Giriş

Öğrenme Çıktıları

Giriş

Bu Bölümün Amacı

Programlama Dilleri

Programlama Dili Nedir?

Programlama Dilleri

Genel Amaçlı ve Hedefe Odaklı

• Diller, uygulama alanına göre genel amaçlı (general-purpose) ya da hedefe odaklı (targeted, domain-specific) olabilir.

C = A * B;   % tek satır

for (int i = 0; i < n; i++)
    for (int j = 0; j < n; j++)
        for (int k = 0; k < n; k++)
            C[i][j] += A[i][k] * B[k][j];

Programlama Dilleri

Derlenen ve Yorumlanan Diller

Diller, kodun yürütülme biçimine göre derlenen (compiled) ve yorumlanan (interpreted) olarak sınıflandırılır.

Derlenen dil (C, C++, Go, Rust)

Yorumlanan dil (Python, JavaScript)

Java ikisini birleştirir: javac → bytecode (.class) → JVM (yorum + JIT).

Programlama Dilleri

Programlama Paradigmaları

Paradigma (paradigm): bir problemi çözerken izlenen temel yaklaşım. Diller, problemi farklı yaklaşımlarla çözebilir.

Programlama Dilleri

Aynı Problem: Buyruksal ve Fonksiyonel

Problem: 1'den 5'e kadar sayıların toplamını bul.

import java.util.stream.IntStream;

public class Paradigma {
    public static void main(String[] args) {
        // Buyruksal: adım adım durum değiştir
        int toplam = 0;
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            toplam = toplam + i;
        }
        System.out.println("Buyruksal: " + toplam);

        // Fonksiyonel (Java 8+): ne istediğini söyle
        int sonuc = IntStream.rangeClosed(1, 5).sum();
        System.out.println("Fonksiyonel: " + sonuc);
    }
}

Buyruksal: 15
Fonksiyonel: 15

Programlama Dilleri · Adım adım kod izleme

Buyruksal ve Fonksiyonel: Kod İzleme

int toplam = 0;
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
    toplam = toplam + i;
}
System.out.println("Buyruksal: " + toplam);

int sonuc = IntStream.rangeClosed(1, 5).sum();
System.out.println("Fonksiyonel: " + sonuc);

Programlama Dilleri

Mantıksal ve Nesne Yönelimli

% olgular
ebeveyn(ali, ayse).
ebeveyn(ayse, can).
% kural
dede(X, Z) :- ebeveyn(X, Y),
              ebeveyn(Y, Z).
% sorgu
?- dede(ali, can).
true.

public class Dikdortgen {
    double en, boy;          // veri (durum)

    Dikdortgen(double en, double boy) {
        this.en = en;
        this.boy = boy;
    }

    double alan() {          // davranış
        return en * boy;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Dikdortgen d = new Dikdortgen(3, 4);
        System.out.println("Alan: " + d.alan());
    }
}

Alan: 12.0

Programlama Dilleri · Adım adım kod izleme

Nesne Yönelimli: Kod İzleme

public class Dikdortgen {
    double en, boy;
    Dikdortgen(double en, double boy) {
        this.en = en;
        this.boy = boy;
    }
    double alan() {
        return en * boy;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Dikdortgen d = new Dikdortgen(3, 4);
        System.out.println("Alan: " + d.alan());
    }
}

Söz Dizimi ve Anlam

Temel Yapılar ve Söz Dizimi

Programlama dilleri ile doğal diller birçok ortak yön paylaşır.

Söz dizimi dilin kurallarını belirler ve dilin anlaşılırlığını etkiler. Derleyici, kurala uymayan bir sembol dizisini kabul etmez:

int x = 5;

int = x 5;

Hata.java:3: error: not a statement
        int = x 5;
        ^
...
4 errors

Söz Dizimi ve Anlam

Statik Anlam

• Statik anlam (static semantics): söz dizimi doğru olan bir ifadenin anlamlı olup olmadığını, program çalışmadan önce denetler.
• İngilizce: “I are big” biçim olarak <isim> <fiil> <isim> kalıbına uyar; ama “I” tekil, “are” çoğuldur → dil açısından geçersiz.
• Java: <değer> <işleç> <değer> geçerli bir kalıptır; ama bir sayıyı bir dizgiye bölmenin anlamı yoktur → statik anlam hatası.

double sonuc = 2.3 / "abc";

error: bad operand types for binary operator '/'
  first type:  double
  second type: String

int x = "beş";

error: incompatible types:
  String cannot be converted to int

Söz Dizimi ve Anlam

Anlam (Semantics)

int a = 7, b = 8;
int ortalama = (a + b) / 2;
System.out.println(ortalama);       // 7.5 beklenirken
System.out.println(a + b / 2);      // öncelik
System.out.println((a + b) / 2.0);  // doğru

7
11
7.5

Söz Dizimi ve Anlam · Adım adım kod izleme

Anlam Hatası: Kod İzleme

int a = 7, b = 8;
int ortalama = (a + b) / 2;
System.out.println(ortalama);       // 7.5 değil
System.out.println(a + b / 2);      // öncelik
System.out.println((a + b) / 2.0);  // doğru

Söz Dizimi ve Anlam

Neler Yanlış Gidebilir?

• Söz dizimi hataları yazım hataları gibi açıkça tanımlanmış kurallara aykırılıktır; bilgisayar tarafından kolayca tespit edilir.
• Statik anlam hataları program çalışmadan önce dile özgü denetimlerle aranır. Bu denetimi zayıf olan dillerde yakalanmayan hatalar programın davranışını öngörülemez kılar.
• Söz dizimi ve statik anlam açısından kusursuz bir program bile beklenen sonucu üretmeyebilir: çöker, sonsuz döngüye girer ya da istenmeyen bir sonuç verir.

Söz Dizimi ve Anlam

Hata Mesajlarını Okumak

public class Selam {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("Merhaba")
    }
}

Selam.java:3: error: ';' expected
        System.out.println("Merhaba")
                                     ^
1 error

public class Bolme {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10, b = 0;
        System.out.println(a / b);
    }
}

Exception in thread "main"
java.lang.ArithmeticException: / by zero
	at Bolme.main(Bolme.java:4)

Birden çok hata listelendiğinde düzeltmeye ilkinden başlanır; sonrakiler çoğu zaman ilk hatanın yan etkisidir.

İfadeler ve Değişkenler · Adım adım

İfade Değerlendirme Adım Adım

Bilgisayar bir ifadeyi tek seferde değil, öncelik kurallarına göre adım adım sadeleştirir.

İfadeler ve Değişkenler

Dinamik ve Statik Tipleme

x = 5          # x şimdi int
x = "beş"      # artık str: sorun yok
print(x + 1)   # çalışırken:
# TypeError: can only concatenate
#   str (not "int") to str

int x = 5;
x = "beş";     // derlenmez:
// error: incompatible types:
//   String cannot be converted to int

Java 10+: var adet = 3; tipi yazmadan tanımlar, ama tip yine derlemede (int olarak) sabitlenir; Java statik tipli kalır.

Dizgiler ve Tipler

Farklı Tipler Karşılaştırılmamalıdır

• Farklı veri tiplerini doğrudan karşılaştırmak hataya yol açar: bir tam sayı ile bir dizgi karşılaştırılamaz.
• Diller, tiplerin karşılaştırılması için kurallar ve tip dönüşümü (type conversion) yolları tanımlar.

✗ Doğrudan karşılaştırma

int sayi = 5;
String metin = "5";
boolean b = sayi == metin;

error: bad operand types for binary operator '=='
  first type:  int
  second type: String

✓ Önce aynı tipe dönüştür

int sayi = 5;
String metin = "5";
System.out.println(Integer.parseInt(metin) == sayi);
System.out.println(metin.equals(String.valueOf(sayi)));
System.out.println(metin.equals(sayi));

true
true
false

metin.equals(sayi) derlenir ama her zaman false döndürür: String hiçbir zaman bir Integer'a eşit değildir. Dizgiler == ile değil equals ile karşılaştırılır.

Dizgiler ve Tipler

Farklı Tiplerde İşlemler

İşlemler farklı tipler üzerinde farklı davranır: dizgiler üzerinde + toplama değil birleştirmedir (concatenation).

Farklı tipler arasında işlem, dilin kuralları bilinmiyorsa beklenmeyen sonuçlara ya da hatalara yol açar. Java'da bu kurallar kesindir ve derleyici uygular.

Program ve Algoritma · Adım adım kod izleme

Bir Program Nedir? Sıra Önemlidir

Program bir talimatlar dizisidir; bilgisayar talimatları birer birer ve sırayla işler. Bu yüzden işlem sırasını doğru belirlemek önemlidir.

int a = 3, b = 5;
a = b;
b = a;
System.out.println(a + " " + b);

int c = 3, d = 5;
int gecici = c;
c = d;
d = gecici;
System.out.println(c + " " + d);

Program ve Algoritma

İfadeler, Deyimler ve Programlar

Bir deyim, bir ifadenin içinde yer alamaz. println ekrana yazar (etki) ama bir değer döndürmez (void):

double d = 3 + System.out.println(pi);

error: 'void' type not allowed here

3 + 4;      // değer üretir ama etkisi yok

error: not a statement

Java'da atama da bir değer üretir: int y = (x = 4) + 1; → x = 4, y = 5. Derlenir ama okunması zor olduğundan tercih edilmez.

Popüler Diller

Popüler Programlama Dilleri

Özet

Özet

Özet

Sık Yapılan Hatalar

Özet

Örnek Problemler

1. Değerlerini bulun: (a) 10 + 6 / 4 * 2 (b) (10 + 6) / 4 * 2 (c) 10 + 6 / 4.0 * 2
2. Çıktıları nedir? System.out.println("Toplam: " + 2 + 3); ve System.out.println(2 + 3 + " toplam");
3. Kod çalıştıktan sonra a ve b kaçtır? int a = 4; int b = a * 3; a = b - a; b = b / a;
4. Hata türünü söyleyin: (a) int n = 4.5; (b) System.out.println("Merhaba"; (c) dairenin alanı için alan = 2 * pi * r;
5. double c = (f - 32) * 5 / 9; ile f = 100 için sonuç nedir? f ve c int olsaydı?

Özet

Alıştırmalar

1. Değerlerini ve tiplerini yazın: 7 % 3, -7 / 2, 1 / 3 * 3, 1.0 / 3 * 3, Math.pow(2, 10).
2. Hangileri geçerli değişken adıdır? toplam2, 2toplam, _sayac, ogrenci sayisi, $fiyat, int, ortalamaNot
3. Kullanıcıdan Fahrenhayt değeri okuyup Celsius'a çeviren programın önce algoritmasını, sonra Java kodunu yazın.
4. Şunları ifade ya da deyim olarak sınıflandırın: x * 2, x = 5;, x > 3, System.out.println(x);
5. 5 / 9 * (f - 32) ifadesi int f = 100 için neden 0 verir? İki farklı biçimde düzeltin.

Özet

Kaynaklar

• Oracle, The Java Tutorials: “Language Basics” (değişkenler, işleçler, ifadeler, deyimler ve bloklar).
• J. Gosling ve diğerleri, The Java Language Specification, Java SE 21 Edition, Oracle, 2023 (Bölüm 3: Sözcük yapısı, Bölüm 15: İfadeler).
• P. Deitel ve H. Deitel, Java: How to Program, Early Objects, 11. baskı, Pearson, 2017 (Bölüm 1–2).
• A. B. Downey ve C. Mayfield, Think Java: How to Think Like a Computer Scientist, 2. baskı, O'Reilly, 2019 (Bölüm 1–2).
• K. Sierra ve B. Bates, Head First Java, 3. baskı, O'Reilly, 2022.
• C. S. Horstmann, Core Java, Volume I: Fundamentals, 12. baskı, Pearson, 2022 (Bölüm 2–3).
• J. Guttag, Introduction to Computation and Programming Using Python, 3. baskı, MIT Press, 2021 (Bölüm 2: söz dizimi, statik anlam ve anlam).