Принципы структурного программирования.

Существует ряд не менее значимых принципов инженерии программного обеспечения, игнорирование любого из них может привести к непредсказуемым последствиям (в том числе к неуспеху всего проекта). Необходимо отметить основные из таких принципов.

1. Принцип абстрагирования – заключается в выделении существенных с некоторых позиций аспектов системы и представление проблемы в простом общем виде.

2. Принцип формализации – заключается в необходимости строгого методического подхода к решению проблемы.

3. Принцип упрятывания – заключается в упрятывании несущественной на конкретном этапе информации: каждая часть «знает» только необходимую ей информацию.

4. Принцип концептуальной общности – заключается в следовании единой философии на всех этапах жизненного цикла (структурный анализ – структурное проектирование – структурное программирование – структурное тестирование).

5. Принцип полноты – заключается в контроле необходимых выполняемых системой функций.

6. Принцип независимости данных – заключается в том, что модели данных должны быть проанализированы и спроектированы независимо от процессов их логической обработки, а также от их физической структуры и распределения.

7. Принцип структурирования данных – заключается в том, что данные должны быть структурированы и иерархически организованы.

8. Принцип доступа конечного пользователя – заключается в том, что пользователь должен иметь средства доступа к базе данных, которые он может использовать непосредственно (без программирования).

Основными концепциями структурного программирования являются:

· Модульное программирование;

· Разработка структуры программы методом пошагового уточнения «сверху вниз»;

· Использование структурных алгоритмов. По теореме Дийкстры любой алгоритм можно реализовать через следование (последовательное выполнение блоков), повторение (цикл) и выбор (альтернатива или множественное ветвление).

Цели структурного программирования:

1) повысить надежность программ; для этого нужно, чтобы программа легко поддавалась тестированию и не создавала проблем при отладке. Достигается это хорошим структурированием программы при ее проектировании;

2) повысить эффективность программ; она может быть достигнута при структурировании программы, при разбиении ее на модули так, чтобы можно было бы легко находить и корректировать ошибки, а также чтобы текст любого модуля с целью повышения эффективности его работы можно было переделать независимо от других;

4) улучшить читабельность программ; это значит, что необходимо избегать использования языковых конструкций с неочевидной семантикой, стремиться к локализации действия управляющих конструкций и использования структур данных, разрабатывать программу так, чтобы ее можно было бы читать от начала до конца без управляющих переходов на другую страницу;

· принцип нисходящей разработки, рекомендующий на всех этапах вначале определять наиболее общие моменты, а затем поэтапно выполнять детализацию (что позволяет последовательно концентрировать внимание на небольших фрагментах разработки);

· собственно структурное программирование, рекомендующее определенные структуры алгоритмов и стиль программирования (чем нагляднее текст программы, тем меньше вероятность ошибки);

· принцип сквозного структурного контроля, предполагающий проведение содержательного контроля всех этапов разработки (чем раньше обнаружена ошибка, тем проще ее исправить).

39. Структурное программирование: три базовые конструкции.

В теории программирования доказано, что программу для решения задачи любой сложности можно составить только из трех структур, называемых следованием, ветвлением и циклом. Этот результат установлен Боймом и Якопини в 1966 году путем доказательства того, что любую программу можно преобразовать в эквивалентную, состоящую только из этих структур и их комбинаций. Следование, ветвление и цикл называют базовыми конструкциями структурного программирования.

Следованием называется конструкция, представляющая собой последовательное выполнение двух или более операторов (простых или составных)(рис.1.1).

Ветвление задает выполнение либо одного, либо другого оператора в зависимости от выполнения какого-либо условия (рис1.2).

Если условие выполняется, то а = -а, иначе а = b.

Цикл задает многократное выполнение оператора 1, пока выполняется условие (рис.1.3).

Рис.1.3

Особенностью базовых конструкций является то, что любая из них имеет только один вход и один выход, поэтому конструкции могут вкладываться друг в друга произвольным образом, например, цикл может содержать следование из двух ветвлений, каждое из которых включает вложенные циклы.

Целью использования базовых конструкций является получение программы простой структуры. Такую программу легко читать, отлаживать и при необходимости вносить в нее изменения.

В большинстве языков высокого уровня существует несколько реализаций базовых конструкций. В C++ есть три вида циклов и два вида ветвлений (на два и на произвольное количество направлений). Они введены для удобства программирования, и в каждом случае надо выбирать наиболее подходящие средства.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: