3.2.Цели структурного программирования

Основными целями структурной методологии при разработке программного обеспечения выступают:

• создание высококачественных программ с предсказуемым по­ведением;

• создание программ, которые просто модифицировать;

• упрощение структуры программы и процесса их разработки;

• достижение большей предсказуемости в процессе разработки программ и улучшение управления этим процессом;

• сокращение сроков разработки и снижение стоимости разра­ботки программных систем.

Перечисленные цели целесообразно конкретизировать примени­те но к методологии структурного программирования. Они могут быть представлены в виде следующего перечня:

1. Улучшить удобочитаемость программ:

• сделать максимально правильным соответствие между текстом исходной программы и процессом ее выполнения;

• уменьшить сложность программы за счет упрощения путей уп­равления в программе;

• обеспечить возможность чтения программы от начала дс конца без "скачков" в управлении программой. 2. Повысить эффективность программ:

• делать программы эффективными с точки зрения времени вы­полнения основных требований;

• делать программы эффективными с точки зрения их сопровож­дения, т.е. структура программы должна обеспечивать легкость об­наружения и исправления ошибок, а также простоту модификации.

3. Повысить надежность программ:

• конструировать программы так, чтобы отпадала или уменьша­лась необходимость отладки;

• конструировать программы таким образом, чтобы они подда­вались полному тестированию;

• использовать доказательство корректности программ как часть процесса их конструирования;

• ввести более высокий уровень точности в программировании.

4. Создать дисциплину программирования:

• систематизировать процесс программирования;

• повысить целостность программной системы;

• заставить программиста думать.

5. Уменьшить стоимость программирования:

• повысить производительность труда программиста;

• упростить программисту управление большими объемами кодов программы.

3.3.Программирование с использованием пошаговой детализации

Для разработки структурных программ Вирт предложил мето­дологию, названную им программированием путем пошаговой дета­лизации (совершенствования).

Пошаговая детализация отличается следующими особенностя­ми:

1. Процесс выполняется в виде последовательности отдельных шагов.

2. На каждом шаге используются множества задач и структур данных, а программа на каждом шаге описывается в терминах этих множеств.

3. Множества задач и данных каждого шага детализируют мно­жества, полученные на предыдущем шаге детализации.

4. На каждом шаге используется свой уровень представления задач и структур данных, причем по мере завершения детализации уровень представления приближается к уровню языка программи­рования.

5. На каждом шаге решение о детализации принимается после рассмотрения альтернативных вариантов.

Для описания процесса детализации Дейкстра ввел понятие уровней абстракции. Самый верхний уровень описания программы представляет ее в самой абстрактной форме, а самый нижний — в терминах компонент программной обстановки, которые легко могут быть оттранслированы в программный код. Каждый уровень абстракции формируется из компонент трех типов:

• множество структур данных;

• множество инструкций;

• алгоритм, выраженный в терминах данных и инструкций, со­зданных на рассматриваемом уровне.

Дейкстра рассматривает каждый уровень как машину, обладаю­щую набором выполняемых инструкций и обрабатывающую дан­ные определенной структуры. Вначале рассматривается наиболее абстрактная (виртуальная) машина, которая оперирует, например, с данными на уровне файлов, выполняя операции типа "обновить" или "напечатать" (файл). Затем множество инструкций и множество данных детализируется и расширяется и приближается к реальной ЭВМ.