است، کلاس ها، کدهای ضروری یا توابع خالص، مهم نیست.

به لطف ماژول ها، کپسوله سازی جدی برای اولین بار در برنامه نویسی ظاهر شد - می توان از هر موجودیتی در داخل یک ماژول استفاده کرد، اما آنها را به دنیای خارج نشان نداد.

امتیاز کلیدی:

یک ماژول یک موجودیت با نام جداگانه از یک برنامه است که واحدهای برنامه دیگر را که از نظر عملکرد مشابه هستند ترکیب می کند.

به عنوان مثال، فایل List.mod شامل کلاس List است
و توابع کار با آن - یک ماژول.

پوشه هندسه حاوی ماژول‌های Shape، Rectangle و Triangle نیز یک ماژول است، اگرچه برخی از زبان‌ها مفهوم یک ماژول و یک بسته را از هم جدا می‌کنند (در چنین زبان‌هایی یک بسته مجموعه‌ای از ماژول‌ها و/یا مجموعه‌ای از ماژول‌های دیگر است. بسته ها).

ماژول ها را می توان به منظور استفاده از موجودیت های اعلام شده در آنها وارد کرد (متصل کرد).

مفاهیم اساسی:

- مدول
- وارد كردن

مفاهیم تولید شده:

- کیسه پلاستیکی
- کپسوله سازی

زبان هایی که از این پارادایم پشتیبانی می کنند:

به عنوان اصلی:

- هاسکل
-پاسکال
- پایتون

به عنوان کمکی:

- جاوا
- سی شارپ
- اکشن اسکریپت 3

تا حدی پشتیبانی می شود:
- C/C++

برخی از زبان‌ها انتزاعات جداگانه‌ای را برای ماژول‌ها معرفی می‌کنند، در حالی که برخی دیگر می‌توانند از فایل‌های هدر (در C/C++)، فضاهای نام، کلاس‌های استاتیک و/یا کتابخانه‌های پیوند پویا برای پیاده‌سازی ماژول‌ها استفاده کنند.

به جای نتیجه گیری

در این مقاله، من برنامه‌نویسی شی گرا، عمومی و کاربردی را که در حال حاضر محبوب است توضیح ندادم. صرفاً به این دلیل که من نظر خود و نسبتاً رادیکال خود را در مورد این موضوع دارم و نمی خواستم هولیوار را شروع کنم. حداقل فعلا. اگر موضوع برای جامعه مفید باشد، من قصد دارم چندین مقاله بنویسم که اصول هر یک از این پارادایم ها را با جزئیات شرح دهد.

همچنین، من چیزی در مورد پارادایم های عجیب و غریب، مانند برنامه نویسی خودکار، کاربردی، جنبه / عامل / مؤلفه گرا ننوشتم. من نمی خواستم مقاله را خیلی بزرگ کنم، و دوباره، اگر موضوع مورد تقاضا باشد، در مورد این پارادایم ها می نویسم، شاید با جزئیات بیشتر و با مثال های کد.

(مبانی الگوریتم سازی و برنامه ریزی)

پارادایم ها و فناوری های برنامه نویسی

اهداف فصل 1. مفاهیم «پارادایم برنامه نویسی»، «فناوری برنامه نویسی» را مطالعه کنید. 2. درک کلی از فناوری های توسعه نرم افزار مدرن به دست آورید. 3. مراحل ایجاد یک برنامه ساختاری را مطالعه کنید. 4. با مدل های چرخه عمر توسعه نرم افزار آشنا شوید...

پارادایم های برنامه نویسی SE

SWEBOK شامل تعدادی از پارادایم های برنامه نویسی است. ببینید: Lavrishcheva E. M. پارادایم های برنامه نویسی از نوع اسمبلی در مهندسی نرم افزار // UKRProg-2014. شماره 2-3. ص 121-133. . بوت کمپ های برنامه نویسی آن شامل موارد زیر است: برنامه نویسی رویه ای(دوره CS1011 "مبانی برنامه نویسی")،...
(مهندسی نرم افزار و فن آوری برای برنامه نویسی سیستم های پیچیده)

پارادایم های برنامه نویسی

برنامه نویسی مدولار. مفاهیم اساسییکی از مشکلات کلیدی برنامه نویسی مدرن استفاده مجدد از ماژول ها و مؤلفه ها (KPI) است. آنها می توانند برنامه ها، زیر روال ها، الگوریتم ها، مشخصات و غیره باشند که برای استفاده در توسعه نرم افزارهای جدید و پیچیده تر مناسب هستند.
(مهندسی نرم افزار. پارادایم ها، فناوری ها و ابزارهای موردی)

پارادایم رویه ای

پارادایم رویه ای از نظر زمانی اولین بار بود و برای مدت طولانی غالب بود. در حال حاضر، به تدریج جای خود را به پارادایم شی گرا می دهد، اگرچه هنوز حدود نیمی از بازار توسعه نرم افزار را به خود اختصاص داده است. در تمامی سطوح توسعه نرم افزار کاربرد دارد...
(الگوریتم سازی و برنامه ریزی)

حافظه اعلامی و رویه ای

یکی دیگر از راه های مستقل سازماندهی عملکردی حافظه، مستقل از دیگران، تقسیم آن به آن است اعلامیو رویه ای.این دو روش سازماندهی حافظه، مبنای عملکردی کاملاً قابل فهمی دارند. شکلی از حافظه بیانی برای پشتیبانی ذهنی طراحی شده است...
(روانشناسی و تربیت)

پارادایم های برنامه نویسی کلی که در همان ابتدای عصر برنامه نویسی کامپیوتری پدید آمدند، از جمله پارادایم های برنامه نویسی کاربردی، نظری و کاربردی، پایدارترین هستند.

برنامه نویسی کاربردی تابع یک جهت گیری مسئله است که منعکس کننده کامپیوتری شدن اطلاعات و فرآیندهای محاسباتی پردازش عددی است که مدت ها قبل از ظهور رایانه ها مطالعه شده است. در اینجا بود که یک نتیجه عملی واضح به سرعت پدیدار شد. طبیعتاً در چنین مناطقی، برنامه نویسی تفاوت چندانی با کدنویسی ندارد؛ برای آن، به عنوان یک قاعده، سبک اپراتور برای نمایش اقدامات کافی است. در عمل برنامه نویسی کاربردی، مرسوم است که به الگوها و کتابخانه های رویه های اثبات شده اعتماد کنید و از آزمایش های مخاطره آمیز اجتناب کنید. دقت و ثبات محاسبات علمی ارزش دارد. زبان فرترن، کهنه کار برنامه نویسی کاربردی، به تدریج شروع به تسلیم شدن در این زمینه به پاسکال، سی و در ابررایانه ها به زبان های برنامه نویسی موازی مانند سیسال کرد.

برنامه نویسی نظری به یک جهت گیری انتشار با هدف مقایسه نتایج آزمایش های علمی در زمینه برنامه نویسی و علوم کامپیوتر پایبند است. برنامه نویسی سعی می کند مدل های رسمی خود را بیان کند، اهمیت و ماهیت بنیادی آنها را نشان دهد. این مدل‌ها ویژگی‌های اصلی مفاهیم ریاضی مرتبط را به ارث بردند و خود را به عنوان یک رویکرد الگوریتمی در علوم کامپیوتر تثبیت کردند. تمایل به شواهد سازه ها و ارزیابی اثربخشی، معقول بودن، صحت، صحت و سایر روابط رسمی در نمودارها و متون برنامه ها به عنوان مبنایی برای برنامه نویسی ساختاریافته و سایر روش ها برای دستیابی به قابلیت اطمینان فرآیند توسعه برنامه عمل می کند، به عنوان مثال، شایسته بودن برنامه نويسي. زیرمجموعه‌های استاندارد Algol و Pascal که به عنوان مواد کاری برای تئوری برنامه‌نویسی عمل می‌کردند، با زبان‌های کاربردی راحت‌تر برای آزمایش، مانند ML، Miranda، Scheme، Haskell و دیگران جایگزین شدند. اکنون نوآوری هایی در C و جاوا به آنها ملحق شده است.

برنامه نویسی تابعی به عنوان ادای احترام به جهت گیری ریاضی در تحقیق و توسعه هوش مصنوعی و توسعه افق های جدید در علوم کامپیوتر شکل گرفت. رویکردی انتزاعی به ارائه اطلاعات، سبک لاکونیک و جهانی ساخت توابع، شفافیت محیط اجرا برای دسته‌های مختلف توابع، آزادی ساخت‌های بازگشتی، اعتماد به شهود ریاضی‌دان و محقق، اجتناب از بار پیش از موعد حل مشکلات غیر اصولی تخصیص حافظه، رد محدودیت های غیر منطقی در محدوده تعاریف - - همه اینها توسط جان مک کارتی به ایده زبان Lisp مرتبط است. دقت و اعتبار روش شناختی اولین پیاده سازی های Lisp باعث شد تا به سرعت تجربه در حل مسائل جدید جمع آوری شود و آنها برای برنامه ریزی کاربردی و نظری آماده شوند. در حال حاضر صدها زبان برنامه نویسی کاربردی وجود دارد که بر طبقات مختلف وظایف و انواع ابزارهای فنی متمرکز شده اند.

پارادایم های اصلی برنامه نویسی با افزایش پیچیدگی مسائل حل شده تکامل یافته اند. بسته به عمق و کلیت جزئیات فنی سازماندهی فرآیندهای پردازش اطلاعات رایانه ای، طبقه بندی ابزارها و روش های برنامه نویسی وجود دارد. سبک های مختلفی از برنامه نویسی پدید آمده است که بالغ ترین آنها برنامه نویسی موازی ماشین گرا، سیستمی، منطقی، تحول آفرین و با کارایی بالا است.

برنامه نویسی ماشین گرا با رویکرد سخت افزاری برای سازماندهی عملکرد یک کامپیوتر، با هدف دسترسی به هر گونه قابلیت سخت افزاری مشخص می شود. تمرکز بر پیکربندی سخت افزار، وضعیت حافظه، دستورات، انتقال کنترل، ترتیب رویدادها، استثناها و شگفتی ها، زمان پاسخ دستگاه و موفقیت در پاسخ است. زبان اسمبلی برای مدتی به عنوان رسانه بصری انتخابی توسط پاسکال و سی، حتی در ریزبرنامه‌نویسی تحت الشعاع قرار گرفته است، اما بهبودهای رابط کاربری ممکن است جایگاه خود را بازیابد.

برنامه نویسی سیستم برای مدت طولانی تحت فشار خدمات و کارهای سفارشی در حال توسعه بوده است. رویکرد تولید ذاتی در چنین کاری بر ترجیح فرآیندهای تکرارپذیر و برنامه های پایدار طراحی شده برای استفاده مکرر تکیه دارد. برای چنین برنامه هایی، یک طرح پردازش کامپایل، تجزیه و تحلیل استاتیکی خواص، بهینه سازی خودکار و کنترل توجیه می شود. این حوزه تحت سلطه سبک دستوری- رویه ای برنامه نویسی است که تعمیم مستقیم سبک عملگر برنامه نویسی کاربردی است. امکان استانداردسازی و برنامه نویسی ماژولار را فراهم می کند، اما ساختارهای پیچیده، مشخصات، روش های آزمایش، ابزارهای یکپارچه سازی برنامه و غیره را به دست می آورد. الزامات سختگیرانه برای کارایی و قابلیت اطمینان با توسعه ابزارهای حرفه ای که از اکتشافات معنایی انجمنی پیچیده همراه با روش های طراحی مبتنی بر نحو و تولید برنامه استفاده می کنند برآورده می شود. پتانسیل غیرقابل انکار چنین ابزارهایی در عمل به دلیل پیچیدگی توسعه محدود شده است - یک الزام صلاحیت بوجود می آید.

هدف برنامه نویسی با کارایی بالا دستیابی به حداکثر عملکرد ممکن هنگام حل مسائل مهم است. ذخیره طبیعی عملکرد کامپیوتر، فرآیندهای موازی است. سازماندهی آنها مستلزم در نظر گرفتن دقیق روابط زمانی و سبک غیر ضروری مدیریت اقدامات است. ابررایانه هایی که از محاسبات با کارایی بالا پشتیبانی می کنند، به تکنیک های برنامه نویسی سیستم های خاصی نیاز دارند. رویکرد شبکه گراف برای نمایش سیستم‌ها و فرآیندها برای معماری‌های موازی در زبان‌های برنامه‌نویسی موازی تخصصی و ابرکامپایلرها بیان شده است، که برای ترسیم سلسله مراتب انتزاعی فرآیندهای سطح کار بر روی ساختار فضایی خاص پردازنده‌های تجهیزات واقعی سازگار شده است.

برنامه‌نویسی منطقی به عنوان ساده‌سازی برنامه‌نویسی تابعی برای ریاضیدانان و زبان‌شناسانی که مسائل پردازش نمادین را حل می‌کنند، پدید آمد. به ویژه جذابیت امکان استفاده از عدم قطعیت به عنوان یک مبنای مفهومی است که ما را از نظم دهی زودهنگام هنگام برنامه ریزی پردازش فرمول ها رها می کند. سبک تولید تولید فرآیندهای با بازده به اندازه کافی طبیعی است تا یک رویکرد زبانی برای شفاف سازی دانش رسمی توسط کارشناسان و کاهش مانع شروع.

برنامه نویسی تحول گرا از نظر روش شناختی تکنیک های بهینه سازی برنامه، تولید کلان و محاسبات جزئی را با هم ترکیب می کند. مفهوم اصلی در این زمینه معادل سازی اطلاعات است. این خود را در تعریف تبدیل برنامه ها و فرآیندها، در جستجوی معیارهایی برای کاربرد تبدیل ها، در انتخاب استراتژی برای استفاده از آنها نشان می دهد. محاسبات مختلط، اقدامات معوق، برنامه نویسی تنبل، فرآیندهای تاخیری و غیره. به عنوان روش هایی برای افزایش کارایی پردازش اطلاعات تحت شرایط خاص مشخص شده اضافی استفاده می شود.

رویکردهای برنامه نویسی گسترده پاسخی طبیعی به پیشرفت های اساسی در عملکرد سخت افزار و شبکه های کامپیوتری است. انتقال ابزارهای محاسباتی از کلاس ابزارهای فنی به کلاس لوازم خانگی وجود دارد. زمینه برای به روز رسانی رویکردهای برنامه نویسی و همچنین امکان احیای ایده های قدیمی که به دلیل فناوری و عملکرد پایین رایانه ها توسعه چندانی نداشتند، پدید آمده است. شکل‌گیری رویکردهای پژوهشی، تکاملی، شناختی و انطباق با برنامه‌نویسی که چشم‌انداز توسعه منطقی منابع اطلاعات واقعی و پتانسیل رایانه را ایجاد می‌کند، مورد توجه است.

یک رویکرد تحقیقاتی با سبک بازی آموزشی از برنامه‌نویسی حرفه‌ای، آموزشی و آماتور می‌تواند انگیزه‌ای به نبوغ جستجو در بهبود فن‌آوری برنامه‌نویسی بدهد که نمی‌تواند با پدیده‌های بحران بر اساس عنصر قبلی مقابله کند. رویکرد تکاملی با سبک سیار از برنامه های پالایش کاملاً واضح در مفهوم برنامه نویسی شی گرا قابل مشاهده است که به تدریج در حال تبدیل شدن به برنامه نویسی موضوع محور است. استفاده مجدد از تعاریف و به ارث بردن ویژگی‌های شی می‌تواند چرخه حیات محیط‌های اطلاعاتی اشکال زدایی‌شده را طولانی‌تر کند، قابلیت اطمینان عملکرد و سهولت استفاده را افزایش دهد.

یک رویکرد شناختی با سبک تعاملی توسعه رابط بصری سیستم‌های باز و استفاده از ابزارهای صوتی و تصویری جدید و دستگاه‌های غیر استاندارد راه‌هایی را برای افزایش درک اطلاعات پیچیده و ساده‌سازی پردازش کافی آن باز می‌کند.

یک رویکرد انطباقی با سبک ارگونومیک طراحی فردی سیستم‌های اطلاعات شخصی‌سازی شده، این فرصت را برای دانشمندان کامپیوتر فراهم می‌کند تا فرآیندهای فن‌آوری در زمان واقعی را که به عامل انسانی حساس هستند برنامه‌ریزی، سازماندهی و پشتیبانی کنند. جهت توسعه پارادایم برنامه نویسی نشان دهنده تغییر در دایره افراد علاقه مند به توسعه و کاربرد سیستم های اطلاعاتی است. بسیاری از مفاهیم مهم برای تمرین برنامه نویسی، مانند رویدادها، استثناها و خطاها، پتانسیل، سلسله مراتب و متعامد ساختارها، برون یابی و نقاط رشد برنامه، اندازه گیری کیفیت و غیره. به سطح کافی از انتزاع و رسمیت نرسیده است. این به ما امکان می دهد تا توسعه پارادایم های برنامه نویسی را پیش بینی کنیم و مطالب آموزشی را برای آینده برنامه نویسی جزء انتخاب کنیم. اگر ابزارها و روش‌های سنتی برای انتخاب اجزای قابل استفاده مجدد تابع معیار مدولار بودن باشد، که به عنوان انتخاب بهینه حداقل کوپلینگ با حداکثر کارایی درک می‌شود، آن‌گاه پایه عنصر مدرن امکان عملکرد واحدهای چند تماسی را که عملیات ساده را انجام می‌دهند، می‌دهد. اما حتی با استفاده از ویکی‌پدیا می‌توان با همه این انواع و پارادایم‌های برنامه‌نویسی آشنا شد. در حال حاضر، طیف بسیار گسترده ای از توسعه برنامه نویسی در جهات مختلف وجود دارد.