СТРУКТУРИРОВАННОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ: ОСОБЕННОСТИ, ПРИМЕРЫ, ПРЕИМУЩЕСТВА, ПРИЛОЖЕНИЯ - ТЕХНОЛОГИЯ - 2025

Структурного программирования является обеспечение в проектировании и строительстве программного обеспечения, для того , чтобы лучше управлять сложностью, принимая во внимание особенности человеческого мышления. Каждая программа основана на алгоритме и может быть представлена ​​логической схемой.

Это возникло из-за возрастающей сложности компьютеризированных программ. Это стало новой схемой программирования, которая создала новые методы, позволяющие создавать программы, безопасные для работы в течение длительного времени.

Структура решений и структура последовательности в структурном программировании. Источник: I.hidekazu CC BY-SA (httpscreativecommons.orglicensesby-sa4.0)

Благодаря быстрому развитию компьютеризированной обработки данных в конце 1960-х годов стало возможным решать все более сложные задачи. Однако понимание, отладка и изменение этих программ представляли трудности, которые делали их ненадежными.

У больших компьютерных программ, созданных для решения этих задач, исходные коды были настолько длинными и неструктурированными, что к ним стало довольно сложно получить доступ и ориентироваться с некоторой логикой даже для их собственных авторов.

происхождения

Программисты использовали команду «goto» в языках программирования для выполнения условного перехода, что часто приводило к удобочитаемости, а логический контекст не сохранялся.

В условиях кризиса программного обеспечения стало рассматриваться возможность систематической разработки общей и дисциплинированной методологии, которая позволила бы создавать более совершенные программы. В ответ на этот подход родился метод структурного программирования.

В 1968 году Дейкстра опубликовал статью «Goto, команда, считающаяся вредной», в которой указал, что неизбирательное использование этой команды отрицательно сказывается на удобочитаемости и понимании компьютерных программ.

Никлаус Вирт разработал новый язык программирования под названием Pascal, выпущенный в 1970 году. С тех пор он широко используется для обучения проектированию структурного программирования.

характеристики

Этот режим программирования отличается тем, что программисты могут фрагментировать исходный код своих программ на логически структурированные блоки, состоящие из циклов, логических блоков и условных команд.

Целью структурного программирования является создание программ, которые легко писать, отлаживать и изменять. Полученные программы четкие, упорядоченные, понятные, без скачков.

Теория структурного программирования

Дейкстра разработал теорию, связанную со структурным программированием, которая показала, что при разработке любой программы удобно принимать во внимание следующие основы:

- Структурная теорема, которая гласит, что любую программу можно скомпилировать с использованием только трех основных управляющих структур: последовательной структуры, альтернативной структуры и повторяющейся структуры.

- Обрисовывая программы, рекомендуется применять технику нисходящего движения, также называемую сверху вниз.

- Диапазоны достоверности и видимости переменных и структур данных должны быть ограничены.

Структуры управления

Структурная теорема показывает, что любой алгоритм с единственной начальной и конечной точкой может быть составлен как композиция из трех управляющих структур.

Посредством логического и четкого программирования этих поддерживаемых структур управления структурированное программирование обеспечивает эффективный подход к функциям любой степени сложности.

Последовательность или линейная структура

Эта структура представляет собой просто последовательность или последовательность двух или более операций или команд.

Структура решения или альтернативы

Это выбор команды из двух возможных альтернатив. Также разрешено выбирать между более чем двумя альтернативами.

Цикл или повторяющаяся структура с начальным вопросом

Определенные команды повторяются, пока выполняется определенное условие. Цикл также можно выполнить с помощью счетчика.

Независимо от языка программирования

Структурированное программирование основано на четко определенных функциональных модулях, ранжированных в соответствии с конкретной природой проблемы. Это программирование является независимым методом языка программирования, действующим больше как стиль программирования.

Это способ разработки программ по хорошо установленным правилам с использованием для этого определенного набора управляющих структур.

Структурированное программирование позволяет писать программы в псевдокоде, независимо от машинного языка, близком к естественному, с возможностью преобразования в любой язык программирования.

Примеры структурного программирования

Практически любой фрагмент кода на любом современном языке программирования будет примером структурированного программирования.

В этом программировании используются циклы, условные выражения и подпрограммы для управления потоком и модульностью, чтобы сделать код более простым для чтения и повторного использования.

Последовательность

Список операторов можно выполнять по порядку, сверху вниз. В данном случае в качестве примера приводится программа на естественном языке для выпечки хлеба:

- Добавьте муку.

- Добавьте дрожжи.

- Посолить.

- Смешай.

- Добавьте воды.

- Месить.

- Дайте тесту подняться.

- Печь.

Репетиция

Блок операторов повторяется, пока выполняется условие. Например: мытье посуды.

выбор

Из нескольких альтернативных условий выбирается не более одного действия. Например: заказать почту.

Структурированное программирование в Visual Basic

Последовательность

Строки или блоки кода записываются и выполняются в последовательном порядке. Например, у вас есть:

х = 6

у = 12

г = х + у

WriteLine (z)

Репетиция

Кодовый блок повторяется, пока выполняется условие. Нет ограничений на количество раз, когда блок может быть выполнен. Пример:

х = 2

Пока x <100

WriteLine (x)

х = х * х

Конец

выбор

Блок кода выполняется, если условие истинно. Блок кода выполняется не более одного раза. Пример:

x = ReadLine ()

Если x Mod 2 = 0

WriteLine («Число четное»)

Конец да

преимущество

- Это программы, отвечающие потребностям клиентов.

- Хотя первоначальная генерация кода занимает больше времени, часто это приводит к тому, что код работает без ошибок при первом запуске.

- Это похоже на словарь слов и символов в английском языке.

- В будущем легко внести изменения в программу с новыми спецификациями.

- Их легче обслуживать.

- Легко использовать и понимать. В итоге на написание кода требуется меньше времени. Учиться легче.

- Программа, написанная на языке высокого уровня, может быть переведена на многие машинные языки. Поэтому его можно запускать на любом компьютере, для которого есть подходящий переводчик или компилятор.

- Они в первую очередь ориентированы на проблемы, а не на машины.

- Он не зависит от компьютера, на котором он используется. Другими словами, программы, разработанные на языках высокого уровня, можно запускать на любом компьютере.

Более четкие программы

Структурированное программирование снижает вероятность того, что одна функция повлияет на другую. Это делает программы более понятными, поскольку глобальные переменные удаляются и заменяются локальными.

Благодаря этому изменению пространство выделения памяти, которое занимает глобальная переменная, может быть сохранено.

Легкое понимание

Организация помогает легко понять логику программирования, чтобы понять логику программ.

Это также помогает новичкам в любой технологической компании понимать программы, созданные другими работниками отрасли, тем самым облегчая потенциальную отладку кода.

Недостатки

- Переводчик или компилятор должен переводить язык высокого уровня на машинный язык. Следовательно, за использование компьютерного времени приходится платить.

- Объектный код, созданный компилятором, может быть неэффективным по сравнению с эквивалентной программой на языке ассемблера.

Тот же код повторяется

Написанный код может появляться в разных частях программы. Он может быть уязвим для различных проблем из-за своего местоположения. В программах есть переменные, что означает, что они могут принимать разные значения в разных частях программы.

Изменять типы данных громоздко

Тип данных поступает из многих функций. Следовательно, когда происходят изменения в этом типе данных, соответствующее изменение должно быть выполнено в каждом месте, которое воздействует на этот тип данных в программе. Это действительно трудоемкая задача, если программа очень большая.

Можно рассмотреть случай разработки программного обеспечения, когда несколько программистов работают в одной команде над приложением. В структурированной программе каждому программисту будет поручено создать определенный набор функций и типов данных.

Следовательно, разные программисты будут отдельно обрабатывать разные функции, типы данных которых являются общими друг с другом.

Другие программисты в команде должны отражать изменения типов данных, сделанные программистом, в типах данных, которые они обрабатывали. В противном случае придется переписать несколько функций.

Приложения

Структурированное программирование хорошо зарекомендовало себя для миллионов программ и миллиардов строк кода. Нет причин отказываться от него.

В частности, он отлично зарекомендовал себя для программ, обрабатывающих данные и числа, которые запускаются один раз для получения ответа.

Две характеристики хорошо определяют проблемы, к которым можно подойти чисто структурированно:

- Обрабатываемые данные точно соответствуют типам данных, интегрированных в язык, как правило, это числа и строки символов.

- Программа следует четко определенному потоку управления для получения единого результата на основе некоторого ввода.

Компьютерные программы с такими характеристиками включают в себя множество научных, инженерных приложений и приложений для обработки текстов, а также многие примеры из учебников по традиционным курсам информатики.

Неудивительно, что это именно те программы, которые хотели решать первые люди, придумавшие языки программирования.

Обработка объекта

Большинство современных языков программирования имеют такую ​​структуру: все, что есть в вашей программе, является объектами, а большая часть кода состоит из различных методов использования данных, хранящихся в этих объектах.

Структурированная программа обычно контролирует, что и когда происходит, тогда как программа, основанная на событиях, должна иметь возможность реагировать на события в непредсказуемые моменты времени.

Ссылки

1. MVPS (2020). Структурированное программирование. Взято с: mvps.net.
2. Алексей (2019). Структурная парадигма программирования. Средний. Взято с: medium.com.
3. Включите справку (2020). Структурированное программирование, его преимущества и недостатки. Взято с: includehelp.com.
4. Тим Тротт (2019). Структурированные языки программирования. Lonewolf Online. Взято с: lonewolfonline.net.
5. ОО Портал (2020). Использование и преимущества традиционного структурированного программирования. Взято с: ooportal.com.
6. Студер Снель (2020). Заключительный обзор - Резюме приложений для структурированного программирования. Взято с сайта: cabinersnel.nl.