Структурное программирование (без go to)

Структурное программирование – такой тип программирования при котором на каждом шаге детализации используется только стандартные управляющие структуры.

Простая программа – программа которую можно представить в виде блок-схемы со следующими св-вами: 1) имеется только одна входная и одна выходная ветвь 2) для каждого узла существует путь от входа к выходу проходящей через этот узел.

К таким структурам относятся 3 управляющие структуры:

1) следование: -императивные языки (Pascal, C, …)

декоративные языки (ненужно писать алгоритм, а только сформулировать задачу) (Prolog).

2) ветвление (if): 3) цикл с предусловием (do while):

Доказано, что достаточно иметь в языке эти 3 структуры чтобы реализовать любой алгоритм.

Примеры:

При структурном программировании процесс детализации структуры программы можно представить как:

Программа представлена одним блоком;

do while (проектирование не закончено)

заменить очередной блок простой программой;

end;

Такой подход исключает использование оператора “go to”. “go to” может использоваться только для реализации стандартных управляющих конструкций.

Пример (Fortran):

if (a. it. b) go to 100 //если то идти на метку 100

…

100 continue

c:=sqrt(b);

…

Пример программы с беспорядочной передачей управления:

if (a. it. b) go to 100

12 continue

…

go to 11

100 continue

c:=sqrt(b)

11:=1+sqrt(b)

go to 12

Указанные управляющие структуры позволяют создавать формальное описание программы.

Например, пусть некоторая программная ф-ция задана следующей управляющей структурой: f(x): if p(x) then g(x) else h(x);

Такую программную ф-цию можно формально представить в виде:

f(x) = [p(x) => g(x)]U[p(x) => h(x)]

Такого рода описания могут быть получены для любых управляющих структур или для всей программы. При таком способе ф-ции выражаются через ф-ции. Если используется goto, то такие формальные выражения записать невозможно, а они позволяют доказать правильность программы.

Все современные алгоритмические языки обязательно включают указанные управляющие структуры. Они являются min-ым набором. На их основе могут быть созданы более сложные специализированные управляющие структуры. Например, цикл с постусловием.

repeat

| набор операторов;

until (условие)

На основе стандартного набора:

набор операторов;

| do while (условие);

end do

Для замены goto для передачи управления вперёд в некоторых языках используется оператор leave – передать управление за пределы той управляющей конструкции, где он встретился (например, цикл).

| do while (условие)

| …

| if (ошибка) leave;

| end

…

leave применяется в ситуации ошибок ввода-вывода.

Дата добавления: 2014-01-07