Структурное программирование

Этот этап охватывает период 60-70-е годы XX в. Структурный подход к программированию представляет собой совокупность рекомендуемых технологических приемов, охватывающих вы­полнение всех этапов разработки программного обеспечения. В основе структурного подхода лежит декомпозиция (разбиение на части) сложных си­стем с целью последующей реализации в виде отдельных небольших (до 40 - 50 операторов) подпрограмм. С появлением других принципов декомпо­зиции (объектного, логического и т. д.) данный способ получил название процедурной декомпозиции.

В отличие от используемого ранее процедурного подхода к декомпози­ции, структурный подход требовал представления задачи в виде иерархии подзадач простейшей структуры. Проектирование, таким образом, осуще­ствлялось «сверху-вниз» и подразумевало реализацию общей идеи, обеспе­чивая проработку интерфейсов подпрограмм. Одновременно вводились ог­раничения на конструкции алгоритмов, рекомендовались формальные моде­ли их описания, а также специальный метод проектирования алгоритмов -метод пошаговой детализации.

Поддержка принципов структурного программирования была заложена в основу так называемых процедурных языков программирования. Как пра­вило, они включали основные «структурные» операторы передачи управле­ния, поддерживали вложение подпрограмм, локализацию и ограничение области «видимости» данных. Среди наиболее известных языков этой группы стоит назвать PL/1, ALGOL-68, Pascal, С.

Одновременно со структурным программированием появилось огромное количество языков, базирующихся на других концепциях, но большинст­во из них не выдержало конкуренции. Какие-то языки были просто забыты,
идеи других были в дальнейшем использованы в следующих версиях разви­ваемых языков.

Дальнейший рост сложности и размеров разрабатываемого программно­го обеспечения потребовал развития структурирования данных. Как следст­вие этого в языках появляется возможность определения пользовательских типов данных. Одновременно усилилось стремление разграничить доступ к глобальным данным программы, чтобы уменьшить количество ошибок, воз­никающих при работе с глобальными данными. В результате появилась и начала развиваться технология модульного программирования.

Модульное программирование предполагает выделение групп подпро­грамм, использующих одни и те же глобальные данные в отдельно компили­руемые модули (библиотеки подпрограмм), например, модуль графических ресурсов, модуль подпрограмм вывода на принтер (рис. 1.5). Связи между модулями при использовании данной технологии осуществляются через спе­циальный интерфейс, в то время как доступ к реализации модуля (телам под­программ и некоторым «внутренним» переменным) запрещен! Эту техноло­гию поддерживают современные версии языков Pascal и С (C++), языки Ада и Modula.

Использование модульного программирования существенно упростило разработку программного обеспечения несколькими программистами. Те­перь каждый из них мог разрабатывать свои модули независимо, обеспечи­вая взаимодействие модулей через специально оговоренные межмодульные интерфейсы. Кроме того, модули в дальнейшем без изменений можно было использовать в других разработках, что повысило производительность труда программистов.

Практика показала, что структурный подход в сочетании с модульным программированием позволяет получать достаточно надежные программы, размер которых не превышает 100 000 операторов [10]. Узким местом мо­дульного программирования является то, что ошибка в интерфейсе при вы­зове подпрограммы выявляется только при выполнении программы (из-за раздельной компиляции модулей обнаружить эти ошибки раньше невозмож­но). При увеличении размера программы обычно возрастает сложность меж­модульных интерфейсов, и с некоторого момента предусмотреть взаимовли­яние отдельных частей программы становится практически невозможно. Дня разработки программного обеспечения большого объема было предложено использовать объектный подход.

Дата добавления: 2014-01-07