Διαδικαστικός και δηλωτικός προγραμματισμός

Abstract

In this chapter, a comparative presentation is carried out, mainly through simple examples, of procedural and declarative programming, two methodologies for problem solving in Computer Science. With procedural programming, we can solve a problem by formulating the steps of an algorithm, that is, by following a process that describes how the problem should be solved and the algorithm implemented, with the help of an appropriate procedural programming language. Conversely, in declarative programming, we formulate axioms that describe what holds true in the problem's world, which we express with the help of an appropriate declarative programming language. Often, solving a problem algorithmically leads to complex, unreadable, and, consequently, difficult-to-maintain programs. When we have a problem that fits the declarative philosophy, that is, governed by simple axioms, it is preferable to choose this method to address it. The only reservation we might express concerns its performance. Generally speaking, declarative programming systems are less efficient than procedural programming systems, without this necessarily meaning there are not enough declarative languages that are much "faster" than many procedural ones. Thus, if we are interested in the performance of the program we will write, we must carefully weigh all the involved parameters to make the right choice.

Σε αυτό το κεφάλαιο γίνεται μια συγκριτική παρουσίαση, κυρίως μέσω απλών παραδειγμάτων, του διαδικαστικού και του δηλωτικού προγραμματισμού, δύο μεθοδολογιών για την επίλυση προβλημάτων στην Επιστήμη των Υπολογιστών. Με τον διαδικαστικό προγραμματισμό, μπορούμε να λύσουμε ένα πρόβλημα διατυπώνοντας τα βήματα ενός αλγορίθμου, ακολουθώντας δηλαδή μια διαδικασία που περιγράφει τον τρόπο επίλυσης του προβλήματος και υλοποίησης του αλγορίθμου, με τη βοήθεια μιας κατάλληλης διαδικαστικής γλώσσας προγραμματισμού. Αντίθετα, στον δηλωτικό προγραμματισμό, διατυπώνουμε αξιώματα που περιγράφουν τι ισχύει στον κόσμο του προβλήματος, τα οποία εκφράζουμε με τη βοήθεια μιας κατάλληλης δηλωτικής γλώσσας προγραμματισμού. Συχνά, η αλγοριθμική επίλυση ενός προβλήματος οδηγεί σε πολύπλοκα, δυσανάγνωστα και, κατά συνέπεια, δύσκολα συντηρήσιμα προγράμματα. Όταν έχουμε ένα πρόβλημα που ταιριάζει στη δηλωτική φιλοσοφία, δηλαδή διέπεται από απλά αξιώματα, είναι προτιμότερο να επιλέξουμε αυτή τη μέθοδο για την αντιμετώπισή του. Η μόνη επιφύλαξη που θα μπορούσαμε να εκφράσουμε αφορά την απόδοσή της. Σε γενικές γραμμές, τα συστήματα δηλωτικού προγραμματισμού είναι λιγότερο αποδοτικά από τα συστήματα διαδικαστικού προγραμματισμού, χωρίς αυτό να σημαίνει απαραίτητα ότι δεν υπάρχουν αρκετές δηλωτικές γλώσσες που να είναι πολύ πιο «γρήγορες» από πολλές διαδικαστικές. Έτσι, αν μας ενδιαφέρει η απόδοση του προγράμματος που θα γράψουμε, πρέπει να ζυγίσουμε προσεκτικά όλες τις εμπλεκόμενες παραμέτρους για να κάνουμε τη σωστή επιλογή.