Štruktúrované programovacie charakteristiky, príklady, výhody, aplikácie

Ten Štruktúrované programovanie Je to dispozícia v navrhovaní a konštrukcii počítačových programov s cieľom zlepšiť riadenie jej zložitosti, pričom sa zohľadňuje zvláštnosti ľudského myslenia. Každý program je založený na algoritme a môže byť reprezentovaný logickou schémou.

Vznikli z rastúcej zložitosti počítačových programov. Stala sa novou programovacou schémou, ktorá vytvorila nové techniky na výrobu bezpečných programov na fungovanie dlhšie.

Štruktúra rozhodovania a štruktúra sekvencií v štruktúrovanom programovaní. Zdroj: i.Hidekazu CC BY-SA (httpscreativeCommons.Orglikánsby-SA4.0)

Vďaka vertiginálnemu vývoju počítačového spracovania údajov, na konci 60. rokov, bolo možné vyriešiť stále zložitejšie problémy. Pochopenie, čistenie a úpravy týchto programov však predstavovali ťažkosti, vďaka ktorým boli trochu spoľahlivé.

Veľké počítačové programy vytvorené pre tieto problémy mali také dlhé a neštruktúrované kódy zdrojov, ktoré sa stali celkom komplikovanými pre prístup a navigáciu s nejakou logikou, dokonca aj pre svojich vlastných autorov.

[TOC]

Pôvod

Programátori používaní v programovacích jazykoch príkaz „goto“ na vykonávanie podmienečného rozdvojenia, ktoré často znamenalo, že čitateľnosť sťažuje a že logický kontext sa nezachoval.

V tejto softvérovej kríze by sa mohla systematicky vyvíjať všeobecná a disciplinovaná metodika, ktorá umožnila rafinovanejšie programy. V reakcii na tento prístup sa zrodila metóda štruktúrovaného programovania.

V roku 1968 Dijkstra uverejnil článok „Goto, príkaz považovaný za škodlivý“, kde zdôraznil, že nerozvážne použitie tohto príkazu malo negatívny vplyv na čitateľnosť a porozumenie počítačových programov.

Niklaus Wirth navrhol nový programovací jazyk s názvom Pascal, vydaný v roku 1970. Odvtedy sa široko používa na výučbu návrhu štruktúrovaného programovania.

Charakteristika

Tento programovací režim je charakterizovaný, že programátori môžu fragmentovať zdrojový kód svojich programov v logicky štruktúrovaných blokoch, ktoré pozostávajú z slučiek, logických blokov a podmienených príkazov.

Cieľom štruktúrovaného programovania je vykonávať ľahko písanie, čistenie a úpravu programov. Dosiahnuté programy sú jasné, objednané, zrozumiteľné, bez skokov.

Teória štruktúrovaného programovania

Dijkstra navrhla teóriu spojenú so štruktúrovaným programovaním, ktorá naznačuje, že pri navrhovaní akéhokoľvek programu je vhodné vziať do úvahy nasledujúce základy:

- Štrukturálna veta, ktorá vyjadruje, že akýkoľvek program je možné zostaviť iba pomocou troch základných kontrolných štruktúr: sekvenčná štruktúra, alternatívna štruktúra a opakovaná štruktúra.

- Pri vymedzovaní programov sa vyzývajú, aby použila zostupnú techniku, ktorá sa tiež nazýva zhora nadol.

Môže vám slúžiť: Ovládanie jednotky (informatika): komponenty, funkcie

- Platnosť a viditeľnosť rozsahy premenných a dátových štruktúr by mali byť obmedzené.

Kontrolné štruktúry

Štrukturálna veta naznačuje, že akýkoľvek algoritmus s jediným východiskovým bodom a vyvrcholením môže byť vytvorený ako zloženie troch kontrolných štruktúr.

Logicky a jasne programovaním týchto prijatých kontrolných štruktúr umožňuje štruktúrované programovanie efektívny prístup k funkciám s akýmkoľvek stupňom obtiažnosti.

Sekvencia alebo lineárna štruktúra

Táto štruktúra je jednoducho sekvencia alebo sukcesia dvoch alebo viacerých operácií alebo príkazov.

Štruktúra rozhodnutia alebo alternatívy

Je to výber príkazu medzi dvoma možnými alternatívami. Je tiež možné vybrať si z viac ako dvoch alternatív.

Cyklus alebo opakovaná štruktúra s počiatočnou otázkou

Niektoré príkazy sa opakujú vždy, keď sa splní určitá podmienka. Cyklus je možné vykonať aj pomocou počítadla.

Nezávisle od programovacieho jazyka

Štruktúrované programovanie je založené na dobre definovaných funkčných moduloch, hierarchizovaných podľa špecifickej povahy problému. Toto programovanie je nezávislou metódou programovacieho jazyka, ktorý pôsobí skôr ako štýl programovania.

Je to spôsob, ako navrhnúť programy podľa dobre zavedených pravidiel, pomocou určitej sady kontrolných štruktúr.

Štruktúrované programovanie umožňuje písanie programov v pseudokóde bez ohľadu na jazyk stroja, blízko prírodného, ​​konvertibilného na akýkoľvek programovací jazyk.

Príklady štruktúrovaného programovania

Takmer akýkoľvek vzorový fragment kódu v akomkoľvek modernom programovacom jazyku bude príkladom štruktúrovaného programovania.

Toto programovanie využíva slučky, podmienečné a podprogramy na riadenie prietoku a modularity, aby sa uľahčilo čítanie a mohlo opätovne použiť kód.

Postupnosť

Zoznam viet je možné vykonať v poriadku, zhora nadol. V tomto prípade je program v prirodzenom jazyku uvedený ako príklad pečenia chleba:

- Pridať múku.

- Pridať kvasinky.

- Pridať soľ.

- Miešať sa.

- Pridať vodu.

- Hadiť.

- Nechajte cesto dostať.

- Upiecť.

Opakovanie

Blok viet sa opakuje, zatiaľ čo podmienka je pravdivá. Napríklad: umyte riad.

Výber

Vyberá sa maximálna akcia medzi niekoľkými alternatívnymi podmienkami. Napríklad: Objednajte si poštu.

Štruktúrované programovanie vo Visual Basic

Postupnosť

Riadky alebo bloky kódov sú napísané a vykonávané v sekvenčnom poradí. Napríklad máte:

x = 6

y = 12

Z = x + a

Writeline (z)

Opakovanie

Blok kódu sa opakuje, keď je splnený stav. Nie je limit pre počet, koľkokrát sa môže blok vykonať. Príklad:

x = 2

Zatiaľ čo x<100

Môže vám slúžiť: aké typy výrobkov sú rozpracované s elastomériou?

Writeline (x)

x = x * x

Koniec

Výber

Blok kódu sa vykoná, ak je podmienka pravdivá. Kódový blok sa vykoná maximálne raz. Príklad:

X = readLine ()

Ak x mod 2 = 0

WriteLine („číslo je rovnomerné“)

Koniec sám

Výhody

- Sú to programy, ktoré vyhovujú potrebám zákazníkov.

- Aj keď spočiatku trvá generovanie kódu, často vedie k kódu, ktorý sa vykonáva bez chýb, keď sa vykoná prvýkrát.

- Je to podobné slovnej zásobe slov a symbolov v angličtine.

- V budúcnosti je ľahké zvládnuť zmeny v programe s novými špecifikáciami.

- Dajú sa ľahšie udržiavať.

- Je ľahké používať a porozumieť. Nakoniec je potrebný menej času na napísanie kódu. Je ľahšie sa učiť.

- Program napísaný v jazyku na vysokej úrovni je možné preložiť do mnohých strojových jazykov. Preto sa môže vykonať na akomkoľvek počítači, pre ktorý je primeraný prekladateľ alebo kompilátor.

- Sú zamerané hlavne na problémy namiesto stroja.

- Je nezávislý od počítača, v ktorom sa používa. To znamená, že vyvinuté jazyky na vysokej úrovni môžu byť vykonané na akomkoľvek počítači.

Jasnejšie programy

Štruktúrované programovanie znižuje možnosť, že jedna funkcia ovplyvňuje druhú. Vďaka tomu je jasnejšie programy písať, pretože globálne premenné sú eliminované tak, aby boli nahradené miestnymi premennými.

Vďaka tejto zmene môžete uložiť priestor prideľovania pamäte zaberajúce globálnou premennou.

Ľahké porozumenie

Organizácia pomáha ľahko porozumieť logike programovania, aby pochopila logiku za programami.

Pomáha tiež nováčikom z akejkoľvek technologickej spoločnosti porozumieť programom vytvoreným iným priemyselným pracovníkom, čím uľahčuje možné očistenie kódu.

Nevýhody

- Prekladateľ alebo kompilátor musí preložiť jazyk vysokej úrovne do strojového jazyka. Preto musíte zaplatiť cenu ceny počítača.

- Kód objektu vygenerovaný kompilátorom môže byť neefektívny v porovnaní s ekvivalentným programom v jazyku montáže.

Rovnaký opakovaný kód

Písomný kód sa môže objaviť v rôznych častiach programu. Môže byť zraniteľný voči niekoľkým problémom kvôli jeho umiestneniu. Programy majú premenné, čo znamená, že môžu mať rôzne hodnoty v rôznych častiach programu.

Je ťažkopádne meniť typy údajov

Typ údajov pochádza z mnohých funkcií. Preto, keď sa v takýchto údajoch vyskytnú zmeny, musí sa vykonať zodpovedajúca zmena na každom mieste, ktoré pôsobí na tento typ údajov v rámci programu. Toto je úloha, ktorá skutočne spotrebuje veľa času, ak je program veľmi veľký.

Môže vám slúžiť: úložné zariadenia: vývoj, typy, príklady

Môže sa zvážiť prípad vývoja softvéru, kde niekoľko programátorov pracuje ako tím v aplikácii. V štruktúrovanom programe bude každý programátor priradený k vytvoreniu špecifickej sady funkcií a typov údajov.

Preto rôzni programátori zvládnu rôzne funkcie, ktoré majú navzájom zdieľané typy údajov.

Ostatní programátori tímu musia odrážať zmeny v typoch údajov uskutočnených programátorom, v typoch údajov, ktoré spravovali. V opačnom prípade je potrebné prepísať niekoľko funkcií.

Žiadosti

Štruktúrované programovanie fungovalo dobre pre milióny programov a miliardy riadkov kódu. Nie je dôvod ho zlikvidovať.

Najmä pre programy, ktoré spracúvajú údaje, a pre spracovanie čísel, ktoré sa vykonávajú raz, aby vytvorili odpoveď, fungovalo najmä dobre, aby vytvorili odpoveď.

Dve charakteristiky majú tendenciu definovať problémy, ktoré je možné riešiť čisto štruktúrovaným spôsobom:

- Údaje, ktoré sa majú zaobchádzať, sa úzko zhodujú s typmi údajov, ktoré sú integrované do jazyka, sú všeobecne čísla a reťazce znakov.

- Program sleduje dobre definovaný riadiaci tok, aby sa dosiahol jediný výsledok na základe niektorých vstupov.

Počítačové programy s týmito charakteristikami zahŕňajú mnoho vedeckých, inžinierskych a textových aplikácií, okrem mnohých príkladov učebníc tradičných počítačových kurzov.

Nie je prekvapujúce, že to sú presne tie typy programov, ktoré chceli vyriešiť prví ľudia, ktorí vynašli programovacie jazyky.

Riadenie objektov

Väčšina moderných programovacích jazykov je takto štruktúrovaná: to, čo máte v programe, sú objekty a väčšina kódu pozostáva z rôznych metód na používanie údajov uložených v týchto objektoch.

Štruktúrovaný program má vo všeobecnosti kontrolu nad tým, čo sa stane a keď sa to stane, zatiaľ čo program založený na udalosti musí byť schopný reagovať na udalosti v nepredvídateľných okamihoch.

Odkazy

1. MVP (2020). Štruktúrované programovanie. Prevzaté z: MVP.slepo.
2. Alexey (2019). Štruktúrovaná programovacia paradigma. Médium. Prevzaté z: médium.com.
3. Zahrňte pomoc (2020). Štruktúrované programovanie, jeho výhody a nevýhody. Zobraté z: Zahrnúť Help.com.
4. Tim Trott (2019). Štruktúrované programovacie jazyky. Lonewolf online. Zobraté z: Lonewolfonline.slepo.
5. OO Portal (2020). Použitie a výhody tradičného štruktúrovaného programovania. Prevzaté z: ooportal.com.
6. Studeer Snel (2020). Záverečné preskúmanie - súhrnné štruktúrované programovacie aplikácie. Prevzaté z: Studeersnel.Nl.