Pascal. Принципи структурного програмування. Модульна побудова програм

Принципи структурного програмування. Модульна побудова програм


Зміст


Пошук на інших ресурсах:




1. Необхідність структурування програм. Складові структурного підходу до програмування

Створення великих складних програм для вирішення типових задач вимагає від програмістів значних трудових затрат. Для підвищення ефективності складання таких програм застосовується структурний підхід до програмування, що дозволяє створювати великі програми практично без помилок і у заплановані строки. Мета структурного підходу – так побудувати програми, щоб їх можна було використовувати і змінювати без участі авторів. Це сприяє зменшенню затрат на створення і подальше використання програм при експлуатації.

Структурний підхід до програмування складається з трьох частин:

  • низхідної розробки;
  • структурного програмування (кодування);
  • наскрізного контролю (тестування).

 

2. Низхідна розробка

При низхідній розробці проектування і програмування ведуться по методу “зверху-вниз”. Цей метод передбачає спочатку визначення задачі в загальних рисах, а потім поступове уточнення її структури шляхом покрокового внесення дрібних деталей. Таким чином, вихідна задача розбивається на ряд більш простих підзадач.
Кожній підзадачі відповідає свій незалежний від любої іншої підзадачі програмний модуль, який представляє собою функціонально-незалежну частину програми – набір декількох операторів програми. При низхідній розробці здійснюється послідовна деталізація проекту від модулів верхнього рівня до модулів нижнього рівня. Для кожного модуля визначають алгоритм розв’язку задачі, області допустимих і можливих вихідних значень змінних.
Частіше за все модуль реалізує одну функцію, а потім повертає управління викликавшому його модулю. Не дозволяється закінчувати виконання усієї програми у викликаному модулі, вибір про її виконання приймається тільки викликаючим модулем.
Основні вимоги до програмного модуля: наявність тільки одного входу і одного виходу; обмежені розміри модуля.

 

3. Структурне програмування (кодування)

Структурне програмування – це метод написання добре структурованих програм довільного розміру і складності на основі основних управляючих структур (базових). До них відносяться слідування, розгалуження і цикл. Основні управляючі структури полегшують розуміння програми і її тестування, оскільки весь потік управління у програмі направлений “зверху-вниз” від структури до структури.

Перелік основних управляючих структур наведено нижче.

1. Процес, слідування (рисунок 1)

Управляючі структури в програмуванні. Процес. Геометричне позначення.

Рисунок 1. Геометричне позначення процесу

2. Розгалуження, вирішення (рисунок 2). Якщо виконується умова (Condition), то виконується оператор 1 (Statement 1). Інакше виконується оператор 2 (Statement 2).

Програмування. Управляюча структура розгалуження. Геометричне позначення

Рисунок 2. Геометричне позначення розгалуження

3. Цикл

Програмування. Управляюча структура цикл. Геометричне позначення

Рисунок 3. Геометричне позначення циклу (циклічного процесу)

 

4. Тестування

Тестування (наскрізний контроль) – це процес пошуку помилок у програмі, який планується до початку програмування. Доцільно проводити тестування по методу “зверху-вниз”, намагаючись досягти мінімального числа контрольних прикладів.
Спочатку визначають цілі тестування. Ними можуть бути усякого роду перевірки: реакція програми на недопустимі вхідні дані, взаємодії між модулями, роботі програми при мінімальних і максимальних вхідних даних.
Тестування вважається закінченим, коли здійснені всі необхідні перевірки на відповідність програми цілям її розробки і всі знайдені помилки знешкоджені на етапі відлагодження з використанням спеціальних прикладних програм – відлагоджувачів.

В сучасних системах візуальної розробки додатків спроектовано потужні засоби для відлагодження програм. Наприклад, в системі Lazarus для покрокового відлагодження програми відведено окремий підрозділ з меню Run (рисунок 4).

Команди відлагодження в системі Lazarus

Рисунок 4. Команди відлагодження в системі Lazarus: “Step Into”, “Step Over”, “Step Out”, “Step over to Cursor”

В системі розробки програм Delphi меню команд відлагодження виглядає приблизно так, як показано на рисунку 5.

Команди відлагодження системи Delphi

Рисунок 5. Команди відлагодження системи Delphi: “Step Over”, “Trace Into”, “Trace To Next Source Line”, “Run To Cursor”

 


Зв’язані теми