วิธีสร้างซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์

ซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ประกอบด้วยชุดคำสั่งในภาษาการเขียนโปรแกรม โปรแกรมเมอร์ปฏิบัติตามคำสั่งเหล่านั้นในรูปแบบที่โปรเซสเซอร์คอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้ การสร้างซอฟต์แวร์ต้องใช้ความรู้ภาษาคอมพิวเตอร์ ไวยากรณ์ และตรรกะในการดำเนินการให้เสร็จสิ้นตั้งแต่ต้นจนจบ นอกเหนือจากความรู้ด้านเทคนิคที่จำเป็นแล้ว โปรแกรมเมอร์ต้องคุ้นเคยกับเครื่องมือซอฟต์แวร์เฉพาะทางที่จำเป็นในรูปแบบของตัวแก้ไข คอมไพเลอร์ และโปรแกรมแก้ไขข้อบกพร่อง

การสร้างซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์เริ่มต้นด้วยการเลือกคำสั่งควบคุมสามคลาสของโปรแกรมเมอร์ คำสั่งควบคุมจะประมวลผลข้อมูล ตัดสินใจ และทำซ้ำกลุ่มคำสั่ง โครงสร้างลำดับอธิบายคำสั่งโปรแกรมที่ดำเนินการทีละรายการ โปรแกรมเมอร์แทรกข้อความสั่งการแตกแขนงลงในโปรแกรมทุกที่ที่โปรแกรมจำเป็นต้องปฏิบัติตามสองหลักสูตรขึ้นไปตามการประเมินข้อมูล กลุ่มสุดท้ายของโครงสร้างการควบคุมจะทำซ้ำคำสั่งหรือกลุ่มคำสั่งตามจำนวนที่ระบุหรือจนกว่าจะมีเหตุการณ์บางอย่างเกิดขึ้น

แนวคิดหลักที่โปรแกรมเมอร์ต้องเข้าใจถือได้ว่าคอมพิวเตอร์จะทำในสิ่งที่เธอบอกให้ทำเท่านั้น คำแนะนำโปรแกรมทั้งหมดต้องทำงานให้สำเร็จเป็นขั้นเป็นตอน ตัวอย่างเช่น การเพิ่มตัวเลขสองตัวต้องใช้หลายขั้นตอน: รับหมายเลขหนึ่งแล้วรับอีกหมายเลข เพิ่มหมายเลขแรกไปที่หมายเลขที่สองแล้วใส่ผลรวมนี้ในตำแหน่งหน่วยความจำใหม่ โปรแกรมเมอร์ไม่สามารถถือว่าส่วนใดส่วนหนึ่งของคำสั่งเลขคณิต

การทำซ้ำปัญหาการเพิ่มนี้ต้องการให้โปรแกรมเมอร์วางไว้ภายในโครงสร้างที่เรียกว่าลูป ลูปเพิ่มตัวแปรใหม่ให้กับปัญหา เช่น จำนวนครั้งที่ทำซ้ำคำสั่งการบวก โดยไม่ต้องคำนึงถึงข้อกำหนดนี้ โปรแกรมสามารถเข้าสู่การวนซ้ำที่ไม่สิ้นสุดที่ทำให้คอมพิวเตอร์หยุดทำงาน

การดำเนินการเขียนโปรแกรมจำนวนมากจะปฏิบัติตามลำดับของคำสั่งหนึ่งชุดหากเงื่อนไขเป็นจริง (เช่น "ข้างนอกมีลมแรงไหม") และอีกลำดับหนึ่งหากเป็นเท็จ โครงสร้างการควบคุมแบบแยกสาขาเปิดใช้งานความสามารถนี้ภายในโปรแกรม

โปรแกรมเมอร์ต้องเลือกภาษาที่จะใช้งานได้จากหลายร้อยภาษาที่มีอยู่ ในปี 2010 ภาษาที่ได้รับความนิยมมากที่สุด ได้แก่ C++, Visual Basic และ Java หากผู้พัฒนาต้องการกำหนดเป้าหมายซอฟต์แวร์ของเธอไปยังสภาพแวดล้อมอินเทอร์เน็ต PHP และ Ruby เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยม แต่ละภาษาเหล่านี้ค่อนข้างซับซ้อน และโปรแกรมเมอร์ควรวางแผนที่จะใช้เวลาเรียนรู้ไวยากรณ์เฉพาะของภาษาที่เลือกก่อนที่จะเริ่มสร้างซอฟต์แวร์

เครื่องมือที่สำคัญที่สุดที่โปรแกรมเมอร์ต้องเลือกเพื่อสร้างซอฟต์แวร์คือคอมไพเลอร์ สภาพแวดล้อมการพัฒนาที่ทันสมัยรวมเครื่องมือซอฟต์แวร์ทั้งหมดที่จำเป็นในการพัฒนาโปรแกรมเป็นชุดเดียว โปรแกรมเมอร์จะใช้โปรแกรมแก้ไขเพื่อเขียนคำสั่งโปรแกรมและบันทึกลงในไฟล์ คอมไพเลอร์จะอ่านไฟล์นี้ ตรวจสอบไวยากรณ์ตามที่มันอ่าน แล้วแปลงคำสั่งการเขียนโปรแกรมเป็นคำสั่งที่โปรเซสเซอร์และระบบปฏิบัติการเฉพาะของคอมพิวเตอร์สามารถเข้าใจได้ ผลลัพธ์คือไฟล์ปฏิบัติการที่โปรแกรมเมอร์สามารถใช้หรือขายได้ โปรแกรมเมอร์สามารถใช้เครื่องมือแต่ละตัวได้ (ตัวแก้ไข คอมไพเลอร์ ฯลฯ) แต่ชุดออล-อิน-วันทำให้กระบวนการนี้สะดวกยิ่งขึ้น

การสร้างซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ต้องใช้เครื่องมือที่เหมาะสม ความเข้าใจในภาษาคอมพิวเตอร์ และความสามารถในการคิดอย่างมีตรรกะ ซอฟต์แวร์ทำงานโดยมีข้อจำกัดทางตรรกะที่เข้มงวดโดยไม่มีพื้นที่สีเทา โปรเซสเซอร์ของคอมพิวเตอร์จะไม่คาดเดาหรือตัดสินใจด้วยตัวเอง โปรแกรมเมอร์ควรเตรียมคิดไตร่ตรองถึงสิ่งที่เขาต้องการทำให้สำเร็จด้วยการออกแบบของเขาก่อนที่จะนั่งลงที่แป้นพิมพ์เพื่อสร้างผลงานชิ้นเอกของซอฟต์แวร์