Strukturierte Programmiermerkmale, Beispiele, Vorteile, Anwendungen

Der Strukturierte Programmierung Es ist eine Veranlagung in der Gestaltung und Konstruktion von Computerprogrammen mit dem Ziel, das Management seiner Komplexität zu verbessern, wobei die Besonderheiten des menschlichen Denkens berücksichtigt werden. Jedes Programm basiert auf einem Algorithmus und kann durch ein logisches Schema dargestellt werden.

Entstanden aus der wachsenden Komplexität computergestützter Programme. Es hat sich zu einem neuen Programmierschema entwickelt, das neue Techniken erstellt hat, um sichere Programme für längere Arbeiten zu erstellen.

Entscheidungsstruktur und Sequenzstruktur in der strukturierten Programmierung. Quelle: i.Hidekazu CC BY-SA (httpscreativecommons.Orglicensesby-sa4.0)

Dank der schwindelösen Entwicklung der computergestützten Datenverarbeitung war es am Ende der 60er Jahre möglich, immer komplexere Probleme zu lösen. Das Verständnis, Reinigen und Ändern dieser Programme zeigte jedoch Schwierigkeiten, die sie wenig zuverlässig machten.

Die großen Computerprogramme, die für diese Probleme gemacht wurden.

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Herkunft

Die in den Programmiersprachen verwendeten Programmierer Der Befehl "Goto" zur Durchführung einer bedingten Bifurkation, die häufig dazu beitrug, die Lesbarkeit schwierig zu machen, und dass ein logischer Kontext nicht erhalten blieb.

In dieser Software -Krise könnte eine allgemeine und disziplinierte Methodik systematisch entwickelt werden, die raffiniertere Programme ermöglichte. Als Reaktion auf diesen Ansatz wurde die strukturierte Programmiermethode geboren.

1968 veröffentlichte Dijkstra den Artikel "Goto, der Befehl als schädlich angesehen", in dem er darauf hinwies, dass die wahllose Verwendung dieses Befehls negativ auf die Lesbarkeit und das Verständnis von Computerprogrammen ausgewirkt hat.

Niklaus Wirth entwarf eine neue Programmiersprache namens Pascal, die 1970 veröffentlicht wurde. Seitdem wurde es weithin verwendet, um das Design strukturierter Programmierung zu lehren.

Eigenschaften

Dieser Programmiermodus wird charakterisiert, dass Programmierer den Quellcode ihrer Programme in logisch strukturierten Blöcken fragmentieren können, die aus Schleifen, logischen Blöcken und bedingten Befehlen bestehen.

Das Ziel der strukturierten Programmierung ist es, Programme einfach zu schreiben, zu reinigen und zu ändern. Die erreichten Programme sind klar, geordnet, verständlich, ohne Sprünge.

Strukturierte Programmier Theorie

Dijkstra hat eine Theorie entwickelt, die mit strukturierter Programmierung verknüpft ist, was darauf hinwies, dass es beim Entwerfen eines Programms bequem die folgenden Grundlagen berücksichtigt:

- Der Struktursatz, der ausdrückt, dass jedes Programm nur mit drei wesentlichen Kontrollstrukturen kompiliert werden kann: sequentielle Struktur, alternative Struktur und sich wiederholende Struktur.

- Wenn die Programme abgrenzt.

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- Die Gültigkeit und Sichtbarkeitsbereiche von Variablen und Datenstrukturen sollten begrenzt sein.

Kontrollstrukturen

Der Struktursatz zeigt an, dass jeder Algorithmus mit einem einzelnen Ausgangspunkt und einem Höhepunkt als Zusammensetzung von drei Kontrollstrukturen bestehen kann.

Durch logisch und klares Programmieren dieser zugelassenen Kontrollstrukturen ermöglicht die strukturierte Programmierung einen effizienten Ansatz für Funktionen mit jedem Schwierigkeitsgrad.

Sequenz oder lineare Struktur

Diese Struktur ist einfach die Reihenfolge oder Folge von zwei oder mehr Operationen oder Befehlen.

Entscheidungsstruktur oder Alternativen

Es ist die Auswahl eines Befehls zwischen zwei möglichen Alternativen. Es darf auch aus mehr als zwei Alternativen wählen.

Zyklus oder sich wiederholende Struktur mit einer ersten Frage

Bestimmte Befehle werden wiederholt, wenn ein bestimmter Zustand erfüllt ist. Der Zyklus kann auch mit einem Zähler durchgeführt werden.

Unabhängig von der Programmiersprache

Die strukturierte Programmierung basiert auf gut definierten Funktionsmodulen, die gemäß der spezifischen Art des Problems hierarchiert sind. Diese Programmierung ist eine unabhängige Methode der Programmiersprache, die eher als Programmstil wirkt.

Es ist eine Möglichkeit, Programme zu entwickeln, die gut etablierte Regeln nach einer bestimmten Reihe von Kontrollstrukturen nacheinander nachgehen.

Strukturierte Programmierung ermöglicht es Programmen, in Pseudocode geschrieben zu werden, unabhängig von der Sprache der Maschine, nahe dem natürlichen, umwandelbar in jede Programmiersprache.

Strukturierte Programmierbeispiele

Fast jedes Beispielcode -Fragment in einer modernen Programmiersprache ist ein Beispiel für strukturierte Programmierung.

Diese Programmierung verwendet Schleifen, bedingte und Unterroutinen, um den Fluss und die Modularität zu steuern, um das Lesen zu erleichtern und den Code wiederverwenden zu können.

Reihenfolge

Eine Liste von Sätzen kann in der Reihenfolge von oben nach unten ausgeführt werden. In diesem Fall wird ein Programm in der natürlichen Sprache als Beispiel zum Backen von Brot gegeben:

- Mehl hinzufügen.

- Hefe hinzufügen.

- Füge Salz hinzu.

- Mischen.

- Wasser hinzufügen.

- Kneten.

- Lass den Teig bekommen.

- Backen.

Wiederholung

Ein Sätzeblock wird wiederholt, während eine Bedingung wahr ist. Zum Beispiel: Geschirr waschen.

Auswahl

Eine maximale Wirkung zwischen mehreren alternativen Bedingungen wird ausgewählt. Zum Beispiel: Bestellen Sie die Mail.

Strukturierte Programmierung in visueller Basic

Reihenfolge

Die Zeilen oder Codeblöcke werden in einer sequentiellen Reihenfolge geschrieben und ausgeführt. Zum Beispiel haben Sie:

x = 6

y = 12

Z = x + und

WriteLine (Z)

Wiederholung

Ein Codeblock wird wiederholt, während eine Bedingung erfüllt ist. Es gibt keine Grenze für die Häufigkeit, mit der der Block ausgeführt werden kann. Beispiel:

x = 2

Während x<100

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Writeline (x)

x = x * x

Ende

Auswahl

Ein Codeblock wird ausgeführt, wenn eine Bedingung wahr ist. Der Codeblock wird maximal einmal ausgeführt. Beispiel:

X = readline ()

Wenn x mod 2 = 0

WriteLine ("Die Nummer ist sogar")

Umfang von sich

Vorteile

- Sie sind Programme, die den Bedürfnissen der Kunden entsprechen.

- Obwohl es zunächst länger dauert, um den Code zu generieren, führt er häufig zu einem Code, der ohne Fehler ausgeführt wird, wenn er zum ersten Mal ausgeführt wird.

- Es ähnelt dem Wortschatz von Wörtern und Symbolen in Englisch.

- Es ist einfach, Änderungen im Programm gegen neue Spezifikationen in der Zukunft zu bewältigen.

- Sie sind leichter zu pflegen.

- Es ist einfach zu bedienen und zu verstehen. Schließlich weniger Zeit zum Schreiben des Code ist erforderlich. Ist einfacher zu lernen.

- Das in einer Sprache auf hohen Ebene geschriebene Programm kann in viele Maschinensprachen übersetzt werden. Daher kann es auf jedem Computer ausgeführt werden, für den es einen angemessenen Übersetzer oder Compiler gibt.

- Sie sind hauptsächlich auf Probleme anstelle der Maschine ausgerichtet.

- Ist unabhängig von dem Computer, in dem es verwendet wird. Das heißt, hoch entwickelte Sprachen, die entwickelt wurden, können auf jedem Computer ausgeführt werden.

Klarere Programme

Die strukturierte Programmierung verringert die Möglichkeit, dass eine Funktion eine andere beeinflusst. Dies lässt klarere Programme schreiben, da globale Variablen so eliminiert werden, dass sie durch lokale Variablen ersetzt werden.

Aufgrund dieser Änderung können Sie den Speicherplatz der Speicherzuweisung speichern, der von einer globalen Variablen besetzt ist.

Einfaches Verständnis

Die Organisation hilft, die Programmierlogik leicht zu verstehen, um die Logik hinter den Programmen zu verstehen.

Es hilft auch Neuankömmlingen von jedem Technologieunternehmen, die von anderen Branchenarbeitern erstellten Programme zu verstehen und so eine mögliche Reinigung des Code zu erleichtern.

Nachteile

- Der Übersetzer oder Compiler muss eine Sprache auf hoher Ebene in die Maschinensprache übersetzen. Daher müssen Sie einen Preisnutzungspreis des Computers zahlen.

- Der vom Compiler generierte Objektcode kann im Vergleich zu einem äquivalenten Programm in der Assemblersprache ineffizient sein.

Gleicher wiederholter Code

Der geschriebene Code kann in verschiedenen Teilen des Programms erscheinen. Es kann aufgrund seines Standorts für mehrere Probleme anfällig sein. Die Programme haben Variablen, was bedeutet, dass sie in verschiedenen Teilen des Programms unterschiedliche Werte aufnehmen können.

Es ist umständlich, Datentypen zu ändern

Die Art der Daten stammt aus vielen Funktionen. Bei Änderungen in solchen Daten muss daher die entsprechende Änderung an jedem Ort vorgenommen werden, der auf diese Art von Daten innerhalb des Programms wirkt. Dies ist eine Aufgabe, die wirklich viel Zeit verbraucht, wenn das Programm sehr groß ist.

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Der Fall der Softwareentwicklung kann berücksichtigt werden, wenn mehrere Programmierer als Team in einer Anwendung arbeiten. In einem strukturierten Programm wird jeder Programmierer zugewiesen, um einen bestimmten Satz von Funktionen und Datentypen zu erstellen.

Daher werden verschiedene Programmierer unterschiedliche Funktionen übernehmen, die Datentypen miteinander gemeinsam genutzt haben.

Die anderen Teamprogrammierer müssen die Änderungen der von einem Programmierer vorgenommenen Datentypen in den von ihnen verwalteten Datentypen widerspiegeln. Andernfalls müssen mehrere Funktionen umgeschrieben werden.

Anwendungen

Strukturierte Programmierung hat gut für Millionen von Programmen und Milliarden von Codezeilen funktioniert. Es gibt keinen Grund, es zu verwerfen.

Insbesondere hat es für Programme, die Daten verarbeiten, und für die Verarbeitung von Zahlen, die einmal ausgeführt werden, um eine Antwort zu erstellen.

Zwei Merkmale definieren die Probleme, die auf rein strukturierte Weise angegangen werden können:

- Die zu behandelnden Daten stimmen eng mit den Arten von Daten überein, die in die Sprache integriert sind, und sind im Allgemeinen Zahlen und Zeichen von Zeichen.

- Das Programm folgt einem gut definierten Kontrollfluss, um ein einzelnes Ergebnis basierend auf einigen Eingaben zu erzielen.

Computerprogramme mit diesen Merkmalen umfassen viele wissenschaftliche, technische und Textverarbeitungsanwendungen sowie viele Beispiele für die Lehrbücher herkömmlicher Computerkurse.

Es ist nicht verwunderlich, dass dies genau die Arten von Programmen sind, die die ersten Personen, die die Programmiersprachen erfunden haben, lösen wollten.

Objektverwaltung

Die meisten modernen Programmiersprachen sind auf diese Weise strukturiert: Was Sie im Programm haben, sind Objekte, und der größte Teil des Codes besteht aus verschiedenen Methoden, um die in diesen Objekten gespeicherten Daten zu verwenden.

Ein strukturiertes Programm hat im Allgemeinen die Kontrolle darüber, was passiert und wann es geschieht, während ein auf Ereignis basierendes Programm in der Lage sein muss, auf Ereignisse in unvorhersehbaren Momenten zu reagieren.

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