Program Tasarımında Temel Kavramlar Nelerdir? (Ders 1)

Merhaba arkadaşlar,

Blogumda yer alan makaleleri yazarken siz ziyaretçilerin istekleri doğrultusunda işinize yarayabilecek, bilginize bilgi katabilecek ve bilişim dünyasındaki bilmeniz gereken haber makaleleri olmasına dikkat ediyorum elimden geldiğince de farklı makalelere değinmeye çalııyorum. Uzun zamandır programlama ve yazılım derslerine ara verdik ama bu makalemde devam ediyoruz.

Bildiğimiz üzere program tasarımı bir sanattır; diğer sanat dalları gibi belirli bir temel eğitim alındıktan sonra bireyin bilgi ve deneyimini uyguladığı, isteklerini ve duygularını yansıttığı ve bir ürünün ortaya çıktığı bir eylem, bir çalışma şekli, bir yaşam biçimidir. Dolayısıyla program tasarımı yapacak bir bireyin her şeyden önce ilgili sanat dalına ait temel kavramları ve bilgileri öğrenmesi gerekir; kendisini gerekli altyapı ile donatmalıdır. Ancak iyi bir altyapı ile evrensel sanat yakalanabilir.
 
Yazılım konusu programlamanın üst kümesidir; dolayısıyla yazılım, bilgisayar ve benzeri sayısal cihazlar üzerinde istenen bir işi yerine getirecek ve herhangi programlama dili/program geliştirme aracı kullanılarak işi/görevi yerine getirmek için gerekli program ve verilerden oluşur.
 
Program: Kendi içerisinde bir bütün olan ve belirli bir işi/görevi yerine getiren algoritmik bir ifadedir. Bir program kod yazılarak yapılacağı gibi donanım tabanlı da tasarlanabilir. Genel olarak, bilgisayar programcıları, işin yazılım tarafıyla ilgilenirken, sistem geliştiriciler hem yazılım hem de donanım tarafıyla ilgilenirler.
 
Yazılım: Yazılım genel olarak , bir işin program kodları üretilerek yapılmasıdır; tanımı, donanım dışında kalan ve programcının kodlama yaparak istenilen bir işi veya görevin yerine getirilmesi için oluşturduğu program/kod ve veri kümesidir. Yazılım bir veya birden çok programın bir araya gelmesinden oluşan bir program kümesidir; özellikle, büyük ölçekli yazılımlar birçok programın, verinin ve dökümanın bir araya gelmesinden oluşur.
 
Program Kodu:Bir işin yapılması için algoritmik ifadeyi gösteren programın herhangi bir programlama diliyle ( örneğin C, JAVA, C++ gibi ), o dilin özellikleriyle elde edilmiş program parçasıdır. Program kodu, bir satırdan oluşacağı gibi programın tamamını da kapsayabilir.
 
Değişken: Verilerin tutulduğu bellek gözlerine verilen simgesel isimlerdir; dolayısıyla program içerisinde kullanılacak veriler değişkenler üzerinde saklanırlar. Değişken üzerinde tutmak, aslında bilgisayar iç belleğinde tutmakla eş anlamlıdır. Örneğin bir programda birbirinden farklı 5 veri tutulacaksa 5 adet değişkene ihtiyaç vardır. Değişkenlere isim vermek programcıya kalmıştır; kısıtlamalara uyması koşuluyla istenilen ad verilebilir. Ancak anlamlı olması önerilir 🙂
 
Diziler: Aynı türden verilerin tek bir isim altında bellekte tutulması için kullanılan bir yöntemdir; dizi adı da bir değişkendir. Bir dizi tanımlanırken adı, üzerinde tutulacak veri türü, boyutu ve uzunluğu verilmelidir. Dizi elemanları bellekte art arda sıralı olarak bulunurlar. Matematikte bir boyutlu diziler vektör, iki boyutlu dizilerde matris olarak adlandırılır.
 
Operatör: Değişkenler, veriler üzerinde işlem yapma özelliği olan simgelerdir. Örneğin toplama operatörü iki değişkenin veya verinin toplanmasını sağlar; benzer şekilde, eğer varsa, karekök operatörü bir sayının karekökünü hesaplatır. Karşılaştırma operatörü iki değişkeni veya veriyi, eşit mi, küçük mü ya da büyük mü diye karşılaştırmada kullanılır. Programlama dillerinde operatörler, önceden tanımlanmışlardır; programcıya kalan bunları ne iş yaptığıyla birlikte öğrenmek ve kullanmaktır. Operatörler, olabildiğince “+, – , >, && gibi bir veya iki karakterden oluşan simgeler şeklindedir.
 
Deyim/İfade: Deyim veya diğer bir deyişle ifade üst-düzey programlama dillerinde çeşitli işlemleri gerçekleştiren tekil işlem aımları veya eylemleridir. Örneğin belirli bir yemeğin hazırlanıp pişirilmesi bir program ise pırasaların doğranması, etin parçalanması, ocağın altının yakılması birer deyimdir.; ifadedir. Deyimler, değişken ve operatörlerin birleşmesinden meydana gelir.
 
Atama Deyimi: Atama deyimi sola ok ( ← ) işareti kullanılarak yapılır; bu işaret değerin tutulacağı/saklanacağı değişken ile değer arasına, değerden değişkene doğru yerleştirilir. Örnek N değişkenine 5 sayısı atanacaksa  yapılan işlem N←5 şeklinde olur; bunun anlamı N değişkeninde 5 değerinin atandığıdır; değişkenlere doğrudan böyle bir değer atanabildiği gibi aritmetiksel ya da mantıksal bir ifadenin sonucu da atanabilir.
 
Donanım: Donanım, genel olarak, elektronik elemanlardan oluşan ve bilgisayar sistemini oluşturan işlemci, disk, ana kart, bellek vs. gibi birimlere verilen adlandırmadır. Donanım yazılımın zıttıdır; donanım tabanlı bir çözümde ortada fiziksel bir nesne vardır; yazılım, daha çok sanal bir kavramdır. Yazılım sonucu, ortalıkta fiziksel bir nesne yoktur; yalnızca, yazılıma ait programlar, kodlar vardır ve onlarda yine bir donanım parçası olan bellek veya saklama birimi üzerindedir.
 
Bellek: Bellek programa ait kodların, üzerinde işlem yapılacak verilerin ve üretilen sonuçların üzerinde saklandığı donanım parçasıdır. Bellek denilince, akla, tüm devre olarak üretilmiş elektronik devreler akla gelir ve bunlar bilgisayarın iç belleğini oluştururlar.
 
Saklama Birimi: Adı üzerinde bellekten farklı olarak, kodların veya verilerin saklanacağı birimlerdir. Örneğin disk, disket, CD ve DVD gibi cihazlar saklama birimleridir. Saklama birimlerinin, bellek ile karşılaştırıldığında, kapasitelerinin çok büyük hızlarının ise yavaş olduğu görülür.
 
İşlemci: Bilgisayar veya benzeri bir sistem içerisinde aritmetik, mantık ve karşılaştırma işlemlerinin yapıldığı; ve bu işlemlerin anlamlı sıralarda art arda kullanılmasıyla daha karmaşık işlemlerin kotarıldığı programlanabilen bir birimdir.
 
Makina Kodu: İşlemcinin komut kümesindeki komutlarla yazılmış bir program parçasıdır. İşlemci, makina koduyla yazılmış programları hiçbir derleyici veya dönüştürücüye ihtiyaç duymadan doğrudan çalıştırabilir.
 
Assembly Dili: Bu dil, makina kodu düzeyinde olan komutlara simgesel isimler verilerek oluşturulmuştur. Çünkü makine kodu ile program yazılması güçtür. Assemly dili sayesinde insanlar kendilerine karmaşık gelen makina kodu yerine daha anlamlı gelen sözcüklerle uğraşmış olur. Örneğin bir işlemci için toplama işlemi makina kodunda 0xFB iken assembly dilinde add’dir.