STRUKTURERET PROGRAMMERING: FUNKTIONER, EKSEMPLER, FORDELE, APPLIKATIONER - TEKNOLOGI - 2025

Den strukturerede programmering er en bestemmelse i design og konstruktion af software for bedre at kunne styre kompleksiteten under hensyntagen til særegenhederne ved menneskelig tænkning. Hvert program er baseret på en algoritme og kan repræsenteres af et logisk skema.

Det stammede fra den stigende kompleksitet af edb-programmer. Det er blevet et nyt programmeringsprogram, der skabte nye teknikker til at kunne producere programmer, der er sikre at betjene i længere tid.

Beslutningsstruktur og sekvensstruktur i struktureret programmering. Kilde: I.hidekazu CC BY-SA (httpscreativecommons.orglicensesby-sa4.0)

Takket være den hurtige udvikling af edb-databehandling var det i slutningen af ​​1960'erne muligt at løse stadig mere komplekse problemer. Forståelse, fejlsøgning og ændring af disse programmer viste imidlertid vanskeligheder, der gjorde dem upålidelige.

De store computerprogrammer, der blev lavet til disse problemer, havde kildekoder så længe og ustrukturerede, at de var blevet ret komplicerede at få adgang til og navigere med en vis logik, selv for deres egne forfattere.

Oprindelse

Programmerere brugte kommandoen “goto” i programmeringssprog til at udføre en betinget forgrening, hvilket ofte førte til læsbarhed og en logisk kontekst ikke blev bevaret.

I den softwarekrise begyndte det at overveje, om der generelt kunne udvikles en generel og disciplineret metodologi, der muliggør mere raffinerede programmer. Som et svar på denne tilgang blev den strukturerede programmeringsmetode født.

I 1968 offentliggjorde Dijkstra artiklen "Goto, kommandoen betragtes som skadelig", hvor han påpegede, at den vilkårlige anvendelse af denne kommando havde en negativ indvirkning på læsbarheden og forståelsen af ​​computerprogrammer.

Niklaus Wirth designet et nyt programmeringssprog kaldet Pascal, der blev frigivet i 1970. Siden da er det blevet brugt i vid udstrækning til at undervise i design af struktureret programmering.

egenskaber

Denne programmeringstilstand er kendetegnet ved det faktum, at programmerere kan fragmentere kildekoden for deres programmer i logisk strukturerede blokke, der består af sløjfer, logiske blokke og betingede kommandoer.

Målet med struktureret programmering er at lave programmer, der er lette at skrive, fejlsøge og ændre. De opnåede programmer er klare, ordnede, forståelige uden spring.

Struktureret programmeringsteori

Dijkstra udtænkte en teori, der er knyttet til struktureret programmering, som indikerede, at det ved design af et program er praktisk at tage hensyn til følgende grundlæggende:

- Struktureteoremet, der siger, at ethvert program kun kan udarbejdes vha. Tre vigtige kontrolstrukturer: sekventiel struktur, alternativ struktur og gentagen struktur.

- Når man skitserer programmerne, opfordres det til at anvende den faldende teknik, også kaldet fra top til bund.

- Variablerne og synligheden af ​​variabler og datastrukturer skal være begrænset.

Kontrolstrukturer

Den strukturelle teorem indikerer, at enhver algoritme med et enkelt udgangs- og slutpunkt kan udgøres som en sammensætning af tre kontrolstrukturer.

Ved logisk og tydelig programmering af disse understøttede styrestrukturer muliggør struktureret programmering effektiv tilgang til funktioner med en hvilken som helst sværhedsgrad.

Sekvens eller lineær struktur

Denne struktur er simpelthen rækkefølgen eller rækkefølgen af ​​to eller flere operationer eller kommandoer.

Beslutningsstruktur eller alternativer

Det er valg af en kommando mellem to mulige alternativer. Det er også tilladt at vælge mellem mere end to alternativer.

Slynge eller gentage struktur med et indledende spørgsmål

Visse kommandoer gentages, så længe en bestemt betingelse er opfyldt. Cyklussen kan også udføres med en tæller.

Uafhængig af programmeringssprog

Struktureret programmering er baseret på veldefinerede funktionelle moduler, rangordnet efter problemets specifikke karakter. Denne programmering er en uafhængig metode til programmeringssproget og fungerer mere som en programmeringsstil.

Det er en måde at udtænke programmer, der følger veletablerede regler, ved hjælp af et vist sæt kontrolstrukturer til dette.

Struktureret programmering gør det muligt for programmer at blive skrevet i pseudocode, uanset maskinsprog, tæt på naturligt, konvertibelt til ethvert programmeringssprog.

Strukturerede programmeringseksempler

Næsten ethvert eksempelkodestykket i ethvert moderne programmeringssprog er et eksempel på struktureret programmering.

Denne programmering bruger løkker, betingelser og subroutiner til at kontrollere flow og modularitet for at gøre koden lettere at læse og genbruge.

sekvens

En liste over udsagn kan udføres i rækkefølge fra top til bund. I dette tilfælde gives et naturligt sprogprogram til bagning af brød som eksempel:

- Tilsæt mel.

- Tilføj gær.

- Tilsæt salt.

- Blande.

- Tilsæt vand.

- Elt.

- Lad dejen hæve.

- At bage.

Gentagelse

En blok udsagn gentages, så længe en betingelse er sand. For eksempel: vaske opvask.

Udvælgelse

Der vælges højst én handling blandt flere alternative forhold. For eksempel: bestil posten.

Struktureret programmering i Visual Basic

sekvens

Linjer eller blokke med kode skrives og udføres i rækkefølge. For eksempel har du:

x = 6

y = 12

z = x + y

Skrivelinje (z)

Gentagelse

En kodeblok gentages, mens en betingelse er opfyldt. Der er ingen grænse for antallet af gange, som blokken kan udføres. Eksempel:

x = 2

Så længe x <100

Skrivelinje (x)

x = x * x

Ende

Udvælgelse

En kode med blok udføres, hvis en betingelse er sand. Kodeblokken kører højst én gang. Eksempel:

x = ReadLine ()

Hvis x Mod 2 = 0

WriteLine ("Antallet er jævnt")

Enden på ja

Fordel

- Det er programmer, der imødekommer kundernes behov.

- Selvom det oprindeligt tager længere tid at generere koden, resulterer det ofte i kode, der kører uden fejl, når den først køres.

- Det ligner ordforrådet for ord og symboler på engelsk.

- Det er let at håndtere ændringer i programmet med nye specifikationer i fremtiden.

- De er lettere at vedligeholde.

- Det er let at bruge og forstå. Til sidst kræves der mindre tid til at skrive koden. Det er lettere at lære.

- Program skrevet på et højt niveau sprog kan oversættes til mange maskinsprog. Derfor kan det køres på enhver computer, som der findes en passende oversætter eller kompilator til.

- De er primært problemorienterede snarere end maskinorienterede.

- Det er uafhængigt af den computer, den bruges på. Med andre ord kan programmer, der er udviklet på sprog på højt niveau, køres på enhver computer.

Klarere programmer

Struktureret programmering reducerer muligheden for, at en funktion påvirker en anden. Dette gør programmer klarere, da globale variabler fjernes for at blive erstattet af lokale variabler.

På grund af denne ændring kan hukommelsesallokationsområdet, som en global variabel optager, gemmes.

Let forståelse

Organisationen hjælper med let at forstå programmeringslogikken for at forstå logikken bag programmerne.

Det hjælper også nyankomne fra enhver teknologivirksomhed med at forstå programmer, der er oprettet af andre industriarbejdere, og dermed lette potentiel fejlsøgning af kode.

Ulemper

- Oversætteren eller kompilatoren skal oversætte sproget på højt niveau til maskinsprog. Derfor skal der betales en pris ved brug af computertid.

- Objektkoden, der genereres af kompilatoren, kan være ineffektiv, sammenlignet med et ækvivalent samlingssprogprogram.

Samme kode gentages

Koden, der er skrevet, kan vises i forskellige dele af programmet. Det kan være sårbart over for forskellige problemer på grund af dets placering. Programmer har variabler, hvilket betyder, at de kan tage forskellige værdier i forskellige dele af programmet.

Det er besværligt at ændre datatyper

Datatypen kommer fra mange funktioner. Derfor, når der foretages ændringer af den type data, skal den tilsvarende ændring foretages på hvert sted, der fungerer på den type data i programmet. Dette er en virkelig tidskrævende opgave, hvis programmet er meget stort.

Sagen om en softwareudvikling kan overvejes, hvor flere programmerere arbejder som et team i en applikation. I et struktureret program tildeles hver programmerer at opbygge et specifikt sæt af funktioner og datatyper.

Derfor håndterer forskellige programmerere separat forskellige funktioner, der har datatyper, der er delt med hinanden.

De andre programmerere i teamet skal afspejle ændringerne i datatyperne foretaget af en programmør i de datatyper, de har håndteret. Ellers skal flere funktioner omskrives.

Applikationer

Struktureret programmering har fungeret godt for millioner af programmer og milliarder af kodelinjer. Der er ingen grund til at kassere det.

Især har det fungeret ekstremt godt til programmer, der behandler data og til nummerbehandling, som begge køres én gang for at producere et svar.

To karakteristika har en tendens til at definere de problemer, der kan tages op på en rent struktureret måde:

- De data, der skal håndteres, stemmer tæt overens med de typer data, der er integreret i sproget, generelt er tal og karakterstrenge.

- Programmet følger en veldefineret strøm af kontrol for at producere et enkelt resultat baseret på nogle input.

Computerprogrammer med disse egenskaber inkluderer mange videnskabelige, ingeniørmæssige og tekstbehandlingsapplikationer såvel som mange af lærebogeksemplerne på traditionelle computervidenskabelige kurser.

Ikke overraskende er det nøjagtigt de slags programmer, som de første mennesker, der opfandt programmeringssprog, ønsket at løse.

Håndtering af genstande

De fleste moderne programmeringssprog er struktureret på denne måde: det, du har i programmet, er objekter, og de fleste koder består af forskellige metoder til at bruge de data, der er gemt i disse objekter.

Et struktureret program har generelt kontrol over, hvad der sker, og hvornår det sker, mens et begivenhedsbaseret program skal kunne reagere på begivenheder på uforudsigelige tidspunkter.

Referencer

1. MVPS (2020). Struktureret programmering. Taget fra: mvps.net.
2. Alexey (2019). Struktureret programmeringsparadigme. Medium. Taget fra: medium.com.
3. Medtag hjælp (2020). Struktureret programmering, dets fordele og ulemper. Taget fra: includehelp.com.
4. Tim Trott (2019). Strukturerede programmeringssprog. Lonewolf Online. Taget fra: lonewolfonline.net.
5. OO Portal (2020). Anvendelser og fordele ved traditionel, struktureret programmering. Taget fra: ooportal.com.
6. Studeer Snel (2020). Endelig gennemgang - Sammendrag af strukturerede programmeringsapplikationer. Taget fra: studeersnel.nl.