Programação estruturada: recursos, exemplos, benefícios, aplicativos - Ciência - 2023

Contente

o programação estruturada É uma disposição na concepção e construção de programas de computador, com o objetivo de melhorar a gestão da sua complexidade, tendo em conta as peculiaridades do pensamento humano. Cada programa é baseado em um algoritmo e pode ser representado por um esquema lógico.

Surgiu da crescente complexidade dos programas computadorizados. Tornou-se um novo esquema de programação que criou novas técnicas para produzir programas que são seguros para operar por mais tempo.

Graças ao rápido desenvolvimento do processamento computadorizado de dados, no final dos anos 1960 foi possível resolver problemas cada vez mais complexos. No entanto, compreender, depurar e modificar esses programas apresentava dificuldades que os tornavam pouco confiáveis.

Os grandes programas de computador feitos para esses problemas tinham códigos-fonte tão longos e desestruturados que se tornaram bastante complicados de acessar e navegar com alguma lógica, até mesmo para seus próprios autores.

Origem

Os programadores usavam o comando “goto” em linguagens de programação para realizar uma ramificação condicional, que muitas vezes dificultava a legibilidade e um contexto lógico não era preservado.

Naquela crise de software, começou a ser considerado se uma metodologia geral e disciplinada poderia ser desenvolvida sistematicamente que permitiria programas mais refinados. Como resposta a esta abordagem, nasceu o método de programação estruturada.

Em 1968, Dijkstra publicou o artigo "Goto, o comando considerado nocivo", onde apontava que o uso indiscriminado desse comando tinha um efeito negativo na legibilidade e compreensão dos programas de computador.

Niklaus Wirth projetou uma nova linguagem de programação, chamada Pascal, lançada em 1970. Desde então, ela tem sido usada extensivamente para ensinar o design de programação estruturada.

Caracteristicas

Este modo de programação é caracterizado pelo fato de que os programadores podem fragmentar o código-fonte de seus programas em blocos estruturados logicamente, consistindo em loops, blocos lógicos e comandos condicionais.

O objetivo da programação estruturada é fazer programas fáceis de escrever, depurar e modificar. Os programas alcançados são claros, ordenados, compreensíveis, sem saltos.

Teoria de programação estruturada

Dijkstra elaborou uma teoria ligada à programação estruturada, que indicava que ao projetar qualquer programa é conveniente levar em consideração os seguintes fundamentos:

- O teorema estrutural, que afirma que qualquer programa pode ser compilado usando apenas três estruturas de controle essenciais: estrutura sequencial, estrutura alternativa e estrutura repetitiva.

- Ao delinear os programas, exorta-se a aplicar a técnica descendente, também chamada de cima para baixo.

- Os intervalos de validade e visibilidade de variáveis e estruturas de dados devem ser limitados.

Estruturas de controle

O teorema estrutural indica que qualquer algoritmo com um único ponto inicial e final pode ser constituído como uma composição de três estruturas de controle.

Ao programar lógica e claramente essas estruturas de controle suportadas, a programação estruturada permite uma abordagem eficiente para funções com qualquer grau de dificuldade.

Sequência ou estrutura linear

Essa estrutura é simplesmente a sequência ou sucessão de duas ou mais operações ou comandos.

Estrutura de decisão ou alternativas

É a seleção de um comando entre duas alternativas possíveis. Também é permitido escolher entre mais de duas alternativas.

Estrutura em loop ou repetição com uma pergunta inicial

Certos comandos são repetidos, desde que uma determinada condição seja atendida. O ciclo também pode ser executado com um contador.

Independente da linguagem de programação

A programação estruturada é baseada em módulos funcionais bem definidos, classificados de acordo com a natureza específica do problema. Esta programação é um método independente da linguagem de programação, agindo mais como um estilo de programação.

É uma forma de elaborar programas seguindo regras bem estabelecidas, utilizando para isso um determinado conjunto de estruturas de controle.

A programação estruturada permite que os programas sejam escritos em pseudocódigo, independentemente da linguagem da máquina, quase natural, conversível em qualquer linguagem de programação.

Exemplos de programação estruturada

Quase qualquer amostra de fragmento de código em qualquer linguagem de programação moderna será um exemplo de programação estruturada.

Essa programação usa loops, condicionais e sub-rotinas para controlar o fluxo e a modularidade para tornar o código mais fácil de ler e reutilizar.

Seqüência

Uma lista de instruções pode ser executada em ordem, de cima para baixo. Neste caso, um programa de linguagem natural para assar pão é dado como exemplo:

- Adicione a farinha.

- Adicione o fermento.

- Adicione sal.

- Misturar.

- Adicione água.

- Amasse.

- Deixe a massa crescer.

- Assar.

Repetição

Um bloco de instruções é repetido enquanto uma condição for verdadeira. Por exemplo: lavar pratos.

Seleção

No máximo uma ação é escolhida entre várias condições alternativas. Por exemplo: peça o correio.

Programação estruturada em Visual Basic

Seqüência

Linhas ou blocos de código são escritos e executados em ordem sequencial. Por exemplo, você tem:

x = 6

y = 12

z = x + y

WriteLine (z)

Repetição

Um bloco de código é repetido enquanto uma condição é atendida. Não há limite para o número de vezes que o bloco pode ser executado. Exemplo:

x = 2

Contanto que x <100

WriteLine (x)

x = x * x

Fim

Seleção

Um bloco de código é executado se uma condição for verdadeira. O bloco de código é executado no máximo uma vez. Exemplo:

x = ReadLine ()

Se x Mod 2 = 0

WriteLine ("O número é par")

Fim de sim

Vantagem

- São programas que atendem às necessidades dos clientes.

- Embora demore mais para gerar o código inicialmente, geralmente resulta em um código que é executado sem erros na primeira execução.

- É semelhante ao vocabulário de palavras e símbolos em inglês.

- É fácil lidar com mudanças no programa com novas especificações no futuro.

- Eles são mais fáceis de manter.

- É fácil de usar e entender. Eventualmente, menos tempo é necessário para escrever o código. É mais fácil aprender.

- O programa escrito em uma linguagem de alto nível pode ser traduzido para várias linguagens de máquina. Portanto, ele pode ser executado em qualquer computador para o qual exista um tradutor ou compilador adequado.

- Eles são principalmente orientados para o problema, e não para a máquina.

- É independente do computador em que é usado. Em outras palavras, programas desenvolvidos em linguagens de alto nível podem ser executados em qualquer computador.

Programas mais claros

A programação estruturada reduz a possibilidade de uma função afetar outra. Isso torna os programas mais claros a serem escritos, uma vez que as variáveis globais são removidas para serem substituídas por variáveis locais.

Devido a esta mudança, o espaço de alocação de memória que uma variável global ocupa pode ser salvo.

Fácil entendimento

A organização ajuda a entender facilmente a lógica de programação, a fim de entender a lógica por trás dos programas.

Também ajuda os recém-chegados de qualquer empresa de tecnologia a entender programas criados por outros trabalhadores do setor, facilitando assim a depuração de código em potencial.

Desvantagens

- O tradutor ou compilador deve traduzir a linguagem de alto nível em linguagem de máquina. Portanto, um preço deve ser pago pelo uso do tempo do computador.

- O código-objeto gerado pelo compilador pode ser ineficiente quando comparado a um programa equivalente em linguagem assembly.

Mesmo código repetido

O código escrito pode aparecer em diferentes partes do programa. Ele pode ser vulnerável a vários problemas devido à sua localização. Os programas têm variáveis, o que significa que podem assumir valores diferentes em diferentes partes do programa.

É complicado alterar os tipos de dados

O tipo de dados vem de muitas funções. Portanto, quando houver alterações nesse tipo de dado, a alteração correspondente deve ser feita em cada local que atue naquele tipo de dado dentro do programa. Esta é uma tarefa realmente demorada se o programa for muito grande.

O caso do desenvolvimento de software pode ser considerado, onde vários programadores trabalham em equipe em um aplicativo. Em um programa estruturado, cada programador será designado para construir um conjunto específico de funções e tipos de dados.

Portanto, diferentes programadores lidarão separadamente com diferentes funções que possuem tipos de dados compartilhados entre si.

Os outros programadores da equipe devem refletir as mudanças nos tipos de dados feitas por um programador, nos tipos de dados que eles manipularam. Caso contrário, várias funções terão que ser reescritas.

Formulários

A programação estruturada funcionou bem para milhões de programas e bilhões de linhas de código. Não há razão para descartá-lo.

Em particular, funcionou extremamente bem para programas que processam dados e para processamento de números, os quais são executados uma vez para produzir uma resposta.

Duas características tendem a definir bem os problemas que podem ser abordados de forma puramente estruturada:

- Os dados a serem tratados correspondem intimamente aos tipos de dados que são integrados na linguagem, geralmente sendo números e cadeias de caracteres.

- O programa segue um fluxo de controle bem definido para produzir um único resultado com base em alguma entrada.

Os programas de computador com essas características incluem muitos aplicativos científicos, de engenharia e de processamento de texto, além de muitos dos exemplos de livros de cursos tradicionais de ciência da computação.

Não surpreendentemente, esses são exatamente os tipos de programas que as primeiras pessoas que inventaram as linguagens de programação queriam resolver.

Manuseio de objetos

A maioria das linguagens de programação modernas é estruturada desta maneira: o que você tem no programa são objetos, e a maioria dos códigos consiste em diferentes métodos de uso dos dados armazenados nesses objetos.

Um programa estruturado geralmente tem controle sobre o que acontece e quando acontece, enquanto um programa baseado em eventos deve ser capaz de responder a eventos em momentos imprevisíveis.

Referências

MVPS (2020). Programação estruturada. Retirado de: mvps.net.
Alexey (2019). Paradigma de programação estruturada. Médio. Retirado de: medium.com.
Incluir Ajuda (2020). Programação estruturada, suas vantagens e desvantagens. Retirado de: includehelp.com.
Tim Trott (2019). Linguagens de programação estruturadas. Lonewolf Online. Retirado de: lonewolfonline.net.
Portal OO (2020). Usos e benefícios da programação tradicional estruturada. Retirado de: ooportal.com.
Studeer Snel (2020). Revisão final - Resumo das Aplicações de Programação Estruturada. Retirado de: studeersnel.nl.