La programmation impérative est le plus ancien paradigme de programmation informatique. De nombreux langages sont basés sur ce modèle traditionnel, même si le style déclaratif le remplace peu à peu. Découvrez tout ce que vous devez savoir !
Le code informatique peut être utilisé pour le développement d'applications, la programmation de machines ou encore la création de logiciel d'entreprise. Quel que soit le projet, un développeur doit commencer par choisir un langage de programmation.
Il existe un très grand nombre de langages de programmation. Toutefois, on distingue deux grandes catégories principales : la programmation impérative et la programmation déclarative.
Chaque langage existant peut être associé à l'un de ces deux paradigmes, présentant tous deux leurs avantages et inconvénients. À travers ce dossier, découvrez tout ce que vous devez savoir sur la programmation impérative.
Qu'est-ce que la programmation impérative ?
Dans les années 1950, afin de simplifier l'écriture et la lecture de code informatique, l'idée de regrouper les déclarations impératives en sections voit le jour. C'est ainsi qu'est née la programmation impérative, tout d'abord implémentée dans le langage de programmation ALGOL.
Il s'agit du plus ancien paradigme de programmation. Tous les programmes créés avec cette approche sont composés d'une séquence d'instructions définies de façon précise.
Le code source des langages impératifs est donc une série de commandes, précisant ce que l'ordinateur doit faire pour obtenir le résultat souhaité. Les valeurs utilisées dans les différentes variables sont changées au runtime du programme.
Les structures de contrôle de ces commandes sont directement intégrées au code. Il peut s'agir par exemple de boucles ou de branches.
Les langages de programmation impératifs sont très spécifiques, et leur exploitation est orientée-système. L'avantage est un code facilement compréhensible, mais de nombreuses lignes de texte source sont impératives pour décrire ce qui peut être obtenu avec beaucoup moins de commandes en utilisant les langages de programmation déclaratifs.
Parmi les langages de programmation impératifs les plus connus, on peut citer Fortran, Java, Pascal, ALGOL, C, C# et C++, Assembler, Basic, Cobol, Python et Ruby.
Les différents styles de programmation impérative
Les langages de programmation impérative peuvent être répartis en trois styles de programmation distincts : structurée, procédurale et modulaire.
Le style de programmation structurée étend le principe impératif de base, à l'aide de structures de contrôle spécifiques : les séquences, la sélection, et l'itération. Cette approche permet de réduire les complications inutiles de la programmation impérative, en limitant les « jump statements » ou déclarations sautées.
Les sections ou blocs de code de la programmation impérative ont d'abord été nommés « déclarations composées », mais sont aujourd'hui appelés « procédures ». Une fois définie, une procédure peut être utilisée comme une déclaration impérative unique.
Ceci permet l'abstraction du flux de contrôle d'un programme, permettant aux programmeurs d'exprimer leurs idées plus naturellement. Il s'agit de la programmation procédurale, qui se rapproche du style de programmation déclarative.
Cette approche consiste à diviser la tâche qu'un programme doit effectuer en sous-tâche de moindre envergure. Chacune est décrite dans le code individuellement. Les modules de programmation ainsi obtenus peuvent ensuite être réutilisés pour d'autres programmes.
Enfin, le modèle de programmation modulaire va encore plus loin. Chaque composant du programme est conçu, développé et testé indépendamment des autres. Ces modules individuels sont ensuite combinés pour créer le logiciel.
On peut aussi évoquer la programmation orientée objet, qui est un autre type de programmation impérative focalisée sur les classes et objets. Les objets sont définis comme champs de données dotés d'attributs et de comportements uniques. Ils travaillent ensuite conjointement pour fournir les fonctionnalités requises par l'application.
Chaque objet appartient à une classe spécifique, faisant office d'ensemble d'instructions pour la création d'objets. Les classes sont conçues et programmées pour avoir une responsabilité spécifique sur l'ensemble de l'application. Parmi les langages « OOP » les plus connus, on compte C++, C# et Java.
Programmation impérative vs déclarative : quelles différences ?
Impérative et déclarative sont les deux principaux paradigmes de programmation. La différence principale entre les deux est que la programmation impérative se focalise sur « comment », alors que la programmation déclarative se concentre sur « quoi ».
En d'autres termes, là où les langages impératifs décrivent les étapes à effectuer dans le bon ordre, les langages déclaratifs décrivent directement le résultat désiré.
Le code source des langages déclaratifs est très abstrait et ne détaille pas la procédure spécifique à suivre. Pour obtenir la solution, un algorithme est utilisé pour identifier automatiquement les méthodes appropriées et les appliquer.
Cette approche présente de nombreux points forts. Les programmes peuvent être écrits beaucoup plus rapidement, et les applications sont très faciles à optimiser. De plus, les instructions abstraites peuvent être à nouveau utilisées par un algorithme en cas de création d'une nouvelle méthode.
De par leur nature instructive, les langages de programmation impérative requièrent un nombre de lignes de code bien plus important. Dans le style déclaratif, quelques instructions suffisent.
Avantages et inconvénients du langage de programmation impératif
De nombreux langages de programmation utilisés de nos jours sont basés sur la programmation impérative. Ce paradigme est donc loin d'être obsolète.
Ceci s'explique par le fait que cette approche est la forme originelle de la programmation. De plus, malgré l'existence d'alternatives, ce modèle présente plusieurs avantages majeurs.
Tout d'abord, les langages impératifs sont plutôt faciles à apprendre. Le code peut être lu comme une liste d'instructions par étape, ce qui le rend compréhensible. C'est pourquoi les programmeurs commencent généralement leur apprentissage par un langage de ce type.
Cette lisibilité est essentielle pour l'exploitation des programmes au quotidien. Pour cause, la maintenance et l'optimisation des applications doivent pouvoir être effectuées sans difficulté par différents employés d'une entreprise. Et ce, même s'ils n'ont pas écrit le code eux-mêmes en premier lieu.
En revanche, la programmation impérative présente aussi des points faibles. Par exemple, pour les problèmes les plus complexes, la programmation procédurale requiert un volume de code trop important. Malgré la lisibilité, ceci peut rendre l'ensemble confus.
En outre, contrairement au style déclaratif, l'exécution n'est pas clairement séparée de la programmation. Par conséquent, les modifications ultérieures peuvent produire des erreurs indésirables.
De plus, les extensions sont plus difficiles à implémenter dans le style impératif. Ce n'est pas le cas du paradigme déclaratif, puisque des méthodes sont utilisées pour les ajouter séparément.
Conclusion : Entre ancienneté et efficacité
La programmation impérative est l'approche la plus ancienne, et la plus traditionnelle. Toutefois, ce paradigme reste encore utilisé pour ses nombreux points forts.
De nos jours, des formes hybrides des deux paradigmes sont utilisées. Pour cause, les styles de programmation impératifs et déclaratifs ont chacun leurs avantages et inconvénients. Quoi qu'il en soit, le style déclaratif devient progressivement prédominant.
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