PROGRAMMATION STRUCTURÉE: FONCTIONNALITÉS, EXEMPLES, AVANTAGES, APPLICATIONS - LA TECHNOLOGIE - 2025

La programmation structurée est une disposition dans la conception et la construction de logiciels, afin de mieux gérer la complexité, en tenant compte des particularités de la pensée humaine. Chaque programme est basé sur un algorithme et peut être représenté par un schéma logique.

Il est né de la complexité croissante des programmes informatisés. C'est devenu un nouveau schéma de programmation qui a créé de nouvelles techniques pour être en mesure de produire des programmes sûrs pour fonctionner plus longtemps.

Structure de décision et structure de séquence dans la programmation structurée. Source: I.hidekazu CC BY-SA (httpscreativecommons.orglicensesby-sa4.0)

Grâce au développement rapide du traitement informatisé des données, à la fin des années 60, il était possible de résoudre des problèmes de plus en plus complexes. Cependant, la compréhension, le débogage et la modification de ces programmes présentaient des difficultés qui les rendaient peu fiables.

Les grands programmes informatiques conçus pour ces problèmes avaient des codes sources si longs et non structurés qu'ils étaient devenus assez compliqués à accéder et à naviguer avec une certaine logique, même pour leurs propres auteurs.

Origine

Les programmeurs utilisaient la commande «goto» dans les langages de programmation pour effectuer un branchement conditionnel, ce qui conduisait souvent à la lisibilité et un contexte logique n'était pas préservé.

Dans cette crise du logiciel, on a commencé à se demander si une méthodologie générale et disciplinée pourrait être systématiquement développée pour permettre des programmes plus raffinés. En réponse à cette approche, la méthode de programmation structurée est née.

En 1968, Dijkstra publie l'article «Goto, la commande considérée comme nuisible», dans lequel il souligne que l'utilisation aveugle de cette commande a un effet négatif sur la lisibilité et la compréhension des programmes informatiques.

Niklaus Wirth a conçu un nouveau langage de programmation, appelé Pascal, sorti en 1970. Depuis, il a été largement utilisé pour enseigner la conception de la programmation structurée.

caractéristiques

Ce mode de programmation est caractérisé par le fait que les programmeurs peuvent fragmenter le code source de leurs programmes en blocs structurés logiquement, constitués de boucles, de blocs logiques et de commandes conditionnelles.

Le but de la programmation structurée est de créer des programmes faciles à écrire, déboguer et modifier. Les programmes obtenus sont clairs, ordonnés, compréhensibles, sans sauts.

Théorie de la programmation structurée

Dijkstra a conçu une théorie liée à la programmation structurée, qui a indiqué que lors de la conception d'un programme, il est pratique de prendre en compte les principes fondamentaux suivants:

- Le théorème structurel, qui stipule que tout programme peut être compilé en utilisant seulement trois structures de contrôle essentielles: structure séquentielle, structure alternative et structure répétitive.

- Lors de la présentation des programmes, il est recommandé d'appliquer la technique descendante, également appelée de haut en bas.

- Les plages de validité et de visibilité des variables et des structures de données doivent être limitées.

Structures de contrôle

Le théorème structurel indique que tout algorithme avec un seul point de départ et d'arrivée peut être constitué comme une composition de trois structures de contrôle.

En programmant logiquement et clairement ces structures de contrôle prises en charge, la programmation structurée permet une approche efficace des fonctions avec n'importe quel degré de difficulté.

Séquence ou structure linéaire

Cette structure est simplement la séquence ou la succession de deux ou plusieurs opérations ou commandes.

Structure de décision ou alternatives

C'est la sélection d'une commande entre deux alternatives possibles. Il est également permis de choisir entre plus de deux alternatives.

Boucle ou structure répétitive avec une question initiale

Certaines commandes sont répétées tant qu'une certaine condition est remplie. Le cycle peut également être effectué avec un compteur.

Indépendant du langage de programmation

La programmation structurée est basée sur des modules fonctionnels bien définis, classés selon la nature spécifique du problème. Cette programmation est une méthode indépendante du langage de programmation, agissant plus comme un style de programmation.

C'est une manière de concevoir des programmes selon des règles bien établies, en utilisant pour cela un certain ensemble de structures de contrôle.

La programmation structurée permet d'écrire des programmes en pseudocode, quel que soit le langage de la machine, proche du naturel, convertible dans n'importe quel langage de programmation.

Exemples de programmation structurée

Presque n'importe quel extrait de code d'exemple dans n'importe quel langage de programmation moderne sera un exemple de programmation structurée.

Cette programmation utilise des boucles, des conditions et des sous-programmes pour contrôler le flux et la modularité afin de rendre le code plus facile à lire et à réutiliser.

Séquence

Une liste d'instructions peut être exécutée dans l'ordre, de haut en bas. Dans ce cas, un programme en langage naturel pour la cuisson du pain est donné à titre d'exemple:

- Ajouter la farine.

- Ajoutez de la levure.

- Ajoutez du sel.

- Mélangez.

- Ajoutez de l'eau.

- Pétrir.

- Laisser lever la pâte.

- Cuire.

Répétition

Un bloc d'instructions est répété tant qu'une condition est vraie. Par exemple: laver la vaisselle.

Sélection

Au plus une action est choisie parmi plusieurs conditions alternatives. Par exemple: commandez le courrier.

Programmation structurée en Visual Basic

Séquence

Les lignes ou blocs de code sont écrits et exécutés dans un ordre séquentiel. Par exemple, vous avez:

x = 6

y = 12

z = x + y

WriteLine (z)

Répétition

Un bloc de code est répété lorsqu'une condition est remplie. Il n'y a pas de limite au nombre de fois où le bloc peut être exécuté. Exemple:

x = 2

Tant que x <100

WriteLine (x)

x = x * x

Fin

Sélection

Un bloc de code est exécuté si une condition est vraie. Le bloc de code s'exécute au plus une fois. Exemple:

x = ReadLine ()

Si x Mod 2 = 0

WriteLine ("Le nombre est pair")

Fin de oui

avantage

- Ce sont des programmes qui répondent aux besoins des clients.

- Bien que la génération initiale du code prenne plus de temps, il en résulte souvent un code qui s'exécute sans erreur lors de sa première exécution.

- Il est similaire au vocabulaire des mots et des symboles en anglais.

- Il est facile de gérer les modifications du programme avec de nouvelles spécifications à l'avenir.

- Ils sont plus faciles à entretenir.

- Il est facile à utiliser et à comprendre. Finalement, moins de temps est nécessaire pour écrire le code. C'est plus facile à apprendre.

- Le programme écrit dans une langue de haut niveau peut être traduit dans de nombreuses langues de la machine. Par conséquent, il peut être exécuté sur n'importe quel ordinateur pour lequel il existe un traducteur ou un compilateur approprié.

- Ils sont principalement axés sur les problèmes plutôt que sur la machine.

- Il est indépendant de l'ordinateur sur lequel il est utilisé. En d'autres termes, les programmes développés dans des langages de haut niveau peuvent être exécutés sur n'importe quel ordinateur.

Des programmes plus clairs

La programmation structurée réduit la possibilité qu'une fonction en affecte une autre. Cela rend les programmes plus clairs, car les variables globales sont supprimées pour être remplacées par des variables locales.

En raison de ce changement, l'espace d'allocation de mémoire qu'une variable globale occupe peut être enregistré.

Compréhension facile

L'organisation aide à comprendre facilement la logique de programmation, afin de comprendre la logique derrière les programmes.

Il aide également les nouveaux arrivants de toute entreprise de technologie à comprendre les programmes créés par d'autres travailleurs de l'industrie, facilitant ainsi le débogage de code potentiel.

Désavantages

- Le traducteur ou le compilateur doit traduire le langage de haut niveau en langage machine. Par conséquent, un prix doit être payé pour l'utilisation du temps informatique.

- Le code objet généré par le compilateur peut être inefficace par rapport à un programme équivalent en langage assembleur.

Même code répété

Le code écrit peut apparaître dans différentes parties du programme. Il peut être vulnérable à divers problèmes en raison de son emplacement. Les programmes ont des variables, ce qui signifie qu'ils peuvent prendre des valeurs différentes dans différentes parties du programme.

Il est fastidieux de modifier les types de données

Le type de données provient de nombreuses fonctions. Par conséquent, lorsque des modifications se produisent dans ce type de données, la modification correspondante doit être effectuée dans chaque emplacement qui agit sur ce type de données dans le programme. C'est une tâche vraiment longue si le programme est très volumineux.

Le cas d'un développement logiciel peut être envisagé, où plusieurs programmeurs travaillent en équipe dans une application. Dans un programme structuré, chaque programmeur sera chargé de créer un ensemble spécifique de fonctions et de types de données.

Par conséquent, différents programmeurs gèrent séparément différentes fonctions dont les types de données sont partagés les uns avec les autres.

Les autres programmeurs de l'équipe doivent refléter les changements dans les types de données effectués par un programmeur, dans les types de données qu'ils ont manipulés. Sinon, plusieurs fonctions devront être réécrites.

Applications

La programmation structurée a bien fonctionné pour des millions de programmes et des milliards de lignes de code. Il n'y a aucune raison de le rejeter.

En particulier, cela a très bien fonctionné pour les programmes qui traitent les données et pour le traitement des nombres, qui sont tous deux exécutés une fois pour produire une réponse.

Deux caractéristiques tendent à bien définir les problèmes qui peuvent être abordés de manière purement structurée:

- Les données à traiter correspondent étroitement aux types de données qui sont intégrées dans la langue, étant généralement des nombres et des chaînes de caractères.

- Le programme suit un flux de contrôle bien défini pour produire un résultat unique basé sur une entrée.

Les programmes informatiques présentant ces caractéristiques comprennent de nombreuses applications scientifiques, d'ingénierie et de traitement de texte, en plus de nombreux exemples de manuels de cours d'informatique traditionnels.

Sans surprise, ce sont exactement les types de programmes que les premiers à avoir inventé les langages de programmation voulaient résoudre.

Manipulation d'objets

La plupart des langages de programmation modernes sont structurés de cette manière: ce que vous avez dans votre programme sont des objets, et la plupart du code consiste en différentes méthodes d'utilisation des données stockées dans ces objets.

Un programme structuré contrôle généralement ce qui se passe et quand cela se produit, alors qu'un programme basé sur des événements doit être capable de répondre aux événements à des moments imprévisibles.

Références

1. MVPS (2020). Programmation structurée. Tiré de: mvps.net.
2. Alexey (2019). Paradigme de programmation structurée. Moyen. Tiré de: medium.com.
3. Incluez l'aide (2020). Programmation structurée, ses avantages et ses inconvénients. Tiré de: includehelp.com.
4. Tim Trott (2019). Langages de programmation structurés. Lonewolf en ligne. Tiré de: lonewolfonline.net.
5. Portail OO (2020). Utilisations et avantages de la programmation structurée traditionnelle. Tiré de: ooportal.com.
6. Studeer Snel (2020). Examen final - Résumé des applications de programmation structurée. Tiré de: studeersnel.nl.