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计算机论文:试论C中的结构化程序设计
试论C中的结构化程序设计
| 文章出自:论文格式网 | 编辑:博士论文 | 点击: | 2014-12-20 20:38:19 |

  摘要:C语言是一种很好的结构化程序设计语言;结构化程序设计方法可以概括为自顶向下、逐步求精、模块化、限制使用goto语句,将原来较为复杂的问题化简为一系列简单模块的设计;一个程序的任何逻辑问题均可用顺序结构、选择结构和循环结构这3种基本结构来描述。
  关键词:结构化程序设计;顺序结构;选择结构;循环结构;算法
  
  当前,计算机技术飞速发展,程序设计技术已从结构化程序设计技术向面向对象程序设计技术过渡,对一个规模较大的应用程序,总体框架是由面向对象程序设计构搭而成,而在局部实现时仍需采用结构化程序设计技术。C语言是一种很好的结构化程序设计语言,因此,笔者论述了C中的的结构化程序设计的方法。
  结构化程序设计(STRUCTURED PROGRAMING,简称SP)的概念是由荷兰学者E·W.DUKSTRA等人在20世纪60年代后期提出的,是以模块化设计为中心,将原来较为复杂的问题化简为一系列简单模块的设计,也就是将—个大的计算任务划分为一个个比较小的任务,这些小任务均由函数来完成。而函数既可以是C的标准库函数。也可以是自定义函数。在C中,一个具备一定规模的C程序往往是由多个函数组成,其中必有一个名为main的主函数,由main来调用其他函数,必要的话,其他函数还可以调用另外的函数。同一函数可以被一个或多个函数调用一次或多次。模块的独立性还为扩充已有的系统、建立新系统带来了不少的方便,因为我们可以充分利用现有的模块作积木式的扩展。
  结构化程序设计的思想是一个程序的任何逻辑问题,均可用顺序结构、选择结构和循环结构这3种基本结构来描述。顺序结构的程序流程是按语句的书写顺序依次执行;选择结构是对给定条件进行判断,根据判断结果决定执行两分支中的一个分支或多分支中的一个分支;循环结构是在给定条件成立的情况下,反复执行某个程序段。实现这些程序流程的语句都是流程控制语句。流程控制语句在程序设计中起着重要的作用,通过3种基本控制结构使结构化程序具有唯一的人口和出口,没有死循环,而且程序的静态形式与动态执行形式之间具有良好的对应关系。在C语言中,有4种语句是顺序执行的:①空语句,光有一个分号“;”作为语句结束符,它表示什么也不做。②表达式语句,表达式后面加一个分号,表达式语句主要有赋值语句、自加减运算符构成的语句和逗号表达式语句。③函数调用语句,它是由一个函数调用加上一个分号组成的。④复合语句,由“{”和“}”把一些变量说明和语句组合放在一起,又称为语句块。选择语句有if语句和switch语句。循环语句有for,while和do-while语句以及一些辅助流程转向语句如continue,break,goto等。顺序结构,选择结构和循环结构共同作为各种复杂程序的基本构造单元,由这3种结构经过反复嵌套构成的程序称为结构化程序,也就是说,结构化程序是由上述3种基本结构组成的。但如果在编程过程中无限制地使用转移语句(goto),会使程序的控制流程强制性地向前或向后跳转而导致程序的流程无序可循,结构杂乱无章。结构化构造减少了程序的复杂性,提高了可靠性、可测试性和可维护性,使用少数的基本结构,就可使程序逻辑结构清晰,易读易懂,并且容易验证程序的正确性。对—个初学计算机语言的人来说。最重要的就是要有正确的程序流程概念,不仅要懂得而且要灵活应用。由此可见,用结构化方法设计的结构是清晰的,有利于编写出结构良好的程序。因此。结构化程序设计方法的主要原则可以概括为自顶向下,逐步求精,模块化,限制使用goto语句。将程序设计针对的问题进行分解,直到分解到对应于一个个功能更简单,又独立的模块,每个模块再分解到上述3种基本程序结构。

  实质上,结构化程序设计主要强调的是程序。程序=算法+数据结构+程序设计方法+语言工具和环境,其中算法是灵魂。是解决“做什么”和“怎么做”的问题;数据结构是加工对象;语言是工具;编程需要采用合适的方法。具体解决问题包含的步骤:①分析问题,找出解决问题的模型;②根据模型设计出适合计算机特点的处理方法即算法;③进行编程程序,以实现算法;④上机编辑(.c)、编译(.obj)、连接(.exe)、运行所编制的程序,直到得出正确结果;⑤对结果进行分析,整理出文字材料。
  现在人们已经认识到,程序设计的任务不只是编写出一个能得到正确结果的程序,还应考虑程序的质量。否则将会使程序质量低下、可靠性差、开发周期长、维护费用高,这也就是我们平常说的“软件危机”,它会严重阻碍计算机应用的发展。由于大多高级语言都支持结构化程序设计方法,其语法上都含有表示3种基本结构的语句,所以用结构化程序设计方法设计的模块结构到程序的实现是直接转换的,只需用相应的语句结构代替标准的控制结构即可。
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