رنامه نویسی ساخت یافته
در دهه 1960 میلادی تولید بسیاری از نرم افزارها با مشکل مواجه شدند زمانبندی تولید نرم افزار به تاخیر می افتاد هزینه ها بالا بود و در نتیجه بودجه تولید نرم افزار افزایش می یافت و نرم افزار تولیدی نیز از قابلیت اعتماد بالایی برخوردار نبوده است. تولید کنندگان نرم افزار به این نتیجه رسیدند که تولید نرم افزار مشکل تر از چیزی است که در مورد آن تصور می شد. تحقیقاتی که برای برطرف کردن مشکلات به عمل آمد منجر به برنامه نویسی ساخت یافته شد. برنامه نویسی ساخت یافته روش منظمی برای نوشتن برنامه ها است و منجر به نوشتن برنامه هایی می شود که خوانایی آنها بالا است تست واشکال زدایی آنها راحت تر و اصلاح آنها آسان تر است.
در برنامه نویسی ساخت یافته برنامه به صورت مجموعه ای از فعالیت ها تصور می شود که باید بر روی داده ها انجام شوند. در این روش هر مسئله پیچیده ای به مجموعه ای از مسئله های کوچکتر تقسیم می شود تا اینکه قابل درک باشند. به عبارت دیگر برنامه نویس سعی می کند رویه هایی بنویسد که نیازمندی های سیستم را برآورده کنند.
برنامه نویسی ساخت یافته روشی موفق برای حل مسائل پیچیده است اما مشکلات خاص خودش را دارد. در این روش داده ها از فعالیت ها (متدهایی) که آنها را پردازش می کنند جدا است. وقتی حجم داده ها زیاد می شود نگهداری آنها مشکل می گردد. هرچه بیشتر با داده ها کار می کنید با مشکلات بیشتری مواجه می شوید.
معروفترین زبانهای برنامه سازی که برای برنامه نویسی ساخت یافته طراحی شدند عبارت اند از : پاسکال و زبان c. پاسکال زبان مناسبی برای آموزش برنامه نویسی است زبان c به دلیل ویژگی های خاص خودش محبوبیت زیادی در دانشگاه ها و خارج از دانشگاه ها پیدا کرده است.
برنامه نویسی شئ گرا
برنامه نویسی شئ گرا شیوه نوینی است که قطعات نرم افزاری را ایجاد می کند که در برنامه های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. همانطور که کامپیوتر از قطعات سخت افزاری ساخته می شود در برنامه نویسی شئ گرا برنامه از قطعات نرم افزاری ساخته می شود. به این ترتیب سرعت تولید نرم افزار افزایش می یابد. قابلیت خوانایی برنامه هایی که در این روش نوشته می شوند بالا بوده تست عیب یابی و اصلاح آنها آسان است.
با بعضی از اصطلاحات مهم در برنامه نویسی شئ گرا شروع می کنیم. به دنیای اطراف خود بنگرید به هر جا که نگاه کنید اشیایی را می بینید : مردم حیوانات گیاهان اتومبیل ها هواپیماها کامپیوترها و مانند آنها. انسان بر اساس اشیا فکر می کند ما توانایی عجیبی از انتزاع داریم که ما را قادر می سازد تا به جای اینکه تصاویر صفحه نمایش را به صورت نقاط منفردی از رنگ ها ( که در گرافیک پیکسل نامیده می شود ) در نظر بگیریم آنها به عنوان اشیایی مثل مردم هواپیماها درخت ها و کوهها تصور کنیم. در صورت لزوم می توانیم به جای اینکه به ذرات شن فکر کنیم به ساحل فکر کنیم و به جای اینکه به درخت ها فکر کنیم به جنگل فکر کنیم و به جای اینکه به آجرها فکر کنیم به ساختمان فکر کنیم.
اشیا را می توان به دو دسته تقسیم کرد : اشیای بی جان و اشیای جاندار. اشیای جاندار زنده اند حرکت می کنند و کارهایی را انجام می دهند. اشیای بی جان مانند سنگ ، به نظر نمی رسند که کاری انجام دهند. تمام اشیا ( چه جاندار و چه بی جان ) چیزهای مشترکی دارند. آنها صفاتی مثل اندازه شکل و وزن دارند و همه آنها رفتارهایی را از خودشان نشان می دهند. به عنوان مثال توپ می غلتد بالا پایین می رود پر باد می شود یا باد آن خالی می شود. بچه گریه می کند می خندد می خوابد راه می رود و چشمک می زند. اتومبیل شتاب می گیرد ترمز می کند و روشن می شود و حوله آب را خشک می کند.
انسان اشیا را از طریق مطالعه صات و مشاهده رفتار آنها می شناسد. ممکن است اشیای مختلف صفات مشابهی داشته باشند و رفتارهای یکسانی را از خودشان نشان دهند. به عنوان مثال می توان بچه ها و بزرگترها را با هم و با انسان را با حیوان مقایسه کرد و اتومبیل سواری و کامیون نیز چیزهای مشترکی دارند.
هدف زبان های برنامه سازی شئ گرا از جمله c++ این است که اشیای دنیای واقعی را مدلسازی می کنند. برای این کار از مفهوم کلاس استفاده می نمایند. مثل کلاسی از وسایل نقلیه کلاسی از دانشجویان و کلاسی از درختان.
وقتی کلاسی ایجاد شد می توان از آن چندین شئ ایجاد کرد به عنوان مثال پس از ایجاد کلاس دانشجویان می توان برای هر دانشجو یک شئ مخصوص آن ایجاد کرد و سپس در برنامه از آن شئ استفاده نمود. ایجاد شئ از کلاس را نمونه سازی می گویند.
اما دقت داشته باشید که اشیایی که در برنامه ساخته می شوند به عنوان بخشی از برنامه ساخت یافته اند.