STRUKTURERAD PROGRAMMERING: FUNKTIONER, EXEMPEL, FÖRDELAR, APPLIKATIONER - TEKNOLOGI - 2025

Den strukturerade programmeringen är en bestämmelse i design och konstruktion av programvara för att bättre hantera komplexiteten, med hänsyn till de mänskliga tankarnas särdrag. Varje program är baserat på en algoritm och kan representeras av ett logiskt schema.

Det härrörde från den ökande komplexiteten hos datoriserade program. Det har blivit ett nytt programmeringsschema som skapade nya tekniker för att kunna producera program som är säkra att använda längre.

Beslutsstruktur och sekvensstruktur i strukturerad programmering. Källa: I.hidekazu CC BY-SA (httpscreativecommons.orglicensesby-sa4.0)

Tack vare den snabba utvecklingen av datoriserad databehandling var det i slutet av 1960-talet möjligt att lösa allt mer komplexa problem. Men förståelse, felsökning och modifiering av dessa program gav svårigheter som gjorde dem opålitliga.

De stora datorprogrammen som gjordes för dessa problem hade källkoder så länge och ostrukturerade att de hade blivit ganska komplicerade att komma åt och navigera med viss logik, även för sina egna författare.

Ursprung

Programmerare använde kommandot “goto” i programmeringsspråk för att utföra en villkorad grenning, vilket ofta ledde till läsbarhet och ett logiskt sammanhang inte bevarades.

I den programvarukrisen började man överväga huruvida en allmän och disciplinerad metod systematiskt skulle kunna utvecklas för att möjliggöra mer förfinade program. Som ett svar på denna metod föddes den strukturerade programmeringsmetoden.

1968 publicerade Dijkstra artikeln "Goto, kommandot ansåg skadligt", där han påpekade att den obegränsade användningen av detta kommando hade en negativ inverkan på läsbarheten och förståelsen för datorprogram.

Niklaus Wirth designade ett nytt programmeringsspråk, kallat Pascal, släppt 1970. Sedan dess har det använts i stor utsträckning för att undervisa i utformningen av strukturerad programmering.

egenskaper

Detta programmeringsläge kännetecknas av det faktum att programmerare kan fragmentera källkoden för sina program i logiskt strukturerade block, bestående av slingor, logikblock och villkorade kommandon.

Målet med strukturerad programmering är att göra program som är lätta att skriva, felsöka och modifiera. De erhållna programmen är tydliga, ordnade, förståelige, utan hopp.

Strukturerad programmeringsteori

Dijkstra utarbetade en teori kopplad till strukturerad programmering, som indikerade att det vid praktiken av ett program är bekvämt att ta hänsyn till följande grunder:

- Struktursteoremet, som säger att alla program kan sammanställas med endast tre väsentliga kontrollstrukturer: sekventiell struktur, alternativ struktur och repetitiv struktur.

- När man sammanfattar programmen uppmanas det att tillämpa den fallande tekniken, även kallad från topp till botten.

- Områdena för giltighet och synlighet för variabler och datastrukturer måste vara begränsade.

Kontrollstrukturer

Den strukturella teoremet indikerar att vilken algoritm som helst med en enda start- och slutpunkt kan utgöras av en sammansättning av tre kontrollstrukturer.

Genom att logiskt och tydligt programmera dessa stödda styrstrukturer möjliggör strukturerad programmering effektiv inställning till funktioner med alla svårighetsgrader.

Sekvens eller linjär struktur

Denna struktur är helt enkelt sekvensen eller successionen för två eller flera operationer eller kommandon.

Beslutsstruktur eller alternativ

Det är valet av ett kommando mellan två möjliga alternativ. Det är också tillåtet att välja mellan mer än två alternativ.

Slinga eller upprepa strukturen med en första fråga

Vissa kommandon upprepas så länge ett visst villkor är uppfyllt. Cykeln kan också utföras med en räknare.

Oberoende av programmeringsspråk

Strukturerad programmering är baserad på väldefinierade funktionsmoduler, rangordnade efter problemets specifika natur. Denna programmering är en oberoende metod för programmeringsspråket och fungerar mer som en programmeringsstil.

Det är ett sätt att ta fram program som följer väl etablerade regler och använder en viss uppsättning kontrollstrukturer för detta.

Strukturerad programmering gör att program kan skrivas i pseudokod, oavsett maskinspråk, nära naturligt, konvertibelt till vilket programmeringsspråk som helst.

Strukturerade programmeringsexempel

Nästan alla exempelkodavsnitt i ett modernt programmeringsspråk är ett exempel på strukturerad programmering.

Denna programmering använder slingor, konditioneringar och subrutiner för att kontrollera flöde och modularitet för att göra koden lättare att läsa och återanvända.

Sekvens

En lista med uttalanden kan köras i ordning, från topp till botten. I detta fall ges ett naturligt språkprogram för att baka bröd som exempel:

- Tillsätt mjöl.

- Lägg till jäst.

- Lägg till Salt.

- Blanda.

- Lägg till vatten.

- Knåda.

- Låt degen höja.

- Att baka.

Upprepning

Ett block med uttalanden upprepas så länge ett villkor är sant. Till exempel: tvätta disk.

Urval

Högst en åtgärd väljs från flera alternativa förhållanden. Till exempel: beställ posten.

Strukturerad programmering i Visual Basic

Sekvens

Linjer eller kodblock skrivs och körs i sekvensordning. Till exempel har du:

x = 6

y = 12

z = x + y

WritLine (z)

Upprepning

Ett kodblock upprepas medan ett villkor uppfylls. Det finns ingen gräns för antalet gånger blocket kan köras. Exempel:

x = 2

Så länge som x <100

WritLine (x)

x = x * x

Slutet

Urval

Ett kodblock körs om ett villkor är sant. Kodblocket körs som mest en gång. Exempel:

x = ReadLine ()

Om x Mod 2 = 0

WritLine ("Siffran är jämn")

Slutet av ja

Fördel

- Det är program som möter kundernas behov.

- Även om det tar längre tid att generera koden initialt, resulterar det ofta i kod som körs utan fel när den körs första gången.

- Det liknar ordförrådet för ord och symboler på engelska.

- Det är lätt att hantera förändringar i programmet med nya specifikationer i framtiden.

- De är lättare att underhålla.

- Det är lätt att använda och förstå. Så småningom krävs mindre tid för att skriva koden. Det är lättare att lära sig.

- Program skrivet på ett högnivåspråk kan översättas till många maskinspråk. Därför kan den köras på vilken dator som helst som det finns en lämplig översättare eller kompilator för.

- De är främst problemorienterade snarare än maskinorienterade.

- Det är oberoende av vilken dator den används på. Med andra ord kan program som utvecklats på högnivåspråk köras på vilken dator som helst.

Tydligare program

Strukturerad programmering minskar möjligheten att en funktion påverkar en annan. Detta gör program tydligare eftersom globala variabler tas bort för att ersättas med lokala variabler.

På grund av denna förändring kan minnesallokeringsutrymmet som en global variabel upptar sparas.

Lätt förståelse

Organisationen hjälper till att lätt förstå programmeringslogiken för att förstå logiken bakom programmen.

Det hjälper också nykomlingar från alla teknikföretag att förstå program som skapats av andra branscharbetare, vilket underlättar potentiell kodfelsökning.

nackdelar

- Översättaren eller kompilatorn måste översätta språket på hög nivå till maskinspråk. Därför måste ett pris betalas för användning av datortid.

- Den kompilatorgenererade objektkoden kan vara ineffektiv jämfört med ett likvärdigt monteringsspråkprogram.

Samma kod upprepas

Koden som skrivs kan visas i olika delar av programmet. Det kan vara sårbart för olika problem på grund av dess plats. Program har variabler, vilket innebär att de kan ta olika värden i olika delar av programmet.

Det är besvärligt att ändra datatyper

Datatypen kommer från många funktioner. Därför, när ändringar inträffar i den typen av data, måste motsvarande ändring göras på varje plats som verkar på den typen av data i programmet. Detta är en riktigt tidskrävande uppgift om programmet är mycket stort.

Fallet av en mjukvaruutveckling kan övervägas, där flera programmerare arbetar som ett team i en applikation. I ett strukturerat program tilldelas varje programmerare att bygga en specifik uppsättning funktioner och datatyper.

Därför kommer olika programmerare att hantera olika funktioner som har datatyper delade med varandra.

De andra programmerarna i teamet bör återspegla förändringarna i datatyperna som gjorts av en programmerare, i de datatyper de har hanterat. Annars måste flera funktioner skrivas om.

tillämpningar

Strukturerad programmering har fungerat bra för miljontals program och miljarder kodrader. Det finns ingen anledning att kasta bort det.

I synnerhet har det fungerat mycket bra för program som bearbetar data och för nummerbearbetning, som båda körs en gång för att ge ett svar.

Två egenskaper tenderar att definiera väl de problem som kan hanteras på ett rent strukturerat sätt:

- Uppgifterna som ska hanteras överensstämmer nära med de typer av data som är integrerade i språket, i allmänhet är siffror och teckensträngar.

- Programmet följer ett väldefinierat flöde av kontroll för att producera ett enda resultat baserat på viss input.

Datorprogram med dessa egenskaper inkluderar många vetenskapliga, tekniska och ordbehandlingsapplikationer, utöver många av textboken exempel på traditionella datavetenskap kurser.

Inte överraskande, det är exakt de typer av program som de första människorna som uppfann programmeringsspråk ville lösa.

Objekthantering

De flesta moderna programmeringsspråk är strukturerade så här: det du har i programmet är objekt, och de flesta koder består av olika metoder för att använda data lagrade i dessa objekt.

Ett strukturerat program har i allmänhet kontroll över vad som händer och när det händer, medan ett händelsebaserat program måste kunna svara på händelser vid oförutsägbara tidpunkter.

referenser

1. MVPS (2020). Strukturerad programmering. Hämtad från: mvps.net.
2. Alexey (2019). Strukturerad programmeringsparadigm. Medium. Hämtad från: medium.com.
3. Inkludera hjälp (2020). Strukturerad programmering, dess fördelar och nackdelar. Hämtad från: includehelp.com.
4. Tim Trott (2019). Strukturerade programmeringsspråk. Lonewolf Online. Hämtad från: lonewolfonline.net.
5. OO-portalen (2020). Användningar och fördelar med traditionell, strukturerad programmering. Hämtad från: ooportal.com.
6. Studeer Snel (2020). Slutgranskning - Sammanfattning av strukturerade programmeringsapplikationer. Hämtad från: studeersnel.nl.