Πώς να δημιουργήσετε λογισμικό υπολογιστή

...

Ένας υπολογιστής δεν μπορεί να λειτουργήσει χωρίς λογισμικό που του λέει τι ενέργειες πρέπει να κάνει.

Το λογισμικό υπολογιστή αποτελείται από μια σειρά οδηγιών σε μια γλώσσα προγραμματισμού. ο προγραμματιστής συμμορφώνει αυτές τις δηλώσεις σε μια μορφή που μπορεί να κατανοήσει ένας επεξεργαστής υπολογιστή. Η κατασκευή λογισμικού απαιτεί γνώση γλωσσών υπολογιστών, σύνταξης και λογικής για να ολοκληρωθεί η διαδικασία από την αρχή μέχρι το τέλος. Εκτός από τις τεχνικές γνώσεις που απαιτούνται, ένας προγραμματιστής πρέπει να είναι εξοικειωμένος με τα εξειδικευμένα εργαλεία λογισμικού που απαιτούνται με τη μορφή ενός επεξεργαστή, ενός μεταγλωττιστή και ενός προγράμματος εντοπισμού σφαλμάτων.

Δηλώσεις ελέγχου

Η κατασκευή λογισμικού υπολογιστή ξεκινά με την επιλογή του προγραμματιστή από τις τρεις κατηγορίες δηλώσεων ελέγχου. Οι δηλώσεις ελέγχου επεξεργάζονται δεδομένα, λαμβάνουν αποφάσεις και επαναλαμβάνουν ομάδες εντολών. Η δομή ακολουθίας περιγράφει εντολές προγράμματος που εκτελούνται η μία μετά την άλλη. Ο προγραμματιστής εισάγει δηλώσεις διακλάδωσης σε ένα πρόγραμμα οπουδήποτε το πρόγραμμα χρειάζεται να ακολουθήσει δύο ή περισσότερες διαδρομές εκτέλεσης με βάση την αξιολόγηση ενός τμήματος δεδομένων. Η τελική ομάδα δομών ελέγχου επαναλαμβάνει μια δήλωση ή μια ομάδα εντολών καθορισμένο αριθμό φορές ή μέχρι να συμβεί ένα συγκεκριμένο γεγονός.

Το βίντεο της ημέρας

Οδηγίες Προγραμματισμού

Μια βασική ιδέα που πρέπει να κατανοήσει ένας προγραμματιστής είναι ότι ο υπολογιστής θα κάνει μόνο ό, τι του λέει να κάνει. Όλες οι οδηγίες προγράμματος πρέπει να ολοκληρώνουν μια εργασία βήμα προς βήμα. Για παράδειγμα, η προσθήκη δύο αριθμών απαιτεί μια σειρά βημάτων: Πάρτε έναν αριθμό και, στη συνέχεια, λάβετε τον άλλο, προσθέστε τον πρώτο αριθμό στον δεύτερο και τοποθετήστε αυτό το άθροισμα σε μια νέα θέση μνήμης. Ο προγραμματιστής δεν μπορεί να υποθέσει κανένα τμήμα της αριθμητικής πρότασης.

Η επανάληψη αυτού του προβλήματος προσθήκης απαιτεί από τον προγραμματιστή να το τοποθετήσει μέσα σε μια κατασκευή που ονομάζεται βρόχος. Ο βρόχος προσθέτει μερικές νέες μεταβλητές στο πρόβλημα, όπως πόσες φορές να επαναλάβετε τις εντολές προσθήκης. Χωρίς να ληφθεί υπόψη αυτή η απαίτηση, το πρόγραμμα μπορεί να εισαγάγει έναν άπειρο βρόχο που διακόπτει τη λειτουργία του υπολογιστή.

Πολλές λειτουργίες προγραμματισμού θα ακολουθούν μια ακολουθία εντολών εάν μια συνθήκη είναι αληθής (π.χ. "Φυσάει έξω;") και μια άλλη ακολουθία εάν είναι ψευδής. Οι δομές ελέγχου διακλάδωσης επιτρέπουν αυτή τη δυνατότητα μέσα σε ένα πρόγραμμα.

Επιλογή γλώσσας προγραμματισμού

Οι προγραμματιστές πρέπει να επιλέξουν μια γλώσσα στην οποία θα εργαστούν από τις εκατοντάδες διαθέσιμες γλώσσες. Από το 2010, οι πιο δημοφιλείς γλώσσες είναι η C++, η Visual Basic και η Java. Εάν ο προγραμματιστής θέλει να στοχεύσει το λογισμικό του στο περιβάλλον του Διαδικτύου, η PHP και η Ruby κάνουν εξαιρετικές επιλογές. Κάθε μία από αυτές τις γλώσσες είναι σχετικά περίπλοκη και ο προγραμματιστής θα πρέπει να σχεδιάσει να αφιερώσει λίγο χρόνο στην εκμάθηση της συγκεκριμένης σύνταξης της επιλεγμένης γλώσσας πριν ξεκινήσει να δημιουργήσει ένα κομμάτι λογισμικού.

Το πιο σημαντικό εργαλείο που πρέπει να επιλέξει ο προγραμματιστής για να δημιουργήσει λογισμικό είναι ο μεταγλωττιστής. Τα σύγχρονα περιβάλλοντα ανάπτυξης συνδυάζουν όλα τα εργαλεία λογισμικού που απαιτούνται για την ανάπτυξη ενός προγράμματος σε μια ενιαία σουίτα. Ο προγραμματιστής θα χρησιμοποιήσει έναν επεξεργαστή για να γράψει τις δηλώσεις προγράμματος και να τις αποθηκεύσει σε ένα αρχείο. Ένας μεταγλωττιστής θα διαβάσει αυτό το αρχείο, ελέγχοντας τη σύνταξη όπως κάνει, και στη συνέχεια θα μετατρέψει τις δηλώσεις προγραμματισμού σε οδηγίες που μπορεί να κατανοήσει ένας συγκεκριμένος επεξεργαστής υπολογιστή και λειτουργικό σύστημα. Το αποτέλεσμα είναι ένα εκτελέσιμο αρχείο που μπορεί να χρησιμοποιήσει ή να πουλήσει ο προγραμματιστής. Οι προγραμματιστές μπορούν να χρησιμοποιήσουν μεμονωμένα εργαλεία (επεξεργαστής, μεταγλωττιστής κ.λπ.), αλλά η σουίτα all-in-one κάνει τη διαδικασία πολύ πιο βολική.

Προετοιμασία για το πρόγραμμα

Η κατασκευή λογισμικού υπολογιστή απαιτεί τα κατάλληλα εργαλεία, την κατανόηση μιας γλώσσας υπολογιστή και την ικανότητα λογικής σκέψης. Το λογισμικό λειτουργεί με σκληρούς λογικούς περιορισμούς χωρίς γκρίζες περιοχές. ο επεξεργαστής του υπολογιστή δεν θα μαντέψει ούτε θα πάρει αποφάσεις μόνος του. Ο προγραμματιστής πρέπει να προετοιμαστεί να σκεφτεί τι θέλει να πετύχει με το σχέδιό του πριν καθίσει στο πληκτρολόγιο για να δημιουργήσει ένα αριστούργημα λογισμικού.