รูปแบบการเขียนโปรแกรม (Programming paradigms)

โปรแกรมเดียวกัน เขียนด้วยสี่วิธี

• ขอข้อมูลลูกค้าทั้งหมดในสหราชอาณาจักร นักเขียนโปรแกรม C จะเขียนลูปวนผ่านอาร์เรย์ นักเขียน Haskell จะเขียน Filter นักเขียน Prolog จะกำหนดกฎแล้วตั้งคำถาม ผู้ใช้ SQL จะเขียน SELECT * FROM Customer WHERE Country = 'UK'
• เฉพาะข้อแรกเท่านั้นที่บอก วิธีการ ทำ ส่วนอีกสามข้อบอก สิ่งที่ต้องการ และปล่อยให้เครื่องจัดการ โดยเครื่องมีอิสระที่จะจัดลำดับงานใหม่ ใช้ดัชนี หรือรันบน eight cores
• ไม่มีสิ่งใดดีกว่ากันโดยทั่วไป สิ่งที่แตกต่างกันคือคำตัดสินใจที่ภาษาดึงไปจากคุณ และนี่แหละคือสิ่งที่ Paradigm คือ
• บทเรียนนี้เกี่ยวกับ Paradigms ที่หลักสูตรระบุ: Low-level, Imperative และ Declarative

การเขียนโปรแกรม Low-level

• Low-level programming ทำงาน ใกล้กับฮาร์ดแวร์ ในรูปแบบ Machine code หรือ Assembly language โดยมีเข้าถึง Register, ที่อยู่หน่วยความจำ และคำสั่งแต่ละตัวโดยตรง
• ข้อดี: ได้ ควบคุม สูงสุดและ ความเร็ว สูงสุด รวมถึงโค้ดที่มีขนาดเล็กที่สุด ซึ่งสำคัญเมื่อมีหน่วยความจำเพียงกิโลไบต์
• ข้อเสีย: เป็น เฉพาะสถาปัตยกรรม จึงต้องเขียนใหม่สำหรับโปรเซสเซอร์อื่น และเขียนได้ยากและดูแลรักษายาก
• ใช้ในพื้นที่ที่ต้องสั่งฮาร์ดแวร์อย่างแม่นยำ: Device drivers, Firmware, Embedded controllers และ Innermost loop ของ Real-time system
• ฝึกปฏิบัติ immediate, direct, indirect, indexed และ relative addressing ใน บทเรียนภาษาอะซัมบลี. การติดตามตัวอย่างแสดงให้เห็น почему operand เดียวกันสามารถสร้างผลลัพธ์ที่แตกต่างกันได้

การเขียนโปรแกรม Imperative

• Imperative programming หรือที่เรียกว่า Procedural คือ ลำดับของคำสั่งที่เปลี่ยนสถานะของโปรแกรม: Assignment, Conditionals, Loops และการเรียก Procedure
• นักเขียนโปรแกรมระบุ วิธีการ คำนวณผลลัพธ์ทีละขั้นตอน ตัวแปรที่เก็บสถานะเป็นจุดสำคัญ
• เป็นสไตล์ของ Python, C, Java และ Pseudocode และเป็นสิ่งที่ทุกคนเกือบทุกคนเรียนรู้เป็นอันดับแรก

คำสั่งหนึ่งตามอีกคำสั่งหนึ่ง เปลี่ยนสิ่งที่ถูกจัดเก็บ

การเขียนโปรแกรม Declarative

• Declarative programming บอก สิ่งที่ต้องการคำนวณ ไม่ใช่ วิธีการ Runtime จะหาขั้นตอนเอง
• Functional programming สร้าง Pure functions ซึ่งไม่มี Side effects: อินพุตเท่าเดิมให้เอาต์พุตเท่าเดิมเสมอ และไม่มีอะไรภายนอกฟังก์ชันเปลี่ยนแปลง Haskell และ Lisp เป็นตัวอย่าง
• Logic programming บอกข้อเท็จจริงและกฎ และ Engine ตอบคำถามด้วยการอนุมาน Prolog เป็นตัวอย่าง
• SQL เป็นภาษา Declarative ที่ทุกคนเคยเจอ: Query บอกว่าต้องการ Row ไหน และ Database ตัดสินใจวิธีค้นหา

ตัวอย่างเชิงปฏิบัติ: ระบุ Paradygm

เปรียบเทียบกัน

• ภาษาสมัยใหม่ ผสม ทั้งสอง Python เป็น imperative แต่มีคุณสมบัติ functional; SQL อยู่ภายในโปรแกรมที่เขียนแบบ imperative Paradygmคือสไตล์ ไม่ใช่กำแพงกั้น

ตัวอย่างเชิงปฏิบัติ: ทำไม Side effects ถึงสำคัญ

คะแนนที่หลุดหายไป

คุณเข้าใจแล้ว