Императивное программирование - Глоссарий

Глоссарий
Поделиться:

Что такое императивное программирование?

Императивное программирование (ИП) — наиболее популярная парадигма, когда разработчик в программе дает указания, как добиться желаемого результата и в каком порядке должны выполняться инструкции. Этого подхода придерживается множество языков: Java, Python, JavaScript, C, C++.

Основные принципы императивной парадигмы

  • Исходный код содержит инструкции (команды).
  • Команды выполняются последовательно.
В императивной парадигме базой является процедурная разработка, что иногда приводит к путанице между понятиями.

Императивная парадигма и ее особенности

Различия между императивным и декларативным программированием

ИП похоже на приказы и представляет собой последовательность команд, которые отражают способ действий с детальным описанием для достижения желаемого результата. Декларативный же принцип задает конечный результат, то есть описывает, что именно выполняется.

Рассмотрим различия между декларативным и императивным программированием на простом примере. Допустим, на улице к вам подошел человек, чтобы узнать дорогу к вокзалу. При ИП вы составите прохожему алгоритм пешего маршрута: пройти вперед до перекрестка, повернуть налево, потом еще два квартала по прямой и т.д. При декларативном стиле вы просто назовете конечный адрес вокзала, а человек будет добираться до него так, как решит сам.

Императивные языки программирования и их применение

Первоначально в ИП использовались только машинные языки, которые описывали простейшие инструкции и не были способны создать сложные программы. Разработка высокоуровневого Fortran изменила ситуацию и дала программистам возможность делить код на подпрограммы, каждая из которых выполняла определенную задачу.

Си, разработанный в начале 1970-х годов, оказал значительное влияние на развитие ИП: предложил более эффективное управление памятью и низкоуровневые операции. Со временем было создано множество языков на базе ООП: Python, PHP, Java и C#, которые сейчас широко используются в мобильной, серверной, веб-разработке.

Основные понятия и концепции

Переменные и их роль

ИП интенсивно применяет переменные, предназначенные для хранения данных (значений). Переменные — это область физической или виртуальной памяти с именем или адресом. Данные в переменной называются ее значением (целые или вещественные числа, последовательности символов), а сама переменная указывает на адрес для доступа к данным.

Логика выполнения команд

Последовательность команд в ИП задает логику, когда алгоритм и результат решения задачи заранее предопределены разработчиком. Законченный код состоит из конкретного количества переменных, а команды могут менять их состояние. Если алгоритм составлен неверно, то результат будет неправильным.

Состояние и управление потоками

Структурированный подход к решению задач в ИП включает выполнение инструкций вычислителем с использованием переменных, циклов и условий. Инструкция управляет вычислителем в момент ее выполнения, а последовательность передач управления формирует поток выполнения.

Способность вычислителя выполнять сразу несколько инструкций создает разветвленные или параллельные потоки управления. В первом случае команды выполняются каждая при определенных условиях, во втором — все одновременно.

Примеры императивных языков программирования

Обзор популярных языков: Java, C, Python

В индустрии ПО императивные языки занимают приоритетное положение — Java, Python, JavaScript, C, C++ содержат обширную библиотеку и масштабную экосистему, что помогает ускорить время разработки.

Объектно-ориентированный Java известен своей независимостью от платформ и широко используется для разработки веб-приложений, высоконагруженных сервисов, мобильных приложений на Android.

Мультипарадигменный С поддерживает ИП и отлично подходит для системной разработки.

Высокоуровневый Python способен применять различные парадигмы. Python может использоваться в веб-разработке, искусственном интеллекте, анализе данных и других областях.

Применение в современных проектах

В современном мире ИП широко применяется в сочетании с другими парадигмами и преобладает в разработке. Например, инструменты no-code платформы AppMaster используют для создания серверных, веб- и мобильных приложений.

Преимущества и недостатки императивного подхода

Преимущества:

  • Низкий порог входа
  • Высокая производительность
  • Гибкость.

Недостатки и ограничения:

  • Сложность масштабирования
  • Цикличность ошибок
  • Слабая абстракция.

Когда стоит использовать императивное программирование?

Парадигма последовательных команд преобладает в разработке. Акцент на явных алгоритмах и логике, контроль и гибкость в управлении деталями помогают создавать производительные серверные, веб- и мобильные приложения. ИП лучше использовать, когда в приоритете скорость выполнения, устойчивость к ошибкам и масштабируемость. Если же нужно создать читаемый и понятный код, используйте декларативный подход.

Понравилась статья? Запишись в академию ifellow и узнай еще больше!

  • 3 направления
    15+ экспертов

    Школа тестирования

    • Функциональное тестирование
    • Курс нагрузочного тестирования
    • Курс автоматизированного тестирования
    Подробнее
    Иконка мини логотипа Иконка мини логотипа
  • 2 направления
    10+ экспертов

    Школа аналитики

    • Курс системного анализа Junior
    • Курс системного анализа Middle
    Подробнее
    Иконка мини логотипа Иконка мини логотипа
  • 1 направление
    2 эксперта

    Школа Java Разработки

    • Курс Java разработка
    Подробнее
    Иконка мини логотипа Иконка мини логотипа

Оставьте заявку на обучение в академии iFellow

Иконка мини логотипа

Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности персональных данных

Задний фон блока

Файлы cookie обеспечивают работу наших сервисов. Используя наш сайт, вы соглашаетесь с нашими правилами в отношении этих файлов.