Kuidas luua arvutitarkvara

Arvutitarkvara koosneb programmeerimiskeeles olevate juhiste seeriast; programmeerija täidab need väited arvutiprotsessorile arusaadavas vormis. Tarkvara ehitamiseks on vaja arvutikeelte, süntaksi ja loogika tundmist, et protsess algusest lõpuni lõpule viia. Lisaks nõutavatele tehnilistele teadmistele peab programmeerija tundma spetsiaalseid tarkvaratööriistu, mida on vaja redaktori, kompilaatori ja siluri näol.

Arvutitarkvara loomine algab programmeerija valikuga kolme juhtlausete klassi vahel. Juhtlaused töötlevad andmeid, langetavad otsuseid ja kordavad juhiste rühmi. Jada struktuur kirjeldab üksteise järel täidetavaid programmilauseid. Programmeerija lisab programmi hargnevad laused kõikjal, kus programm peab andmete hindamise põhjal järgima kahte või enamat täitmiskäiku. Viimane juhtstruktuuride rühm kordab väidet või avalduste rühma määratud arv kordi või kuni teatud sündmuse toimumiseni.

Põhikontseptsioon, mida programmeerija peab mõistma, on see, et arvuti teeb ainult seda, mida ta käsib. Kõik programmijuhised peavad täitma ülesande samm-sammult. Näiteks kahe numbri lisamine nõuab mitmeid samme: hankige üks number ja seejärel teine, lisage esimene number teisele ja asetage see summa uude mälukohta. Programmeerija ei saa võtta aritmeetilisest lausest ühtegi osa.

Selle lisamisprobleemi kordamine nõuab, et programmeerija asetaks selle konstruktsiooni, mida nimetatakse tsükliks. Silmus lisab probleemile mõned uued muutujad, näiteks mitu korda liitmislauseid korrata. Ilma seda nõuet arvesse võtmata võib programm siseneda lõpmatusse ahelasse, mis ajab arvuti kokku.

Paljud programmeerimistoimingud järgivad ühte juhiste jada, kui tingimus on tõene (nt "Kas väljas on tuuline?") ja teist jada, kui see on vale. Hargnevad juhtimisstruktuurid võimaldavad seda võimalust programmis.

Programmeerijad peavad sadade saadaolevate keelte hulgast valima keele, milles töötada. 2010. aasta seisuga on populaarseimad keeled C++, Visual Basic ja Java. Kui arendaja soovib oma tarkvara suunata Interneti-keskkonda, teevad PHP ja Ruby suurepärased valikud. Kõik need keeled on suhteliselt keerulised ja programmeerija peaks enne tarkvara koostamist kulutama mõnda aega valitud keele spetsiifilise süntaksi õppimisele.

Kõige olulisem tööriist, mille programmeerija peab tarkvara koostamiseks valima, on kompilaator. Kaasaegsed arenduskeskkonnad ühendavad kõik programmi arendamiseks vajalikud tarkvaratööriistad üheks komplektiks. Programmeerija kasutab programmilausete kirjutamiseks ja faili salvestamiseks redaktorit. Kompilaator loeb seda faili, kontrollib süntaksit ja teisendab seejärel programmeerimislaused juhisteks, millest konkreetne arvutiprotsessor ja operatsioonisüsteem aru saavad. Tulemuseks on käivitatav fail, mida programmeerija saab kasutada või müüa. Programmeerijad saavad kasutada üksikuid tööriistu (redaktor, kompilaator jne), kuid kõik-ühes komplekt muudab protsessi palju mugavamaks.

Arvutitarkvara loomine nõuab õigeid tööriistu, arvutikeele mõistmist ja loogilise mõtlemise oskust. Tarkvara töötab kõvade loogiliste piirangutega, ilma hallide aladeta; arvutiprotsessor ei arva ise ega tee otsuseid. Programmeerija peaks valmistuma läbi mõtlema, mida ta soovib oma disainiga saavutada, enne kui istub klaviatuuri taha, et luua tarkvara meistriteos.