Структурное и «неструктурное» программирование

Одним из способов обеспечения высокого уровня технологичности разрабатываемого программного обеспечения является структурное программирование.

Различают три вида вычислительного процесса, реализуемого программами: линейный, разветвленный и циклический.

Линейная структура процесса вычислений предполагает, что для получения результата необходимо выполнить некоторые операции в определенной последовательности.

Разветвленная структура процесса вычислений предполагает, что конкретная последовательность операций зависит от значений одной или нескольких переменных.

Циклическая структура процесса вычислений предполагает, что для получения результата некоторые действия необходимо выполнить несколько раз.

Для реализации указанных вычислительных процессов в программах используют соответствующие управляющие операторы. Первые процедурные языки программирования высокого уровня, такие, как FORTRAN, понятием «тип вычислительного процесса » не оперировали. Для изменения линейной последовательности операторов в них, как в языках низкого уровня, использовались команды условной (при выполнении некоторого условия) и безусловной передач управления. Потому и программы, написанные на этих языках, имели запутанную структуру, присущую в настоящее время только низкоуровневым (машинным) языкам.

После того, как в 60-х годах XX в. было доказано, что любой сколь угодно сложный алгоритм можно представить с использованием трех основных управляющих конструкций, в языках программирования высокого уровня появились управляющие операторы для реализации соответствующих конструкций. Эти три конструкции принято считать базовыми. К ним относят конструкции:

- следование – обозначает последовательное выполнение действий;

- ветвление – соответствует выбору одного из двух вариантов действий;

- цикл -пока – определяет повторение действий, пока не будет нарушено некоторое условие, выполнение которого проверяется в начале цикла.

Помимо базовых, процедурные языки программирования высокого уровня обычно используют еще три конструкции, которые можно составить из базовых:

- выбор – обозначает выбор одного варианта из нескольких в зависимости от значения некоторой величины;

- цикл -do – обозначает повторение некоторых действий до выполнения заданного условия, проверка которого осуществляется после выполнения действий в цикле;

- цикл с заданным числом повторений (счетный цикл ) – обозначает повторение некоторых действий указанное количество раз.

Любая из дополнительных конструкций легко реализуется через базовые. Перечисленные шесть конструкций были положены в основу структурного программирования.

Примечание. Слово «структурное» в данном названии подчеркивает тот факт, что при программировании использованы только перечисленные конструкции (структуры). Отсюда и понятие «программирование без go to».

Программы, написанные с использованием только структурных операторов передачи управления, называют структурными, чтобы подчеркнуть их отличие от программ, при проектировании или реализации которых использовались низкоуровневые способы передачи управления.

[1] BIOS. Basic Input-Output System - базовая система ввода вывода. Точнее система контроля и управления подключенными к компьютеру устройствами. Это мостик, связывающий аппаратную и программную часть компьютера. В нем заложены основные параметры, необходимые компьютеру для того, чтобы правильно распознать такие устройства как жесткий диск, на котором хранится информация, ОП - сколько ее, какого она типа, а также часы и календарь реального времени. BIOS непосредственно вшит в материнскую плату. Это отдельная микросхема с автономным питанием.