Jak budować oprogramowanie komputerowe

Oprogramowanie komputerowe składa się z serii instrukcji w języku programowania; programista dopasowuje te oświadczenia do formy zrozumiałej dla procesora komputera. Tworzenie oprogramowania wymaga znajomości języków komputerowych, składni i logiki, aby zakończyć proces od początku do końca. Oprócz wymaganej wiedzy technicznej programista musi znać potrzebne specjalistyczne narzędzia programowe w postaci edytora, kompilatora i debuggera.

Budowanie oprogramowania komputerowego rozpoczyna się od wyboru przez programistę trzech klas oświadczeń sterujących. Instrukcje sterujące przetwarzają dane, podejmują decyzje i powtarzają grupy instrukcji. Struktura sekwencji opisuje instrukcje programu wykonywane jedna po drugiej. Programista wstawia instrukcje rozgałęziające do programu wszędzie tam, gdzie program musi wykonać dwa lub więcej cykli wykonania na podstawie oceny fragmentu danych. Ostatnia grupa struktur kontrolnych powtarza instrukcję lub grupę instrukcji określoną liczbę razy lub do momentu wystąpienia określonego zdarzenia.

Kluczową koncepcją, którą programista musi zrozumieć, jest to, że komputer zrobi tylko to, co mu każe. Wszystkie instrukcje programu muszą wykonać zadanie krok po kroku. Na przykład dodawanie dwóch liczb wymaga wykonania kilku kroków: pobierz jedną liczbę, a następnie drugą, dodaj pierwszą liczbę do drugiej i umieść tę sumę w nowej lokalizacji pamięci. Programista nie może zakładać żadnej części instrukcji arytmetycznej.

Powtórzenie tego problemu z dodawaniem wymaga, aby programista umieścił go w konstrukcji zwanej pętlą. Pętla dodaje do problemu kilka nowych zmiennych, takich jak liczba powtórzeń instrukcji dodawania. Bez uwzględnienia tego wymagania program może wejść w nieskończoną pętlę, która powoduje awarię komputera.

Wiele operacji programistycznych będzie następować po jednej sekwencji instrukcji, jeśli warunek jest prawdziwy (np. „Czy na dworze wietrznie?”) i innej sekwencji, jeśli jest fałszywy. Rozgałęzione struktury kontrolne umożliwiają tę możliwość w programie.

Programiści muszą wybrać język, w którym będą pracować, spośród setek dostępnych języków. Od 2010 roku najpopularniejsze języki to C++, Visual Basic i Java. Jeśli programista chce skierować swoje oprogramowanie do środowiska internetowego, PHP i Ruby dokonują doskonałych wyborów. Każdy z tych języków jest stosunkowo złożony, a programista powinien zaplanować poświęcenie trochę czasu na naukę specyficznej składni wybranego języka przed przystąpieniem do tworzenia oprogramowania.

Najważniejszym narzędziem, które programista musi wybrać, aby zbudować oprogramowanie, jest kompilator. Nowoczesne środowiska programistyczne łączą wszystkie narzędzia programowe potrzebne do tworzenia programu w jednym pakiecie. Programista użyje edytora do zapisania instrukcji programu i zapisania ich w pliku. Kompilator odczyta ten plik, sprawdza składnię, a następnie przekonwertuje instrukcje programowania na instrukcje zrozumiałe dla określonego procesora komputera i systemu operacyjnego. Rezultatem jest plik wykonywalny, który programista może wykorzystać lub sprzedać. Programiści mogą korzystać z pojedynczych narzędzi (edytora, kompilatora itp.), ale pakiet all-in-one sprawia, że ​​proces jest znacznie wygodniejszy.

Budowanie oprogramowania komputerowego wymaga odpowiednich narzędzi, zrozumienia języka komputerowego i umiejętności logicznego myślenia. Oprogramowanie działa z twardymi ograniczeniami logicznymi bez szarych obszarów; procesor komputera nie będzie sam zgadywał ani podejmował decyzji. Programista powinien przygotować się do przemyślenia tego, co chce osiągnąć dzięki swojemu projektowi, zanim usiądzie za klawiaturą, aby stworzyć arcydzieło oprogramowania.