Структурное программирование — это методологический подход к написанию программного кода, который представляет программу в виде структуры из набора блоков, расположенных в иерархической последовательности.
Структурное программирование возникло еще на ранних этапах развития методологий создания кода. По мере того, как развивались ЭВМ и появлялись более сложные программы, возникла необходимость упрощать сам процесс написания программ.
Тогда были сформулированы три принципа структурного программирования:
Алгоритмическая нисходящая декомпозиция. Поставленная задача пошагово детализируется, в направлении от самого верхнего уровня, вниз к мелким деталям. Этот метод позволяет создать четкую структуру программы.
Модульная структура программы. В результате декомпозиции программа разбивается на модули, простые элементы.
Структурное кодирование. При структурном кодировании используются три управляющие конструкции: последовательное управление, ветвление, цикл. Это базовые структуры.
Базовые конструкции структурного программирования
Структурное программирование основывается на теореме, которую упрощенно можно пересказать так:
Две программы считаются эквивалентными, если при любых одинаковых входных данных они всегда выдают одинаковые выходные данные или одинаково закрываются по ошибке.
Структурная программа использует только три конструкции:
последовательное исполнение – «выполнить действие 1, выполнить действие 2»;
ветвление – «если условие соблюдено, выполнить действие 1, иначе действие 2»;
цикл – «пока условие соблюдается, выполнять действие 1».
Оператор GoTo используется для неструктурных программ.
Для каждой неструктурной программы существует эквивалентная структурная программа.
Основываясь на этой теореме, иногда структурное программирование называют «программированием без Go-to». Но это не совсем верно. В каждом правиле есть исключения, и в структурном программировании оператор go-to использовать допустимо. Но все же, прежде чем его использовать, стоит пересмотреть, нельзя ли написать код без этого оператора.
Преимущества структурного программирования
Структурное программирование часто рассматривается как идеальный подход к программированию, поскольку оно позволяет создавать структурированный и легко поддерживаемый код. Это особенно полезно в больших и сложных приложениях, где организация кода важна как для программистов, так и для конечных пользователей.
Структурное программирование имеет ряд преимуществ перед неструктурированными методами, в том числе:
Код лучше читается;
Код становится проще;
Код становится надежнее, что означает меньше ошибок или сбоев;
Улучшено обслуживание кода, то есть его легче изменить или обновить по мере необходимости.
Преимущества структурного программирования особенно ярко проявляются в больших проектах. Благодаря структурности:
легко прослеживается логика программы, что важно для разработчиков, не участвовавших в проекте с самого начала;
фрагменты кода, оформленные как процедуры, легко использовать повторно;
поддерживать проект можно без участия первых авторов годы спустя.
Методы и концепции структурного программирования
Существует несколько методов и концепций, которые используются в структурном программировании для создания хорошо структурированного и эффективного кода.
Принцип единой ответственности. Этот принцип гласит, что у каждого модуля или класса должна быть только одна причина для изменения. Каждый модуль имеет четкую ответственность и не отвечает за несколько областей программы.
Объектно-ориентированное программирование. Объектно-ориентированное программирование — это тип программирования, в котором используются объекты, включающие в себя как данные, так и функции или методы, работающие с этими данными. Объектно-ориентированное программирование часто используется для создания сложных и модульных программ.
Абстракция функции или метода: это процесс создания высокоуровневого интерфейса для фрагмента кода, который может использоваться другими частями программы. Это позволяет другим частям программы взаимодействовать с кодом без необходимости знать конкретные детали.
Инкапсуляция: это процесс сокрытия деталей структуры данных или объекта от остальной части программы. Это дает возможность использовать объект или структуру без необходимости вникать в ее внутреннюю работу.
Наследование: это создание нового класса или модуля, который наследует свойства и методы другого класса или модуля. Таким образом можно создавать семейство связанных классов или модулей с общими характеристиками.
Полиморфизм. Это способность программы обращаться с объектами разных классов так, как если бы они принадлежали к одному и тому же классу. Это позволяет программе использовать один метод для работы с несколькими классами.
Есть много других методов и концепций, которые встречаются в структурном программировании, но эти чаще всего используются для создания надежного и эффективного программного обеспечения.
Хотите изучить язык программирования Java и научиться использовать структурное программирование на практике? Тогда менторинг — это именно то, что вам нужно! Мы предлагаем индивидуальный подход к каждому студенту и возможность общаться с опытными наставниками, которые помогут вам на каждом этапе обучения. В курс Java Spring входят практические задания, которые позволят вам углубленно изучить все аспекты языка Java и структурного программирования. Наши наставники имеют многолетний опыт работы с Java и хорошо знакомы со структурным программированием. Они помогут вам понять все особенности этого подхода и научат, как применять его на практике.
Языки структурного программирования
Структурное программирование использовать разные языки, но самые популярные это C, C++, Java и Python. Эти языки используют конструкции структурного программирования, такие как операторы if-else, циклы и функции, что позволяет программистам создавать с их помощью хорошо структурированный и эффективный код.
Кроме того, многие языки программирования имеют специальные методы и концепции, поддерживающие структурное программирование, например объектно-ориентированное программирование, инкапсуляцию, наследование и полиморфизм. Эти методы и концепции помогают программистам создавать надежное и модульное программное обеспечение, которое легко поддерживать и расширять.
В целом, использование принципов и методов структурного программирования может улучшить качество и удобство сопровождения программного обеспечения на любом языке программирования, что делает его важным инструментом для освоения разработчиками.
В чем преимущество использования структурного программирования?
Структурное программирование позволяет разбить сложную задачу на более мелкие и простые, что делает код более понятным и легко поддерживаемым. Например, когда я работал над проектом с большим количеством кода, я использовал структурное программирование для разделения кода на более мелкие части, что позволило нам с легкостью находить и исправлять ошибки.
Какие принципы лежат в основе структурного программирования?
Структурное программирование строится на принципах разделения задачи на более мелкие части, использования последовательных и ветвистых операций, а также избегания использования безусловных переходов. В прошлом я сталкивался с проблемами, связанными с безусловными переходами в коде, что сделало его более сложным для понимания и отладки.
Какие языки программирования поддерживают структурное программирование?
Структурное программирование может быть реализовано на большинстве языков программирования, включая C, C++, Java, Python, и другие. Я использовал структурное программирование в своих проектах на Java, и это помогло мне сделать код более понятным и поддерживаемым.
Как структурное программирование отличается от объектно-ориентированного программирования?
В структурном программировании данные разбиваются на более мелкие части, и весь код состоит из функций или процедур, которые манипулируют этими данными. В объектно-ориентированном программировании данные и функции объединены в объекты, что позволяет создавать более абстрактный и гибкий код. Я работал с обоими подходами в своих проектах, и выбор между ними зависит от конкретной задачи и требований проекта.
This website uses cookies so that we can provide you with the best user experience possible. Cookie information is stored in your browser and performs functions such as recognising you when you return to our website and helping our team to understand which sections of the website you find most interesting and useful.
Strictly Necessary Cookies
Strictly Necessary Cookie should be enabled at all times so that we can save your preferences for cookie settings.
If you disable this cookie, we will not be able to save your preferences. This means that every time you visit this website you will need to enable or disable cookies again.
3rd Party Cookies
This website uses Google Analytics to collect anonymous information such as the number of visitors to the site, and the most popular pages.
Keeping this cookie enabled helps us to improve our website.
Please enable Strictly Necessary Cookies first so that we can save your preferences!