JÄSENNELTY OHJELMOINTI: OMINAISUUDET, ESIMERKIT, EDUT, SOVELLUKSET - TEKNIIKKA - 2026

Jäsennelty ohjelmointi on määräys, suunnitteluun ja rakentamiseen ohjelmistoja, jotta voidaan paremmin hallita monimutkaisia, ottaen huomioon erityispiirteet inhimillisen ajattelun. Jokainen ohjelma perustuu algoritmiin ja sitä voidaan edustaa logiikkakaaviolla.

Se johtui tietokoneistettujen ohjelmien kasvavasta monimutkaisuudesta. Siitä on tullut uusi ohjelmointijärjestelmä, joka loi uusia tekniikoita voidakseen tuottaa ohjelmia, jotka ovat turvallisia toimia pidempään.

Päätösrakenne ja sekvenssirakenne jäsennellyssä ohjelmoinnissa. Lähde: I.hidekazu CC BY-SA (httpscreativecommons.orglicensesby-sa4.0)

Tietokoneistetun tietojenkäsittelyn nopean kehityksen ansiosta 1960-luvun lopulla oli mahdollista ratkaista yhä monimutkaisempia ongelmia. Näiden ohjelmien ymmärtäminen, virheenkorjaus ja muokkaaminen aiheuttivat kuitenkin vaikeuksia, jotka tekivät niistä epäluotettavia.

Näitä ongelmia varten tehdyillä suurilla tietokoneohjelmilla oli lähdekoodit niin pitkät ja jäsentämättömät, että niistä oli tullut melko monimutkaista käyttää ja navigoida jollain logiikalla, jopa omille kirjoittajilleen.

alkuperä

Ohjelmoijat käyttivät ”goto” -komentoa ohjelmointikielissä ehdollisen haaroituksen suorittamiseen, mikä johti usein luettavuuteen ja loogista kontekstia ei säilytetty.

Tuossa ohjelmistokriisissä alettiin pohtia, voitaisiinko systemaattisesti kehittää yleistä ja kurinalaista metodologiaa, joka mahdollistaisi hienostuneemmat ohjelmat. Vastauksena tähän lähestymistapaan syntyi jäsennelty ohjelmointimenetelmä.

Vuonna 1968 Dijkstra julkaisi artikkelin "Mene, komento, jota pidetään haitallisena", jossa hän huomautti, että tämän komennon valinnattomalla käytöllä oli kielteinen vaikutus tietokoneohjelmien luettavuuteen ja ymmärrykseen.

Niklaus Wirth suunnitteli uuden ohjelmointikielen, nimeltään Pascal, julkaistiin vuonna 1970. Siitä lähtien sitä on käytetty laajasti strukturoidun ohjelmoinnin suunnittelun opettamiseen.

ominaisuudet

Tälle ohjelmointimoodille on tunnusomaista se, että ohjelmoijat voivat hajottaa ohjelmiensa lähdekoodin loogisesti rakennetuiksi lohkoiksi, jotka koostuvat silmukoista, loogisista lohkoista ja ehdollisista komennoista.

Jäsennellyn ohjelmoinnin tavoitteena on tehdä ohjelmia, joita on helppo kirjoittaa, korjata ja muokata. Saadut ohjelmat ovat selkeitä, järjestettyjä, ymmärrettäviä, ilman hyppyjä.

Jäsennelty ohjelmointiteoria

Dijkstra suunnitteli strukturoituun ohjelmointiin liittyvän teorian, joka osoitti, että minkä tahansa ohjelman suunnittelussa on tarkoituksenmukaista ottaa huomioon seuraavat perusteet:

- Rakennelause, jonka mukaan mikä tahansa ohjelma voidaan koota käyttämällä vain kolmea välttämätöntä ohjausrakennetta: peräkkäinen rakenne, vaihtoehtoinen rakenne ja toistuva rakenne.

- Ohjelmien suunnittelussa suositellaan laskevan tekniikan, jota kutsutaan myös ylhäältä alas, käyttämistä.

- Muuttujien ja tietorakenteiden kelpoisuus- ja näkyvyysalueita on rajoitettava.

Ohjausrakenteet

Rakennelause osoittaa, että mikä tahansa algoritmi, jolla on yksi aloitus- ja lopetuskohta, voidaan muodostaa kolmen ohjausrakenteen koostumukseksi.

Ohjelmoimalla loogisesti ja selvästi nämä tuetut ohjausrakenteet, jäsennelty ohjelmointi mahdollistaa tehokkaan lähestymisen toimintoihin missä tahansa vaikeustasossa.

Sekvenssi tai lineaarinen rakenne

Tämä rakenne on yksinkertaisesti kahden tai useamman operaation tai komennon sekvenssi tai peräkkäin.

Päätöksen rakenne tai vaihtoehdot

Se on komennon valinta kahden mahdollisen vaihtoehdon välillä. On myös mahdollista valita useamman kuin kahden vaihtoehdon välillä.

Silmukka tai toistuva rakenne alkuperäiskysymyksellä

Tietyt komennot toistetaan niin kauan kuin tietty ehto täyttyy. Jakso voidaan suorittaa myös laskurilla.

Riippumaton ohjelmointikielestä

Strukturoitu ohjelmointi perustuu hyvin määriteltyihin toiminnallisiin moduuleihin, jotka on järjestetty ongelman erityisluonteen mukaan. Tämä ohjelmointi on itsenäinen ohjelmointikielen menetelmä, joka toimii enemmän kuin ohjelmointityyli.

Se on tapa suunnitella ohjelmia vakiintuneiden sääntöjen mukaisesti ja käyttää tätä varten tietty joukko valvontarakenteita.

Strukturoidun ohjelmoinnin avulla ohjelmat voidaan kirjoittaa salakoodina konekielestä riippumatta, lähellä luonnollista, muunnettavissa mille tahansa ohjelmointikielelle.

Jäsennellyt ohjelmointiesimerkit

Lähes mikä tahansa modernin ohjelmointikielen näytekoodinpätkä on esimerkki jäsennellystä ohjelmoinnista.

Tämä ohjelmointi käyttää silmukoita, ehdollisia ja aliohjelmia virtauksen ja modulaarisuuden ohjaamiseksi koodin lukemisen ja uudelleenkäytön helpottamiseksi.

järjestys

Luettelo lauseista voidaan suorittaa järjestyksessä ylhäältä alas. Tässä tapauksessa esimerkkinä on luonnollinen kieliohjelma leivän paistamiseen:

- Lisää jauhot.

- Lisää hiiva.

- Lisää suolaa.

- Sekoita.

- Lisää vettä.

- Vaivaa.

- Anna taikinan nousta.

- Leipoa.

Toisto

Lausekkeet toistetaan niin kauan kuin ehto on totta. Esimerkiksi: astianpesu.

Valinta

Korkeintaan yksi toimenpide valitaan useista vaihtoehdoista. Esimerkiksi: tilaa posti.

Jäsennelty ohjelmointi Visual Basicissä

järjestys

Koodirivit tai lohkot kirjoitetaan ja toteutetaan peräkkäisessä järjestyksessä. Sinulla on esimerkiksi:

x = 6

y = 12

z = x + y

WriteLine (z)

Toisto

Koodilohko toistetaan, kun ehto täyttyy. Määrä, kuinka monta kertaa lohko voidaan suorittaa, ei ole rajoitettu. Esimerkki:

x = 2

Niin kauan kuin x <100

WriteLine (x)

x = x * x

pää

Valinta

Koodilohko suoritetaan, jos ehto on totta. Koodilohko toimii enintään kerran. Esimerkki:

x = readLine ()

Jos x Mod 2 = 0

WriteLine ("Luku on parillinen")

Kyllä lopussa

Etu

- Ne ovat ohjelmia, jotka vastaavat asiakkaiden tarpeita.

- Vaikka koodin luominen alun perin kestää kauempana, tuloksena on usein koodi, joka toimii virheettömästi ensimmäistä ajettaessa.

- Se muistuttaa sanojen ja symbolien sanastoa englanniksi.

- Ohjelman muutokset on helppo käsitellä uusilla spesifikaatioilla tulevaisuudessa.

- Niitä on helpompi ylläpitää.

- Se on helppo käyttää ja ymmärtää. Lopulta koodin kirjoittamiseen tarvitaan vähemmän aikaa. Se on helpompi oppia.

- Korkealla kielellä kirjoitettu ohjelma voidaan kääntää monille konekielelle. Siksi sitä voidaan käyttää millä tahansa tietokoneella, jolle on sopiva kääntäjä tai kääntäjä.

- Ne ovat pääosin ongelmakeskeisiä eikä koneellisia.

- Se on riippumaton tietokoneesta, jolla sitä käytetään. Toisin sanoen korkean tason kielillä kehitettyjä ohjelmia voidaan ajaa missä tahansa tietokoneessa.

Selkeämpiä ohjelmia

Jäsennelty ohjelmointi vähentää mahdollisuutta, että yksi toiminto vaikuttaa toiseen. Tämä tekee ohjelmista selkeämpiä, koska globaalit muuttujat poistetaan korvaamaan paikallisilla muuttujilla.

Tämän muutoksen takia globaalin muuttujan varaama muistivaraus voidaan säästää.

Helppo ymmärtää

Organisaatio auttaa ymmärtämään helposti ohjelmointilogiikan ohjelmien taustalla olevan logiikan ymmärtämiseksi.

Se auttaa myös minkä tahansa teknologiayrityksen tulokkaita ymmärtämään muiden teollisuuden työntekijöiden luomia ohjelmia, mikä helpottaa mahdollisia koodivirheitä.

haitat

- Kääntäjän tai kääntäjän on käännettävä korkean tason kieli konekielelle. Siksi hinta on maksettava tietokoneen käytön aikana.

- Kääntäjän luoma objektikoodi voi olla tehoton verrattuna vastaavaan kokoonpanokielen ohjelmaan.

Sama koodi toistettu

Kirjoitettu koodi voi näkyä ohjelman eri osissa. Se voi sijaintinsa vuoksi olla alttiina monille ongelmille. Ohjelmilla on muuttujia, mikä tarkoittaa, että ne voivat ottaa erilaisia ​​arvoja ohjelman eri osissa.

Tyyppien muuttaminen on hankalaa

Tietotyyppi tulee monista toiminnoista. Siksi, kun kyseisessä tietotyypissä tapahtuu muutoksia, vastaava muutos on tehtävä jokaisessa sijainnissa, joka vaikuttaa tämän tyyppiseen tietoon ohjelman sisällä. Tämä on todella aikaa vievä tehtävä, jos ohjelma on erittäin suuri.

Ohjelmistokehityksen tapausta voidaan harkita, jos useat ohjelmoijat työskentelevät ryhmänä sovelluksessa. Jäsennellyssä ohjelmassa jokaiselle ohjelmoijalle osoitetaan rakentaa tietty toimintojen ja tietotyyppien joukko.

Siksi eri ohjelmoijat käsittelevät erikseen erilaisia ​​toimintoja, joiden tietotyypit ovat jaettu keskenään.

Ryhmän muiden ohjelmoijien tulee heijastaa ohjelmoijan tekemissä tietotyypeissä tapahtuvia muutoksia heidän käsittelemissään tietotyypeissä. Muutoin useita toimintoja on kirjoitettava uudelleen.

Sovellukset

Jäsennelty ohjelmointi on toiminut hyvin miljoonille ohjelmille ja miljardeille riville koodia. Sitä ei ole syytä hylätä.

Erityisesti se on toiminut erittäin hyvin ohjelmissa, jotka käsittelevät dataa ja numeroiden käsittelyssä, jotka molemmat suoritetaan kerran vastauksen tuottamiseksi.

Kaksi ominaisuutta pyrkivät määrittelemään hyvin ongelmat, joihin voidaan puuttua puhtaasti jäsennellyllä tavalla:

- Käsiteltävät tiedot vastaavat tarkkaan tyyppisiä tietoja, jotka on integroitu kieleen, yleensä numeroita ja merkkijonoja.

- Ohjelma noudattaa tarkkaan määriteltyä ohjausvirtaa tuottaakseen yhden tuloksen jonkin syötteen perusteella.

Näillä ominaisuuksilla varustetut tietokoneohjelmat sisältävät monia tieteellisiä, teknisiä ja tekstinkäsittelysovelluksia, samoin kuin monia oppikirjaesimerkkejä perinteisistä tietotekniikan kursseista.

Ei ole yllättävää, että nämä ovat juuri sellaisia ​​ohjelmia, jotka ensimmäiset ohjelmointikieliä keksineet ihmiset halusivat ratkaista.

Esineiden käsittely

Useimmat nykyaikaiset ohjelmointikielet on rakennettu seuraavasti: mitä sinulla on ohjelmassa, ovat esineitä, ja suurin osa koodista koostuu erilaisista menetelmistä kyseisiin objekteihin tallennetun tiedon käyttämiseen.

Jäsennellyllä ohjelmalla on yleensä mahdollisuus hallita sitä, mitä tapahtuu ja milloin tapahtuu, kun taas tapahtumapohjaisen ohjelman on kyettävä reagoimaan tapahtumiin ennakoimattomina aikoina.

Viitteet

1. MVPS (2020). Jäsennelty ohjelmointi. Otettu: mvps.net.
2. Aleksei (2019). Jäsennelty ohjelmoint paradigma. Medium. Otettu: medium.com.
3. Sisällytä ohje (2020). Jäsennelty ohjelmointi, sen edut ja haitat. Kuvannut: includehelp.com.
4. Tim Trott (2019). Jäsennellyt ohjelmointikielet. Lonewolf Online. Otettu: lonewolfonline.net.
5. OO-portaali (2020). Perinteisen, jäsennellyn ohjelmoinnin käyttö ja edut. Otettu: ooportal.com.
6. Studeer Snel (2020). Lopullinen arvostelu - yhteenveto jäsennellyistä ohjelmointisovelluksista. Ostettu: studeersnel.nl.