27 Методы языка программирования.

Основные управляющие структуры и операторы. Модульное программирование. Процедуры и функции. Параметры. Модульная структура приложений и типы модулей. Организация ввода-вывода.

Примеры программного кода для реализации указанных компонентов языка программирования

Действия программы выражаются в операторах. В общие действия включено объявление переменных, присвоение значений, вызов методов, проход по коллекциям и ветвление на один или другой блок кода, в зависимости от заданного условия. Порядок выполнения операторов в программе называется потоком управления или потоком выполнения. Поток управления может отличаться при каждом запуске программы, в зависимости от реакции программы на входные данные, которые она получает во время выполнения.

Оператор может состоять из одной строки кода, которая заканчивается точкой с запятой, или из ряда однострочных операторов в блоке. Блок оператора заключен в скобки ({}) и может содержать вложенные блоки. В следующем коде показаны два примера однострочных операторов и блок многострочного оператора:

C#

static void Main()

{

int counter;

counter = 1;

int[] radii = { 15, 32, 108, 74, 9 };

const double pi = 3.14159;.

foreach (int radius in radii)

{

double circumference = pi * (2 * radius);

System.Console.WriteLine("Radius of circle #{0} is {1}. Circumference = {2:N2}",

counter, radius, circumference);

counter++;

} }

}

Операторы выбора	Операторы выбора позволяют ветвление на разные разделы кода, в зависимости от одного или нескольких заданных условий. Дополнительные сведения см. в следующих разделах: if, else, switch, case
Операторы итерации	Операторы итерации позволяют просмотр коллекций как массивов или многократное выполнение того же набора операторов до выполнения заданного условия. Дополнительные сведения см. в следующих разделах: do, for, foreach, in, while
Операторы перехода	Операторы перехода осуществляют передачу управления другому разделу кода. Дополнительные сведения см. в следующих разделах: break, continue, default, goto, return, yield

Модуль — функционально законченный фрагмент программы, оформленный в виде отдельного файла с исходным кодом или поименованной непрерывной её, предназначенный для использования в других программах. Модули позволяют разбивать сложные задачи на более мелкие в соответствии с принципом модульности. Обычно проектируются таким образом, чтобы предоставлять программистам удобную для многократного использования функциональность (интерфейс) в виде набора функций, классов, констант. Модули могут объединяться в пакеты и, далее, в библиотеки. Удобство использования модульной архитектуры заключается в возможности обновления (замены) модуля, без необходимости изменения остальной системы. В большинстве случаев различные модули могут запускаться как на одном сервере, так и на разных, для распределения нагрузки и создания распределенной архитектуры.

Модульное программирование — это организация программы как совокупности небольших независимых блоков, называемых модулями, структура и поведение которых подчиняются определенным правилам. Использование модульного программирования позволяет упростить тестирование программы и обнаружение ошибок. Аппаратно-зависимые подзадачи могут быть строго отделены от других подзадач, что улучшает мобильность создаваемых программ.

Процедуры:Заголовок состоит из ключевого слова procedure, за которым следует имя процедуры и, при необходимости, список параметров, заключенных в круглые скобки:

procedure <Имя> [(параметры)];

Вслед за заголовком может следовать блок объявления локальных меток, типов и переменных. Локальными они называются потому, что предназначены исключительно для этой процедуры.

После заголовочной части следует тело процедуры, заключаемое в begin и end. Таким образом, исходный код процедуры может выглядеть примерно таким образом:

procedure TriplePrint(str: string); var i: integer; begin for i := 1 to 3 do begin writeln('"'+str+'"'); end; // конец цикла for end; // конец процедуры TriplePrint

Таким образом, процедуры позволяют использовать единожды написанный код многократно, что существенно облегчает написание программ.

Функции. Подобно процедурам, описание функции состоит из заголовка и тела. Однако описание заголовка имеет 2 отличия: прежде всего, для функций используется ключевое слово function. Кроме того, поскольку функции всегда возвращают результат, завершается строка заголовка типом возвращаемого значения. Таким образом, для объявления функции мы получаем следующий синтаксис:

function <Имя> [(параметры)] : <тип результата>;

Возвращаемое значение может быть любого типа, кроме файлового. Что касается дальнейшего описания функции, то оно полностью аналогично таковому для процедур. Единственным дополнением является то, что в теле функции обязательно должна присутствовать хотя бы одна операция присваивания, в левой части которой должно быть либо имя функции, либо ключевое слово result. Именно это выражение и определяет возвращаемое функцией значение.

Рассмотрим пример функции, которая будет возвращать куб числа, переданного ей в качестве аргумента:

function cube(value: integer) : integer; result := value * value * value; }

Пара́метр в программировании — принятый функцией аргумент. Термин «аргумент» подразумевает, что конкретно и какой конкретной функции было передано, а параметр — в каком качестве функция применила это принятое. Т.е. вызывающий код передает аргумент в параметр, который определен в члене спецификации функции. По способу применения различают:

• фактический параметр — аргумент, передаваемый в функцию при ее вызове;

• формальный параметр — аргумент, указываемый при объявлении или определении функции

Модульная структура программ облегчает организацию работы больших коллективов программистов и эксплуатацию программ.

Модульная структура программ позволяет отлаживать не всю программу сразу, а каждый модуль в отдельности.

Модульная структура программы позволяет также поручать составление сложной программы нескольким лицам.

При модульной структуре программы в процедуре имеется доступ только к аргументу. Поэтому практически невозможно изменить значение внешней ( глобальной) переменной с помощью присваивания некоторого значения формальному параметру. [4]

Ввод-вывод (от англ. input/output, I/O) в информатике — взаимодействие между обработчиком информации (например, компьютер) и внешним миром, который может представлять как человек, так и любая другая система обработки информации. Ввод — сигнал или данные, полученные системой, а вывод — сигнал или данные, посланные ею (или из неё). Термин также может использоваться как обозначение (или дополнение к обозначению) определенного действия: «выполнять ввод-вывод» означает выполнение операций ввода или вывода. Устройства ввода-вывода используются человеком (или другой системой) для взаимодействия с компьютером. Например, клавиатуры и мыши — специально разработанные компьютерные устройства ввода, а мониторы и принтеры — компьютерные устройства вывода. Устройства для взаимодействия между компьютерами, как модемы и сетевые карты, обычно служат устройствами ввода и вывода одновременно.

Назначение устройства в качестве устройства ввода или вывода зависит от перспективы. Мыши и клавиатуры принимают физическое взаимодействие, осуществляемое человеком-пользователем (относительно пользователя это будут действия по выводу информации), и превращает его в сигналы, понятные компьютеру. Вывод информации из этих устройств является вводом её в компьютер. Аналогично, принтеры и мониторы получают на входе сигналы, которые выводит компьютер. Затем они преобразуют эти сигналы в такой вид, который человек сможет увидеть или прочитать. (Для пользователей процесс чтения или просмотра подобных вариантов представления информации является вводом или получением информации.)

В компьютерной архитектуре объединение процессора и основной памяти (то есть памяти, из которой процессор может читать и записывать в неё напрямую с помощью особых инструкций) составляет «мозг» компьютера, и с этой точки зрения, любой обмен информацией с этим объединением, например, с дисковым накопителем, подразумевает ввод-вывод. Процессор и его сопутствующие электронные цепи реализуют ввод-вывод с распределением памяти, используемый в низкоуровневом программировании при реализации драйверов устройств.

Высокоуровневая операционная система и программное обеспечение используют другие, более абстрактные концепции и примитивы ввода-вывода. Например, большинство операционных систем реализуют прикладные программы через концепцию файлов. Языки программирования Си и C++, а также операционные системы семейства Unix, традиционно абстрагируют файлы и устройства в виде потоков данных, из которых можно читать и в которые можно записывать, или и то и другое вместе. Стандартная библиотека языка Си реализует функции для работы с потоками для ввода и вывода данных.