Programozásról egyszerűen

Programozási nyelvek nyelvi elemei

Operandusok, operátorok, konstansok, változók:

A programok fejlesztése során nagyon sok alkalommal használunk kifejezéseket a műveletek megoldására. Léteznek olyan kifejezések is amelyek értéke nem változik, viszont képletesen szeretnénk rá hivatkozni. Nem biztos, hogy később a továbbfejlesztés során emlékezni fogunk arra, hogy a képletben az "50" szám mit is jelent. Ha kiírjuk, hogy "varosi_sebesseg" ,később pontosan tudni fogjuk, hogy a számításban a városban megengedhető sebességet alkalmazzuk. Sok esetben a konstansokat a programok, illetve az alkalmazás előtt definiálni kell. Ebben az esetben elegendő egy alkalommal értéket adni a konstansnak, majd a programban ezután elegendő hivatkozni a konstansként definiált kifejezésre. A változók a leggyakrabban használt kifejezések a programozás során. Alkalmazásuk nagyban hasonlít a konstansokéra, annyi különbséggel, hogy értékük változik. A változóknak a létrehozásukkor a fejlesztői környezet lefoglal egy területet az operatív memóriában. A program futása során amikor értéket adunk a változónak a memóriában tárolt érték is változik. Operátorok a műveletvégző jelek, tehát összeadás , kivonás, relációs jelek stb. Az operandusok olyan kifejezések amelyeken a műveleteket végezzük pl. változók

Értékadás

Az értékadás a legalapvetőbb programozási művelet. Egy értéket, ami lehet bármi átadunk egy másik kifejezésnek. Nagyon általánosan mondva az értékek átvitele minden esetben a kifejezés jobb oldalától a bal oldala felé történik.
Kifejezés_bal operátor kifejezés_jobb
Mind a bal és jobb oldali kifejezés lehet nagyon összetett, akár egy objektum, de lehet a legegyszerűbb változó is. Az operátor is lehet egyenlőség jel, de akár a ":=" kifejezés is vagy egyéb a nyelv sajátosságainak megfelelően.

I/O (input/output) műveletek

Általában minden alkalmazásnak van egy kimenete, amelyre az adatokat szokás küldeni, illetve ennek megfelelően egy bemenet, amelyről az adatokat olvassák be. Általában ez az alapértelmezett kimenet a monitor megjelenítője, és a billentyűzet szolgál alapértelmezett bemenetként. Természetesen ezek a feladattól függően más eszközök is lehetnek. A I/O műveleteket visszavezethetjük egyszerű értékadásra is pl. kiíratáskor, a megjelenítésért felelős objektum meghatározott tulajdonságának adunk értéket. Lehet olyan eljárás vagy függvény, amelynek adott paramétereként határozzuk meg az I/O műveletet.

Elágazás

Az elágazások lehetőséget biztosítanak arra, hogy feltételek teljesülése esetén a program megfelelő módon reagáljon. Feltételek megváltozása a programfolyam megváltozását vonja maga után.
Ha, feltétel vizsgálat
Feltétel teljesülése esetén az utasítások
Különben
Feltétel nem teljesülése esetén az utasítások
Elágazás vége
A fenti szerkezet egyszerű elágazást mutat. Létezik ennél összetettebb struktúra amikor a feltétel vizsgálat után nem két kimenet, hanem több kimenet is lehetséges.

Ciklusok

Ha egy műveletet többször kell végrehajtani , akkor érdemes alkalmazni a ciklusokat. A ciklusok használata egyszerűbbé, áttekinthetőbbé és elegánsabbá teszi a kódot. Nem is lenne célszerű az akár több száz alkalommal lefutó ciklust soronként leírni a programkódban. A ciklusoknak két főbb típusa létezik. Az egyszerű nem feltételhez kötött ciklus, amikor csupán azt határozzuk meg, hogy hány lépést tegyen meg a program struktúra. A ciklusok másik típusa az, amikor a struktúra végrehajtását egy feltételhez kötik. Ebben az esetben a feltétel teljesülése (nem teljesülése -szervezéstől, programozási nyelvtől függően) esetén hajtódik végre a belső vezérlési szerkezet. A ciklusok felépítésének jellemzője a műveltető rész és a ciklus mag. A műveltető részben dől el. Hogy a ciklus belső részében (ciklusmagban) található utasítások hány alkalommal hajtódnak végre. A ciklus magjába helyezzük el azon kifejezéseket, amelyeket több alkalommal szeretnénk végrehajtani. Meghatározott számú ismétlés Az iterációk száma a ciklusváltozó értékétől függ. A ciklus magja annyi alkalommal hajtódik végre ahányszor a ciklusvezérlő részben ciklusváltozó értéke meg van határozva. A ciklus indulhat egy meghatározott értéktől és lehet növekvő, vagy csökkenő a ciklusváltozó alapján. Általános felépítése:
ciklus ciklusváltozó kezdő értéktől végértékig növekvő(csökkenő) irányba
ciklus mag
ciklus vége
Elöl tesztelő ciklus A feltétel vizsgálat a ciklusmag előtt történik meg. Azaz a ciklusmag addig hajtódik végre, amíg a vezérlési feltétel teljesül. Előfordulhat az, az eset, hogy a kiindulási vezérlési feltétel már az első alkalommal nem teljesül ezért a ciklusmag egyszer sem hajtódik végre. Ezek a ciklusok nem működnek automatikusan, azaz a ciklusmag nem fog több alkalommal végrehajtódni, ha nem vezéreljük őket, azaz a ciklusváltozó értékét nem változtatjuk a ciklusmagban. Általános felépítése:
ciklus vezérlési feltétel kiértékelése
ciklus mag
ciklus vége
Hátul tesztelő ciklus Annyi a különbség az elöl tesztelő ciklushoz képest, hogy a vezérlési feltétel vizsgálata a ciklus mag után történik. Ennek az lesz a következménye, hogy ha a kiindulási feltétel már alapesetben sem teljesül, ettől függetlenül a ciklusmag egy alkalommal mindenképpen le fog futni. Általános felépítése:
ciklus
ciklus mag
vezérlési feltétel kiértékelése
ciklus vége

Alprogramok

Az alprogramok lényeges részei a nagy szervezésű programoknak. Akkor alkalmazzák őket, ha egy műveletsort a program működése során több alkalommal kell használni, illetve a program kód több részletében ugyanazt a problémát kell megoldani. Ebben az esetben alprogramokat használnak. Az alprogramok átláthatóvá és rugalmassá teszik a nagy programok szerkezetét. Nagymértékben megkönnyítve a programozók dolgát. Az alprogramok annyira fontosak, hogy a mikroprocesszorok szerkezetébe is elhelyezték az szubrutinok működésének megkönnyítésére a veremtárat. Az alprogramoknak két csoportja létezik az eljárások (procedura) és függvények. A függvények saját maguk képviselnek egy értéket, azaz amikor lefut egy függvény egy értéket ad át egy kifejezésnek. Az eljárásoknál az alprogramban végrehajtásra kerül a műveletsor, amelyet átadunk egy változónak. A változót pedig felhasználjuk a program működése során. Sok programozási nyelvben a függvények az alap alprogramok. Azaz az eljárásokat olyan függvényekként alkalmazzuk, amelyek nem adnak vissza értéket. Az alprogramok bemeneteként paramétereket szokás használni. A paraméterek lehetnek un. formális paraméterek. A formális paramétereket akkor használjuk, amikor az alprogramot létrehozzuk. Amikor a program futása során konkrét értéket vesznek fel a paraméterek akkor aktualizálódnak, azaz aktuális paraméterekről beszélünk.
Alprogram felépítése:
Alprogram alprogramnév(paraméterlista) típus definíció
Lokális változó definíció
Alprogram utasításai
Alprogram vége
Változók hatóköre: A változók nem mindenesetben léteznek a teljes programban. Vannak olyan változók, amelyre csak bizonyos helyeken van szükségünk Viszont mások, akik a teljes alkalmazás során vesznek fel értékeket. Megkülönböztetünk globális változókat, amelyek hatóköre a teljes programra kiterjed. A helyi, vagy lokális változók, amelyek csak az alprogramokban élnek, és az olyan publikus változók, amelyek a definiálásuktól kezdve érvényesek.

Objektumok

Az objektum olyan szerkezet amely önmagában zárt. A külvilággal a publikus paraméterekkel kommunikál. A belső szerkezet olyan kódot tartalmaz amely egy meghatározott feladatot lát el. Az objektumoknak vannak tulajdonságaik metódusaik, amelyek módosulhatnak a program végrehajtása során. Az objektumok futási időben létrejöhetnek (konstruktor), megsemmisülhetnek (destruktor), illetve belőlük új objektumok jöhetnek létre (öröklődés). Az objektumokat jellemzőik alapján osztályokba (class) soroljuk. Programok általános felépítése