Тема 3. Структурное программирование

А. В.

программирования...
QTRAN:: .IRPC X, MOV R’X,-(SP) .ENDR MOV Q.RTBA(R5),R0 MOV Q.RTBS(R5),R1 1$: CLR TR.RLC(R0) ADD #TR.SIZ,R0 SOB R1,1$ MOV Q.ATBA(R5),R0 MOV Q.ATBS(R5),R1 MUL #TA.SIZ,R1 2$: CLRB (R0)+ SOB R1,2$

хорошая программа?
Раньше хорошими программистами считали тех, кто писал весьма хитроумные

программы, которые занимали минимум оперативной памяти и выполнялись за кратчайшее время. Это было естественно, потому что в "старое доброе время" размер оперативной памяти был сильно ограничен, а машины были намного медленнее, чем сегодня. Результатом хитроумного кодирования оказывались программы, которые было трудно понять другим лицам. Программисты зачастую сами признавали, что свою собственную программу они с трудом понимают уже через полгода, а то и через месяц.
Дж. Хьюз, Дж. Мичтом. Структурный подход к программированию

спагетти"

подчиняется законам Мэрфи
Законы Мэрфи

Всё сложнее чем кажется.
Всё тянется дольше, чем

можно ожидать.
Всё оказывается дороже, чем планировалось.
Если что-то может испортиться, оно обязательно портится.

программирования

"На протяжении многих лет я очень хорошо знал, что квалификация

программистов - убывающая функция от плотности операторов GOTO в создаваемых ими программах. Но лишь совсем недавно я обнаружил, почему использование оператора GOTO имеет такие гибельные последствия. Я пришел к убеждению, что этот оператор должен быть исключён из всех языков программирования высокого уровня.
Эдсгер Дейкстра, март 1968

Структурное программирование - программирование без GOTO

к программированию
Нисходящая
разработка
Структурное
программирование
Сквозной структурный
контроль
Цель - разработка понятных, правильных,
легко

сопровождаемых программ

«сверху-вниз» по модульному принципу

Модуль может быть отдельной программой или подпрограммой (функцией).
2. На модуль

можно ссылаться с помощью имени, называемого именем модуля.
3. Модуль должен возвращать управление тому, кто его вызвал.
4. Модуль может обращаться к другим модулям.
5. Модуль должен иметь один вход и один выход.
6. Модуль должен быть сравнительно небольшим (20 - 200 строк кода).
7. Модуль не должен быть зависим от истории своих вызовов.
8. В идеале модуль должен реализовывать одну функцию, причём целиком.

среде Borland C++ Builder
Система
Приложение 2
...
Приложение N
Форма 1
Приложение 1
Форма 2
Форма 3
Функция

1

Функция 2

Функция 3

разработки приложения
Управление
заказами
Продукция
Клиенты
Сохранение
данных
Создание
Загрузка
данных
Заказы
Редактирование
Поиск
Удаление
Отображение

(условие)
Цикл
Логическая структура программы может быть выражена комбинацией трех базовых структур

конструкций
Построение модулей по принципу «один вход - один выход», комбинируя

три основные конструкции: следования, развилки и цикла

1
Действие 2
Действие 3
ЕСЛИ условие
ТО
Действия
ИНАЧЕ
Действия
ВСЁ-ЕСЛИ
ЦИКЛ

ПОКА условие
Действия
ВСЁ-ЦИКЛ

условие 1
ТО
Действие 2
Действие 3

ЕСЛИ условие 4
ТО
ИНАЧЕ
Действие 5
ВСЁ-ЕСЛИ
ИНАЧЕ
Действие 6
ЦИКЛ-ПОКА условие 7
Действие 8
Действие 9
ВСЁ-ЦИКЛ
Действие 10
ВСЁ-ЕСЛИ

2

3

6

7

1

9

4

5

10

8

данных
Загрузка данных о продукции


Загрузка данных о клиентах


Загрузка данных о заказах
Открыть

файл "Продукция"
Читать данные
Закрыть файл

детализации к псевдокоду
Открыть файл "Продукция"
ЕСЛИ успешно
ТО
Сбросить счетчик

элементов массива "Продукция"
ЦИКЛ-ПОКА не встречен конец файла
Читать очередную запись в массив
Увеличить счетчик на 1
ВСЁ-ЦИКЛ
Закрыть файл "Продукция"
ИНАЧЕ
Сообщение об ошибке "Файл не найден"
ВСЁ-ЕСЛИ

к программе на С++
Открыть файл "Продукция"
ЕСЛИ успешно
ТО
Сбросить

счетчик элементов
ЦИКЛ-ПОКА до конца файла
Читать очередную запись
Увеличить счетчик на 1
ВСЁ-ЦИКЛ
Закрыть файл "Продукция"
ИНАЧЕ
Сообщение об ошибке
ВСЁ-ЕСЛИ

FILE* pf = fopen("product.dat", "rb");
if(pf)
{
prod_count = 0;
while(!feof(pf))
{
fread(&prod[prod_count],
sizeof(PROD), 1, pf);
prod_count++;
}
fclose(pf);
}
else
ShowMessage("Файл не найден");

С++
if(FILE* pf = fopen("product.dat", "rb"))
{
for(prod_count = 0;

!feof(pf); prod_count++)
fread(&prod[prod_count], sizeof(PROD), 1, pf);

fclose(pf);
}
else
ShowMessage("Файл не найден");

структурного программирования на С++
Макросы
#define MODULE(a, b) \
...
Однократное описание повторяющегося кода
Функции
void

MODULE(int a, int b)
{ ... }

Шаблоны

template
MODULE(x a, x b)
{ ... }

структурного программирования на С++
int a;
int b;
int c;

void main()
{
a

= StrToInt(...);
b = StrToInt(...);
c = a+b;
}

Отказ от глобальных переменных в пользу локальных

void main()
{
int a;
int b;
int c;

a = StrToInt(...);
b = StrToInt(...);
c = a+b;
}

структурного программирования на С++
Возможно более позднее определение переменных
void main()
{

int a;
int b;
int c;

a = ...;
b = ...;
c = a+b;
}

void main()
{
int a = ...;
int b = ...;
int c = a+b;
}

структурного программирования на С++
int i;

for(i = 0; i < N;

i++)
a += b[i];

for(i = 0; i < M; i++)
a -= c[i];

for(int i = 0; i < N; i++)
a += b[i];

for(int i = 0; i < M; i++)
a -= c[i];

FILE* inp;
if(inp = fopen(...))
{
...
}

if(FILE* inp = fopen(...))
{
...
}

Сокращение области видимости переменных

контроль
Обнаружение и исправление ошибок
на ранних стадиях проекта, пока
стоимость

исправления минимальна,
а последствия наименее значительны

обеспечения
Проверка правильности работы программ
Peer review
(проверка кода)
Тестирование
(проверка результатов)