TEMEL BILGISAYAR PROGRAMLAMA Yrd. Doç. Dr. Emin BORANDAĞ emin.borandag@cbu.edu.tr Celal Bayar Üniversitesi Hasan Ferdi Turgutlu Teknoloji Fakültesi BIL 1306
1. Bölüm: Algoritmaya Giriş Problem Çözme Algoritma Nedir? Algoritma Gösterim Şekilleri Düz yazı Sözde kod Akış şeması Mantıksal Yapılar İşlemler ve Operatörler Algoritmada Kullanılan Terimler Genel Bakış… 2 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama
2. Bölüm: Programlamaya Giriş Program Programlama IDE (Integrated Development Environment, Tümleşik Geliştirme Ortamı) Derleyici (Compiler) Yorumlayıcı (Interpreter) Bağlayıcı (Linker) Çalıştırma (Execution) Hata Türleri Debug Genel Bakış… 3 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama
1. BÖLÜM ALGORİTMAYA GİRİŞ 4 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama
İnsanlar sürekli düşünür ve problem çözerler. Birçok problem, çok az düşünülerek çözülebilir. Problem Çözme 5 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Problem: Bugün evden çıkarken ne giymeliyim? Çözüm: Bunun için muhtemelen pencereden dışarıya bakılır. Hava yağmurlu ise mevsime göre giyinmenin yanı sıra dışarıya çıkarken bir de şemsiye alınması gerekir. Hava güneşli ve sıcak ise daha ince giyinilerek dışarıya çıkılır. Böylece problemin çözümü kendiliğinden oluşturulan bir kararla sağlanır.
Bilgisayar, sadece programcının kendisine söylediği şeyi nasıl yapacağını bilir. Bundan dolayı programcı bilgisayara problemi nasıl çözeceğini bildirmelidir. Problemi Kim Çözecek? 6 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama
Bilgisayara nasıl iş yaptıracak, nasıl iletişim kuracaksınız? Bir “Program” ile. Bilgisayarlar program olmadan çalışmazlar. Bilgisayarın dili makine dilidir. Onunla makine mantığı ile iletişim kurabiliriz. Bu da Algoritma (talimat, rutin, reçete) ile olur. Problem Çözme (devam…) 7 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama
1.Problemi anlama (Understanding, Analyzing), 2.Bir çözüm yolu geliştirme (Designing), 3.Algoritma ve program yazma (Writing), 4.Tekrar tekrar test etme (Reviewing) Problem Çözme Sırası 8 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Polya, George (1957) ‘How To Solve It’, Princeton University Press, 2 nd Edition
Problem Çözme Aşaması Problemin tanımlanması Çözümün ana hatlarının ortaya konulması Ana hatlara bağlı bir algoritma geliştirilmesi Algoritmanın doğruluğunun sınanması Gerçekleştirim Aşaması Algoritma kodları belirli bir programlama diline dönüştürülür. Program bilgisayarda çalıştırılır. Program belgelemesi ve bakımı yapılır. Problem Çözme Farklı Bakış 9 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama
Problem çözmede, soruna hemen girişmek yerine, dikkatli ve sistematik yaklaşım ilke olmalıdır. Problem iyice anlaşılmalı ve mümkün olduğu kadar küçük parçalara ayrılmalıdır. Descartes’in "Discourse on Method" isimli kitabında problem çözme teknikleri şu dört madde ile özetlenir: 1.Doğruluğu kesin olarak kanıtlanmadıkça, hiçbir şeyi doğru olarak kabul etmeyin; tahmin ve önyargılardan kaçının. 2.Karşılaştığınız her güçlüğü mümkün olduğu kadar çok parçaya bölün. 3.Düzenli bir biçimde düşünün; anlaşılması en kolay olan şeylerle başlayıp yavaş yavaş daha zor ve karmaşık olanlara doğru ilerleyiniz. 4.Olaya bakışınız çok genel, hazırladığınız ayrıntılı liste ise hiçbir şeyi dışarıda bırakmayacak kadar kusursuz ve eksiksiz olsun. Problem Çözme - Descartes 10 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama
Algoritma Nedir? 11 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Basit tanım: Belirli bir görevi yerine getiren sonlu sayıdaki işlemler dizisidir. Geniş tanım: Verilen herhangi bir sorunun çözümüne ulaşmak için uygulanması gerekli adımların hiç bir yoruma yer vermeksizin açık, düzenli ve sıralı bir şekilde söz ve yazı ile ifadesidir. Algoritmayı oluşturan adımlar özellikle basit ve açık olarak sıralandırılmalıdır. 19.yy da İranlı Musaoğlu Horzumlu Mehmet (Alharezmi adını Araplar takmıştır) problemlerin çözümü için genel kurallar oluşturdu. Algoritma Alharezmi'nin Latince okunuşudur.
Algoritmaya Dair… 12 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Algoritmanın etkin bir şekilde oluşturulması Program yazma adımından çok daha önemlidir. Hazırlanan algoritmanın programlama diliyle yazılması işin basit kısmıdır. Tasarladığınız algoritma iyi değilse, kullandığınız dilin hiçbir önemi yoktur (C, C++, C#, Java, Visual Basic vb.) Bir sorunun çözümü için birbirinden farklı birden fazla sayıda algoritma hazırlanabilir. Bu da gösteriyor ki herhangi bir problemin çözümü için birbirinden farklı yüzlerce bilgisayar programı yazılabilir.
Algoritma Türlerine Örnekler 13 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Arama algoritmaları Bellek yönetimi algoritmaları Bilgisayar grafiği algoritmaları Evrimsel algoritmalar Genetik algoritmalar Kriptografik algoritmalar Optimizasyon algoritmaları Sıralama algoritmaları Veri sıkıştırma algoritmalar Veri madenciliği algoritmaları İş zekası algoritmaları Astronomi algoritmaları Dinamik programlama algoritmaları Sağlık bilimleri algoritmaları Fizik algoritmaları Veritabanı algoritmaları İşletim sistemi algoritmaları …
Algoritmaların Sahip Olması Gereken Genel Özellikler 14 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Giriş/çıkış bilgisi, Sonluluk, Kesinlik, Etkinlik, Başarım ve performans.
Algoritmaların Sahip Olması Gereken Genel Özellikler (Devam…) 15 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Giriş/Çıkış Bilgisi Algoritmalarda giriş ve çıkış bilgileri olmalıdır. Dışarıdan gelen verilere giriş bilgisi denir. Bu veriler algoritmada işlenir ve çıkış bilgisini oluşturur. Çıkış bilgisi her algoritmada mutlaka vardır. Algoritmaların temel amacı giriş bilgisini işleyerek çıkış bilgisi oluşturmaktır. Ancak her durumda bir algoritmanın çıkış bilgisi istenenleri tam olarak karşılayamaz. Böyle durumlarda ilk algoritmanın ürettiği çıkış bilgisi başka bir algoritmaya giriş bilgisi olarak gönderilir ve böylece kullanıcı istediği bilgiye sahip olmuş olur.
Algoritmaların Sahip Olması Gereken Genel Özellikler (Devam…) 16 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Sonluluk Her türlü olasılık için algoritma sonlu adımda bitmelidir. Algoritma sonsuz döngüye girmemelidir.
Algoritmaların Sahip Olması Gereken Genel Özellikler (Devam…) 17 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Kesinlik Her komut, kişinin kalem ve kağıt ile yürütebileceği kadar basit olmalıdır. Algoritmanın her adımı anlaşılır, basit ve kesin bir biçimde ifade edilmiş olmalıdır. Kesinlikle yorum gerektirmemeli ve belirsiz ifadelere sahip olmamalıdır.
Algoritmaların Sahip Olması Gereken Genel Özellikler (Devam…) 18 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Etkinlik Yazılan algoritmalar etkin ve dolayısıyla gereksiz tekrarlardan uzak oluşturulmalıdır. Bu algoritmanın temel özelliklerinden birisidir. Ayrıca algoritmalar genel amaçlı yazılıp yapısal bir ana algoritma ve alt algoritmalardan oluşturulmalıdır. Böylece daha önce yazılmış bir algoritma daha sonra başka işlemler için de kullanılabilir. Buna örnek vermek gerekirse eğer elimizde, verilen n adet sayının ortalamasını bulmakta kullandığımız algoritma varsa bu algoritma, bir sınıfta öğrencilerin yaş ortalamasını bulan bir algoritma için de kullanılabilmelidir.
Algoritmaların Sahip Olması Gereken Genel Özellikler (Devam…) 19 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Başarım ve Performans Amaç donanım gereksinimi (bellek kullanımı gibi), çalışma süresi gibi performans kriterlerini dikkate alarak yüksek başarımlı programlar yazmak olmalıdır. Gereksiz tekrarlar ortadan kaldırılmalıdır. Bir algoritmanın performans değerlendirmesinde aşağıdaki temel kriterler göz önünde bulundurulur. Birim İşlem Zamanı Veri Arama ve Getirme Zamanı Kıyaslama Zamanı Aktarma Zamanı
Örnek: Çay Demleme Algoritması 20 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Mutfakta değilsen mutfağa git. Çayı kontrol et, çay yoksa? Markete git çay al. Çaydanlığa bak dolu değilse su doldur. Ocağı yak. Ve çaydanlığı ateşin üstüne koy. Suyun kaynamasını bekle. Su kaynadıktan sonra çayı bırak ve üstüne suyu dök. Yine demliğe biraz daha su ilave ederek bekle. Su kaynadığında biraz dinlendirerek ateşi kapat. Çay bardağını al çayını doldur. Çayına istediğin kadar şeker at (ya da atma) ve karıştır. Geldiğin odaya geri dön. Ve çayı iç.
Yazılım Geliştirme Yaşam Döngüsünde Algoritma Nerede? 21 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Analiz Tasarım Algoritma ve Akış Şemaları Kodlama Test (Sınama) Bakım Derleme (Compile) Bağlama (Link) Çalıştırma (Execute)
Algoritma Gösterim Şekilleri 22 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama 1.Düz yazı ile gösterim, 2.Sözde kod (pseudocode) ile gösterim, 3.Akış şeması ile gösterim.
Düz Yazı ile Gösterim 23 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Çözülecek problem, adım adım metin olarak yazılır. Her satıra numara verilir. ‘BAŞLA’ ile başlanıp ‘BİTİR’ ile sonlandırılır.
Örnek: Tahtaya Adını Yazma Algoritması 24 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama 1.BAŞLA 2.Yerinden kalk 3.Yönün tahtaya doğru mu?  Hayırsa tahtaya dön  Evetse 4. adıma git 4.Tahtaya doğru yürü 5.Tahtaya geldin mi?  Hayırsa 4.adıma git  Evetse 6. adıma git 6.Kalemi al 7.Adını yaz 8.BİTİR
Örnek: Tahtaya Adını Yazma Algoritması 25 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Örneğin amacı, adımların tutarlılığını ve mantıksal sırasını göstermektir. Burada emirler, belli sorgulamalar yapılarak ve mantıksal bir sıra içinde verilmiştir. Yerinden kalk emri verilmeden kişiden yürümesi istenemez. Kalemi almadan adını yaz emrinin verilmesi doğru olmaz. Sorgulamalarla da işlemi yapıp yapmadığı kontrol edilmiştir.
Örnek: Tahtaya Adını Yazma Algoritması 26 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Aslında bilgisayar bu tür işleri yerine getiremez. Kullanıcılar bilgisayarlara belli girdiler verir. Onlar da programcının verdiği adımlara göre bu girdiler üzerinde matematiksel ve mantıksal işlemler yaparak bir çıktı üretirler.
Sözde Kod (Pseudocode) ile Gösterim 27 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Herkesin anlayabileceği ve rahatlıkla bir programlama diline çevrilebilecek basit komutlardan oluşan bir dildir. Sözde kodun temel işlevi program geliştirmeye geçmeden algoritmayı oluşturmak ve üzerinde tartışabilmektir. Sözde kodlar, doğrudan konuşma dilinde ve programlama mantığı altında, eğer, iken gibi koşul kelimeleri ve > = < gibi ifadeler ile beraber yazılır. Programda kullanılacak elemanları temsil etmek üzere uygun isimler veya değişkenler seçilir. Cebirsel notasyon ve kararlar kullanarak aritmetik işlemler gerçekleştir.
Örnek: İki Sayının Toplamı Algoritması 28 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama 1.BAŞLA 2.Birinci sayıyı gir 3.İkinci sayıyı gir 4.İki sayıyı topla 5.Sayıların toplam değerini yaz 6.BİTİR Sözde koda nasıl çeviririz?
Örnek: İki Sayının Toplamı Algoritması 29 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama 1.BAŞLA 2.Birinci sayıyı gir 3.İkinci sayıyı gir 4.İki sayıyı topla 5.Sayıların toplam değerini yaz 6.BİTİR Düz Yazı Sözde Kod Toplam için T, birinci sayı için X, ikinci sayı için Y seç 1.BAŞLA 2.X değerini OKU 3.Y değerini OKU 4.T = X + Y 5.T değerini YAZ 6.BİTİR
Örnek: Üçgenin Alanını Hesaplayan Algoritma 30 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama 1.BAŞLA 2.Taban değerini gir 3.Yükseklik değerini gir 4.Taban ile yüksekliği çarp ve sonucu ikiye böl 5.Çıkan sonucu yaz 6.BİTİR Sözde koda nasıl çeviririz?
31 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama 1.BAŞLA 2.Taban değerini gir 3.Yükseklik değerini gir 4.Taban ile yüksekliği çarp ve sonucu ikiye böl 5.Çıkan sonucu yaz 6.BİTİR Düz YazıSözde Kod Taban için t, yükseklik için y, alan için A seç 1.BAŞLA 2.t değerini OKU 3.y değerini OKU 4.A = (t * y)/2 5.A değerini YAZ 6.BİTİR Örnek: Üçgenin Alanını Hesaplayan Algoritma
Akış Şemaları ile Gösterim 32 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Bir algoritmanın görsel şekiller ve sembollerle ifade edilmiş haline «Akış Şemaları» adı verilir. Akış şeması sembolleri ANSI (American National Standards Institute) standardı olarak belirlenmiş ve tüm dünyada kullanılmaktadır. Algoritma doğal dille yazıldığı için herkes tarafından anlaşılamayabilir ya da başka anlamlar çıkarılabilir. Ancak akış çizgelerinde her bir şekil standart bir anlam taşıdığı için farklı yorumlanması mümkün değildir.
Akış Şeması Şekilleri 33 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama BAŞLA BİTİR Akış şemasının başlangıç ve bitiş yerlerini gösterir. Başlangıç simgesinden çıkış oku vardır. Bitiş simgesinde giriş oku vardır. Aritmetik işlemler ve değişik atama işlemlerinin temsil edilmesi için kullanılır. Dışarıdan bilgi giriş çıkışı için kullanılır. Belgeye, yazıcıya, ekrana çıktı için kullanılır.
Akış Şeması Şekilleri 34 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Oklar şemanın akış yönünü belirler. Bağlantı işlemlerini temsil eder. Kontrol ve karar verme işlemlerini temsil eder.
Örnek: İki Sayının Toplamı Akış Şeması 35 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Sözde Kod Toplam için T, birinci sayı için X, ikinci sayı için Y seç 1.BAŞLA 2.X değerini OKU 3.Y değerini OKU 4.T = X + Y 5.T değerini YAZ 6.BİTİR Başla T = X + Y T değerini YAZ Bitir X ve Y değerlerini OKU
Mantıksal Yapılar 36 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Bir bilgisayar programının geliştirilmesinde kullanılan programlama dili ne olursa olsun bu programların akış şemalarında genel olarak üç basit mantıksal yapı kullanılır. 1.Sıralı Yapı 2.Karar Verme Yapısı 3.Tekrarlı Yapı
Mantıksal Yapılar: Sıralı Yapı 37 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Sıralı yapı, hazırlanacak programdaki her işlemin mantık sırasına göre nerede yer alması gerektiğini vurgular. Bu yapı sona erinceye kadar ikinci bir işlem başlayamaz. İşlem 1İşlem 2İşlem 3 Başla Bitir
Mantıksal Yapılar: Karar Verme Yapısı 38 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Birden fazla sıralı yapı seçeneğini kapsayan modüllerde, hangi şartlarda hangi sıralı yapının seçileceğini belirler. İşlem 1 Doğru Koşul İşlem 2 Yanlış Girdi Bitir
Mantıksal Yapılar: Tekrarlı Yapı 39 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Algoritma içinde, bazı satırlar tekrarlı şekilde işlem görüyorsa, bir döngü söz konusudur. Döngülere belirli bir koşul geçerli olduğu sürece devam eden eylemleri tanımlamak için başvurulur. İşlemler Doğru Koşul Yanlış Bitir Başla
İşlemler ve Operatörler 40 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama İşlemler 3’e ayrılır: 1.Matematiksel İşlemler Temel Aritmetik İşlemler: Toplama, çıkarma, çarpma, bölme. Matematiksel Fonksiyonlar: Üstel, logaritmik, trigono- metrik, hiperbolik vb. 2.Karşılaştırma İşlemleri 3.Mantıksal (Logic) İşlemler
Matematiksel İşlemler 41 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama İşlemGösterim Toplamaa + b Çıkarmaa - b Çarpmaa * b Bölmea / b Üs almaa ^ b Matematiksel YazımBilgisayar Gösterim
Karşılaştırma İşlemleri 42 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Değişkenlerin büyük olma, küçük olma ve eşit olma durumlarını kontrol eden işlemlerdir. İşlem SembolüAnlamı =Eşittir Eşit değildir >Büyüktür =Büyük eşittir <=Küçük eşittir
Mantıksal İşlemler 43 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama «Ve, Veya, Değil» operatörleri hem matematiksel işlemlerde hem de karar ifadelerinde kullanılır. Mantıksal İşlemKomut VeAnd VeyaOr DeğilNot VE bağlacı ile söylenmek istenen her iki koşulun da sağlanmasıdır. VE bağlacı ile bağlanmış önermelerden en az birinin yanlış olması sonucu yanlış yapar. VEYA bağlacı ile bağlanan koşullardan bir tanesinin doğru olması sonucu doğru yapar.
Mantıksal İşlemler (devam…) 44 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama DEĞİL bağlacı; doğruyu yanlış, yanlışı doğru yapar. Örnek: Yazılım departmanında çalışan erkek personellerden yaşı 30’un üzerinde olanları ekrana yazdır. Eğer; (perCinsiyet = Erkek) VE (perYas > 30) ise ekrana yazdır. 1. KOŞUL 2. KOŞUL
Algoritmada Kullanılan Terimler 45 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama 1.Tanımlayıcı 2.Değişken 3.Atama 4.Sayaç 5.Döngü
Algoritmada Kullanılan Terimler: Tanımlayıcı 46 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Programcı tarafından oluşturulur. Programdaki değişkenleri, sabitleri, kayıt alanlarını, özel bilgi tiplerini vb. adlandırmak için kullanılan kelimelerdir. Tanımlayıcılar, yerini tuttukları ifadelere çağrışım yapacak şekilde seçilmelidir. İngiliz alfabesindeki A-Z veya a-z arasındaki 26 harf ile 0-9 arası rakamlar kullanılabilir. Sembollerden sadece alt çizgi (_) kullanılabilir. Tanımlayıcı isimleri harfle veya alt çizgiyle başlayabilir. Tanımlayıcı ismi, rakamla başlayamaz veya sadece rakamlardan oluşamaz.
Algoritmada Kullanılan Terimler: Değişken 47 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Programın her çalıştırılmasında, farklı değerler alan bilgi/bellek alanlarıdır. Değişken isimlendirilmeleri, tanımlayıcı kurallarına uygun biçimde yapılmalıdır. Örnekler : Dikdörtgenin uzun kenarının aktarıldığı değişken: uzun_kenar, UzunKenar, uzunKenar Bir öğrenciye ait ismin aktarıldığı değişken: isim, ogrenci_isim, ogrenciIsim
Algoritmada Kullanılan Terimler: Atama 48 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Değişkenlere değer aktarma işlemidir. Değişkenlere atanan bu değerler daha sonra tekrar kullanılabilirler. Değişken = Değer i = 0 Sağdaki Değer sonucu Değişken’e aktarılır. Bu durumda Değişken’in bir önceki değeri varsa silinir.
Algoritmada Kullanılan Terimler: Sayaç 49 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Bazı işlemlerin belirli sayıda yaptırılması ve üretilen değerlerin sayılması gerekebilir. Bu tür sayma işlemlerine algoritmada Sayaç adı veriler. Sayaçlar da birer değişkendir. Sayac = Sayac + 1 Bu işlemde Sayac değişkenine 1 eklenmekte ve oluşan sonuç yine kendisine yani Sayac değişkenine aktarılmaktadır.
Algoritmada Kullanılan Terimler: Döngü 50 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Bir çok programda bazı işlemler, belirli ardışık değerlerle gerçekleştirilmekte veya belirli sayıda yaptırılmaktadır. Programlardaki belirli işlem bloklarını, verilen sayıda gerçekleştiren işlem akış çevrimlerine “döngü” denir. Örneğin; 1 ile 1000 arasındaki tek sayıların toplamını hesaplayan programda T=1+3+5 …. yerine 1 ile 1000 arasında ikişer artan bir döngü kurulur ve döngü değişkeni ardışık toplanır.
Örnek: 1-5 arasındaki sayıların ekrana yazdırılması 51 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama 1.BAŞLA 2.Sayac = 1 3.Sayac değerini YAZ 4.Sayac = Sayac + 1 5.Eğer Sayac < 6, GİT 3 6.BİTİR Başla Sayac = 1 Sayac YAZ Sayac = Sayac + 1 Sayac <6 Evet Bitir Hayır
Örnek: 1-5 arasındaki sayıların ekrana yazdırılması 52 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama 1.BAŞLA 2.Sayac = 1 3.Sayac değerini YAZ 4.Sayac = Sayac + 1 5.Eğer Sayac < 6, GİT 3 6.BİTİR Eski SayacYeni SayacEkran 112 2 32 343 454 565 Değişken İzleme Tablosu
Örnek: 1-10 Arasındaki Tek Sayıların Toplamı 53 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama 1.BAŞLA 2.Sayac = 1 3.Toplam = 0 4.Eğer Sayac > 10, GİT 8 5.Toplam = Toplam + Sayac 6.Sayac = Sayac + 2 7.GİT 4 8.BİTİR Eski Sayac Eski Toplam Yeni Sayac Yeni Toplam 1013 3 1 4 5 5 4 9 7 7 9 16 9 9 Değişken İzleme Tablosu 16 25 11
Örnek: 1-10 Arasındaki Tek Sayıların Toplamı (Akış Şeması) 54 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama 1.BAŞLA 2.Sayac = 1 3.Toplam = 0 4.Eğer Sayac > 10, GİT 8 5.Toplam = Toplam + Sayac 6.Sayac = Sayac + 2 7.GİT 4 8.BİTİR Başla Sayac = 1 Toplam = 0 Sayac >10 Bitir EvetHayır Toplam = Toplam +Sayac Sayac = Sayac + 2
2. BÖLÜM PROGRAMLAMAYA GİRİŞ 55 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama
Programlama Terimleri ve Programlama Ortamı 56 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Program Programlama IDE (Integrated Development Environment – Tümleşik Geliştirme Ortamı) Derleyici (Compiler) Yorumlayıcı (Interpreter) Bağlayıcı (Linker) Çalıştırma (Execution ) Hata Türleri Debug
Program 57 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Var olan bir problemi çözmek amacıyla bilgisayar dili kullanılarak oluşturulmuş anlatımlar (komutlar, kelimeler, aritmetik işlemler, mantıksal işlemler vb.) bütününe «program» denir.
Programlama 58 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Bir programı oluşturabilmek için gerekli komutların belirlenmesi ve uygun biçimde kullanılmasına programlama denir. Programlama, bir programlama dili kullanılarak yapılır.  Bu programlama dili Java ve C# gibi yüksek seviyede bir dil olabileceği gibi C, Assembly ve bazı durumlarda makine dili de olabilir. Yazılan kaynak kodu genellikle bir derleyici ve bağlayıcı yardımıyla belirli bir sistemde çalıştırılabilir hale getirilir. Ayrıca kaynak kodu, bir yorumlayıcı yardımıyla derlemeye gerek duyulmadan satır satır çalıştırılabilir.
Programlama (devam…) 59 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Programlamada aktivitesi genelde “Merhaba Dünya” (Hello World!) programı yazılmasıyla başlar. Bir programlama dilini öğrenmekteki tek zorluk programlamanın ne olduğunu öğrenmektir. Bundan sonraki aşamalar daha basittir.
IDE (Integrated Development Environment – Tümleşik Geliştirme Ortamı) 60 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama IDE bilgisayar programcılarının hızlı ve rahat bir şekilde program geliştirebilmesini amaçlayan, geliştirme sürecini organize edebilen birçok araç ile birlikte geliştirme sürecinin verimli kullanılmasına katkıda bulunan araçların tamamını içerisinde barındıran bir yazılım türüdür.
IDE (Integrated Development Environment – Tümleşik Geliştirme Ortamı) (devam…) 61 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Tümleşik geliştirme ortamlarında olması gerekli en temel özellikler aşağıdaki gibidir: Programlama diline göre sözdizimi renklendirmesi yapabilen kod yazım editörü. Kod dosyalarının hiyerarşik olarak görülebilmesi amacıyla hazırlanmış gerçek zamanlı bir dizelge. Tümleşik bir derleyici, yorumlayıcı ve hata ayıklayıcı. Yazılımın derlenmesi, bağlanması, çalışmaya tümüyle hazır hale gelmesi ve daha birçok ek işi otomatik olarak yapabilmek amacıyla küçük inşa araçları.
IDE (Integrated Development Environment – Tümleşik Geliştirme Ortamı) (devam…) 62 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama En bilinen tümleşik geliştirme ortamları: Eclipse, Microsoft Visual Studio, Code::Blocks, Dev-C++, Anjuta, KDevelop, NetBeans…
Derleyici (Compiler) 63 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Derleyici, yazılan programın kaynak kodunu okuyup içerisinde mantıksal veya yazınsal hatalar olup olmadığını bulan, bulduğu hataları kullanıcıya göstererek programın düzeltilmesine yardım eden, hata yoksa programın çalıştırılması öncesinde kaynak kodu makine diline çeviren bir yazılımdır.
Yorumlayıcı (Interpreter) 64 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Yorumlayıcı, kaynak kodu kısım kısım ele alarak doğrudan çalıştırır. Yorumlayıcılar standart bir çalıştırılabilir kod üretmezler. Yorumlama işlemi aşama aşama yapılmadığı için genellikle ilk hatanın bulunduğu yerde programın çalışması kesilir. Derleyicilerin tersine kodun işlenmeyen satırları üzerinden hiç geçilmez ve buralardaki hatalar ile ilgilenilmezler. Yorumlayıcılar genelde kaynak koddan, makine diline anlık olarak dönüşüm yaptıkları için, derleyicilere göre daha yavaş çalışırlar. Ayrıca kodu iyileştirme (optimizasyon) imkanı da çoğu zaman yoktur.
Bağlayıcı (Linker) ve Çalıştırma (Execute) 65 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Bağlayıcı: Derleyici tarafından object dosyasına çevrilen bir veya birden çok dosyanın birbirleri ile ilişkilendirmesi ve tek bir çalıştırılabilir dosyaya (Örneğin Windows exe) çevrilmesini sağlayan yazılımdır. Çalıştırma: Oluşturulan makine dili programının çalıştırılması adımıdır. Program Kaynak Kod Derleyici Obje Kod – Makine Dili Bağlayıcı Çalıştırılabilir Program
Yazılım Hataları 66 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Yazılım geliştirme sürecinin herhangi bir aşamasında (temel olarak analiz, tasarım, kodlama, test, bakım) yapılan insani hatalardır. Hiçbir yazılımcı veya programcı isteyerek hata yapmaz. Dolayısı ile programı kendi kendine test ederken yaptığı hatayı da görmemesi normaldir.
Yazılım Hataları (devam…) 67 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Sıfır hatalı bir yazılım üretmek pratikte mümkün değildir. Ancak doğru hata yönetimi yaparak hata sayısını azaltabilir ve hata oluştuğunda müdahale için daha hızlı olabilirsiniz. Uygulama geliştirme aşamasında hatalar 3 grupta değerlendirilir: 1.Syntax Error – Sözdizimi Hataları 2.Run-time Error – Çalışma Zamanı Hataları 3.Logic Error (Bug) – Mantıksal Hatalar (Böcek)
1. Syntax Error – Söz dizimi Hataları 68 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Yazılan programda programlama dili kurallarına aykırı bir takım ifadelerden dolayı karşılaşılabilecek hatalardır. Düzeltilmesi basit hatalardır. Hatanın bulunduğu satır derleyici tarafından rapor edilir. Günümüz IDE’lerinde bu sıkıntılar neredeyse yok denecek kadar azdır. Özelikle kod editörlerinin gelişmiş yazım denetimi sayesinde yazılımcılar söz dizimi hatalarını derlemeye gerek bile kalmadan fark edebiliyorlar. Eğer bir derlemede Syntax Error alındı ise obje kod üretilememiştir demektir.
2. Run-time Error – Çalışma Zamanı Hataları 69 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Programın çalıştırılması sırasında karşılaşılan hatalardır. Programcının ele almadığı bir takım aykırı durumlar ortaya çıktığında programın işletim sistemi tarafından kesilmesi ile ortaya çıkar. Bu tip hatalarda hata mesajı çoğunlukla çalışan işletim sisteminin dili ile verilir. Eğer bu tip hataları kullanıcı ele almışsa, program programcının vereceği mesajlarla ve uygun şekilde sonlandırılabilir. Bu tip hataların nerelerde ve hangi şartlarda ortaya çıkabileceğini bazen kestirmek zor olabilir. Örneğin; olmayan bir dosya açmaya çalışmak, var olan bir dosyanın üzerine yazmaya çalışmak, olmayan bir bellek kaynağından bellek ayırmaya çalışmak, olmayan bir donanıma ulaşmaya çalışmak vs.
3. Logic Error (Bug) – Mantıksal Hatalar (Böcek) 70 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Karşılaşabileceğiniz en tehlikeli hatadır. Programlama mantığında bir takım şeylerin yanlış düşünülmesinden kaynaklanır. Hata test aşamasında veya müşteri kullanımı sırasında ortaya çıkar. Örneğin: Hesaplanması gereken veya bulunması gereken değerlerin eksik veya yanlış hesaplanması mantıksal bir hatadır. Bu sorunun giderilebilmesi için analiz aşamasına kadar geri dönülmesi gerekebilir. Bazen bu hatanın nereden kaynaklandığını bulabilmek çok zor olmaktadır. Gerek serbest yazılım gerek ticari yazılımların tümünde bug dediğimiz mantıksal hatalar bulunur. Günümüzde en etkin yazılım firmaları bile yazılımlarında bug olduğunu kabul eder ve zaman zaman bu bugları giderebilmek için ya yazılımlarına yama yazılımlar (Update, Patch) üretirler ya da o yazılımın yeni bir versiyonunu piyasaya sürerler.
Debug (Bugdan arındırma) 71 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama Mantıksal hataları giderebilmek ve yazılımdaki hataları (bug) bulabilmek için yapılan işlemin adıdır. Genellikle yazılan programın adım adım ve denetim altında çalıştırılmasıdır. Programın her adımında ilgili değişkenlerin hangi değere sahip olduğunu görmeyi sağlayarak anormal bir durumu daha kolay izleyip bulmanızı sağlar.
72 BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama KAYNAKLAR Okt. Tuna GÖKSU Bilgisayar ve Programlama Sunumu N. Ercil Çağıltay ve ark., C DERSİ PROGRAMLAMAYA GİRİŞ, Ada Matbaacılık, ANKARA; 2009. Milli Eğitim Bakanlığı "Programlamaya Giriş ve Algoritmalar Ders Notları", 2007 http://www.yazilimcilardunyasi.com
73 İYİ ÇALIŞMALAR… BIL 1306 – Temel Bilgisayar Programlama
"TEMEL BILGISAYAR PROGRAMLAMA Yrd. Doç. Dr. Emin BORANDAĞ Celal Bayar Üniversitesi Hasan Ferdi Turgutlu Teknoloji Fakültesi BIL." indir ppt