子程序的结构与功能 (子程序结构就是模块化程序设计的基础)

子程序的结构与功能：模块化程序设计的基础

一、引言

在编程领域，模块化程序设计是一种重要的编程思想，它将大型程序分解为一系列较小的、独立的模块或子程序，以实现代码的可重用性、可维护性和可扩展性。
子程序作为模块化程序设计的基本单元，其结构与功能对于程序的运行至关重要。
本文将详细介绍子程序的结构及其功能，并探讨其在模块化程序设计中的重要性。

二、子程序的结构

子程序的结构主要包括输入、输出、处理过程以及内部变量等部分。
其中，输入部分包括子程序所需的参数和数据，输出部分则是子程序执行后返回的结果，处理过程则是实现子程序功能的代码逻辑。
内部变量用于存储临时数据，以便在处理过程中使用。

1. 输入

子程序的输入部分主要包括参数和输入数据。
参数是子程序与外部进行交互的媒介，用于传递数据和状态信息。
输入数据则是在子程序执行过程中所需的数据，可以是来自外部文件的文件数据，也可以是用户输入的数据等。

2. 输出

子程序的输出部分主要是子程序执行后的结果。
输出结果可以是计算得到的数值、处理后的数据等。
在模块化程序设计思想中，子程序的输出应当清晰明确，以便外部程序能够正确地使用和理解子程序的功能。

3. 处理过程

处理过程是子程序的核心部分，它包含了实现子程序功能的代码逻辑。
处理过程的设计应当简洁明了，避免冗余和复杂的代码结构，以提高代码的可读性和可维护性。
同时，处理过程应当充分考虑输入数据的处理方式和内部变量的使用，以确保子程序的正确性和性能。

4. 内部变量

内部变量是子程序中的临时存储区域，用于存储处理过程中的临时数据。
内部变量的设计应当遵循一定的命名规则和最佳实践，以提高代码的可读性和可维护性。
同时，内部变量的使用应当合理，避免过多的全局变量和不必要的变量声明，以减少内存消耗和提高程序性能。

三、子程序的功能

子程序的功能是实现特定任务或操作的代码块。
在模块化程序设计思想中，每个子程序都应当具有特定的功能，以便在大型程序中重复使用和组合。
常见的子程序功能包括数据处理、算法实现、文件操作等。
通过合理地设计和使用子程序，可以实现代码的重用和模块化开发，提高软件开发的效率和质量。

四、子程序在模块化程序设计中的重要性

在模块化程序设计思想中，子程序作为基本的模块单元，具有重要的地位和作用。
子程序可以实现代码的重用和模块化开发，提高软件开发的效率和质量。
通过将大型程序分解为一系列的子程序，可以使得每个子程序都具有特定的功能，从而实现代码的复用和模块化开发。
子程序可以提高代码的可读性和可维护性。
通过将复杂的程序逻辑分解为一系列的子程序，可以使得每个子程序都具有简洁的代码结构和明确的功能，从而提高代码的可读性和可维护性。
子程序还有助于实现软件的模块化测试和调试，提高软件的质量和稳定性。

五、结论

子程序的结构与功能是模块化程序设计的基础。
通过深入了解子程序的输入、输出、处理过程和内部变量等结构要素以及其在模块化程序设计中的应用和价值，我们可以更好地理解和应用模块化程序设计思想，实现代码的重用和模块化开发，提高软件开发的效率和质量。

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什么叫结构化程序设计

问题一：什么叫结构化程序设计？它的主要内容是什么？结构化程序设计的思路是：自顶向下、逐步求精；其程序结构是按功能划分为若干个基本模块；各模块之间的关系尽可能简单，在功能上相对独立；每一模块内部均是由顺序、选择和循环三种基本结构组成；其模块化实现的具体方法是使用子程序。 结构化程序设计由于采用了模块分解与功能抽象，自顶向下、分而治之的方法，从而有效地将一个较复杂的程序系统设计任务分解成许多易于控制和处理的子任务，便于开发和维护。 虽然结构化程序设计方法具有很多的优点，但它仍是一种面向过程的程序设计方法，它把数据和处理数据的过程分离为相互独立的实体。 当数据结构改变时，所有相关的处理过程都要进行相应的修改，每一种相对于老问题的新方法都要带来额外的开销，程序的可重用性差。 由于图形用户界面的应用，程序运行由顺序运行演变为事件驱动，使得软件使用起来越来越方便，但开发起来却越来越困难，对这种软件的功能很难用过程来描述和实现，使处面向过程的方法来开发和维护都将非常困难 问题二：什么是结构化程序设计方法？一个结构化程序就是用高级语言表示的结构化算法。 用三种基本结构组成的程序必然是结构化的程序，这种程序便于编写、阅读、 修改和维护。 这就减少了程序出错的机会，提高了程序的可靠性，保证了程序的质量。 结构化程序设计强调程序设计风格和程序结构的规范化，提倡清晰的结构。 怎样才能得到一个结构化的程序呢?如果我们面临一 个复杂的问题，是难以一下子写出一个层次分明、结构清晰、算法正确的程序的。 结构化程序设计方法的基本思路是，把一个复 杂问题的求解过程分阶段进行，每个阶段处理的问题都控制在人们容易理解和处理的范围内。 具体说，采取以下方法保证得到结构化的程序。 (1)自顶向下；(2)逐步细化；(3)模块化设计；(4)结构化编码。 在接受一个任务后应怎样着手进行呢?有两种不同的方法：一种是白顶向下，逐步细化；―种是自下而上，逐步积累。 以写文章为 例来说明这个问题。 有的人胸有全局，先没想好整个文章分成哪几个部分，然后再进一步考虑每一部分分成哪几节，每一节分成哪 几段，每一段应包含什么内容，用这种方法逐步分解，直到作者认为可以直接将各小段表达为文字语句为止。 这种方法就叫做 “自顶向下，逐步细化”。 另有些人写文章时不拟提纲，如同写信一样提起笔就写，想到哪里就写到哪里，直到他认为把想写的内容都写出来了为止。 这种方法叫做“自下而上，逐步积累”。 显然，用第一种方法考虑周全，结构清晰，层次分明，作者容易写，读者容易看。 如果发现某一部分中有一段内容不妥，需要修改 只需找出该部分，修改有关段落即可，与其他部分无关。 我们提倡用这种方法设计程序。 这就是用工程的方法设计程序。 我们应当掌握自顶向下、逐步细化的设计方法。 这种设计方法的过程是将问题求解由抽象逐步具体化的过程。 用这种方法便于验证算法的正确性，在向下一层展开之前应仔细检查本层设计是否正确，只有上一层是正确的才能向下细化。 如果每一层设计都没有问题，则整个算法就 正确的。 由于每一层向下细化时都不太复杂，因此容易保证整个算法的正确性.检查 时也是由上而下逐层检查，这样做，思路清楚，有条不紊地一步一步进行，既严谨又方便。 举一个例子来说明这种方法的应用。 例 将1到1000之间的素数打印出来。 我们已在本章中讨论过判别素数的方法，现在采用“筛法”来求素数表。 所谓“筛法”指的是“埃拉托色尼(Eratosthenes)筛法” 他是古希腊的著名数学家。 他采取的方法是，在一张纸上写上1到1000全部整数，然后逐个判断它们是否素数,找出一个非素数,就 把它 挖掉，最后剩下的就是素数 具体作法如下： （1） 先将1挖掉（因为1不（2） 是素数）。 （3） 用2去除它后面的各个数，（4） 把能被2整除的数挖掉，（5） 即把2 的倍（6） 数挖掉。 （7） 用3去除它后面各数，（8） 把3的倍（9） 数挖掉 （10） 分别用4、5…各数作为除数去除这些数以后个各数。 这个过程一直进行到除数后面的数已全被挖掉为止。 上面的算法可表示为： （1） 挖去1； （2） 用刚才被挖去的数的下一个数p去除p后面各数，（3） 把p的倍（4） 数挖掉； （5） 检查p是否小于√n的整数部分（如果n=1000，（6） 则检查p∠31？），（7）如果是则返回（2）继续执行，（8）否则 就结束； （9） 之上盛夏的数就是素数。 ...>> 问题三：结构化程序设计的工作原理是什么？是进行以模块功能和处理过程设计为主的详细设计的基本原则。 结构化程序设计是过程式程序设计的一个子集，它对写入的程序使用逻辑结构，使得理解和修改更有效更容易。 中文名：结构化程序设计 外文名：structured programming 提出人 时间：1965年 分享 概述 概念 其概念最早由在1965年提出的，是软件发展的一个重要的里程碑。 它的主要观点是采用自顶向下、逐步求精及模块化的程序设计方法；使用三种基本控制结构构造程序，任何程序都可由顺序、选择、循环三种基本控制结构构造。 结构化程序设计主要强调的是程序的易读性。 内容 详细描述处理过程常用三种工具：图形、表格和语言。 图形：程序流程图、N-S图、PAD图　表格：判定表 语言：过程设计语言（PDL） 结构化程序设计曾被称为软件发展中的第三个里程碑。 该方法的要点是： （1) 主张使用顺序、选择、循环三种基本结构来嵌套连结成具有复杂层次的“结构化程序”，严格控制GOTO语句的使用。 用这样的方法编出的程序在结构上具有以下效果： a. 以控制结构为单位，只有一个入口，一个出口，所以能独立地理解这一部分。 b. 能够以控制结构为单位，从上到下顺序地阅读程序文本。 c.由于程序的静态描述与执行时的控制流程容易对应，所以能够方便正确地理解程序的动作。 （2）“自顶而下，逐步求精”的设计思想，其出发点是从问题的总体目标开始，抽象低层的，先专心构造高层的结构，然后再一层一层地分解和细化。 这使设计者能把握主题，高屋建瓴，避免一开始就陷入复杂的中，使复杂的设计过程变得简单明了，过程的结果也容易做到正确可靠。 （3）“独立功能，单出、入口”的模块结构，减少模块的相互联系使模块可作为插件或积木使用，降低程序的复杂性，提高可靠性。 程序编写时，所有模块的功能通过相应的子程序(函数或过程)的代码来实现。 程序的主体是子程序层次库，它与功能模块的抽象层次相对应，编码原则使得程序流程简洁、清晰，增强可读性。 （4） 主程序员组。 其中（1）、（2）是解决程序结构规范化问题；（3）是解决将大划小，将难化简的求解方法问题；（4）是解决软件开发的人员组织结构问题。 模型 结构化程序设计通常使用自上往下的设计模型，开发员将整个程序结构映射到单个小部分。 已定义的函数或相似函数的 *** 在单个模块或字模块中编码，这意味着，代码能够更有效的载入存储器，模块能在其它程序中再利用。 模块单独测试之后，与其它模块整合起来形成整个程序组织。 程序流程遵循简单的层次化模型，采用“for”、“repeat”、“while”等循环结构，鼓励使用“Go To”语句。 几乎任何语言都能使用结构化程序设计技术来避免非结构化语言的通常陷阱。 非结构化程序设计必须依赖于开发人员避免结构问题，从而导致程序组织较差。 大多数现代过程式语言都鼓励结构化程序设计。 基本结构 结构化程序设计的三种基本结构是:顺序结构、选择结构和循环结构。 顺序结构 顺序结构表示程序中的各操作是按照它们出现的先后顺序执行的。 选择结构 选择结构表示程序的处理步骤出现了分支，它需要根据某一特定的条件选择其中的一个分支执行。 选择结构有单选择、双选择和多选择三种形式。 循环结构 循环结构表示程序反复执行某个或某些操作，直到某条件为假（或为真）时才可终止循环。 在循环结构中最主要的是：什么情况下执行循环？哪些操作需要循环执行？循环结构的基本形式有两种：当型循环和直到型循环。 当型循环：表示先判断条件，当满足给定的......>> 问题四：结构化程序设计的三种基本结构是什么。 各有什么特点顺序结构、分支结构、循环结构 顺序结构就是从头到尾一次执行每一个语句 分支结构根据不同的条件执行不同的语句或者语句体 循环结构就是重复的执行语句或者语句体,达到重复执行一类操作的目的 问题五：什么是结构化程序设计结构化程序设计（structured programming）是进行以模块功能和处理过程设计为主的详细设计的基本原则。 结构化程序设计是过程式程序设计的一个子集，它对写入的程序使用逻辑结构，使得理解和修改更有效更容易。 结构化程序设计的三种基本结构是:顺序结构、选择结构和循环结构。 结构化程序设计曾被称为软件发展中的第三个里程碑。 结构化程序设计通常使用自上往下的设计模型，开发员将整个程序结构映射到单个小部分。 当型循环：表示先判断条件，当满足给定的条件时执行循环体，并且在循环终端处流程自动返回到循环入口；如果条件不满足，则退出循环体直接到达流程出口处。 问题六：结构化程序设计原则1．自顶向下：程序设计时，应先考虑总体，后考虑；先考虑全局目标，后考虑局部目标。 不要一开始就过多追求众多的，先从最上层总目标开始设计，逐步使问题具体化。 2．逐步求精：对复杂问题，应设计一些子目标作为过渡，逐步细化。 3．模块化：一个复杂问题，肯定是由若干稍简单的问题构成。 模块化是把程序要解决的总目标分解为子目标，再进一步分解为具体的小目标，把每一个小目标称为一个模块。 4．限制使用goto语句 问题七：结构化程序设计的目的构成与方法结构化程序设计的目的：通过设计结构良好的程序，以程序静态的良好的结构保证程序动态执行的正确性，使程序易理解、易调试、易维护，以提高软件开发的效率，减少出错率。 构成：控制结构+数据结构，控制结构有顺序、选择、循环结构。 方法：模块丁，自顶向下，自底向上。 问题八：结构化与非结构化程序的区别？结构化就是把整体分布,把每部分都解决 问题九：什么叫结构化程序设计？它的主要内容是什么？结构化程序设计的思路是：自顶向下、逐步求精；其程序结构是按功能划分为若干个基本模块；各模块之间的关系尽可能简单，在功能上相对独立；每一模块内部均是由顺序、选择和循环三种基本结构组成；其模块化实现的具体方法是使用子程序。 结构化程序设计由于采用了模块分解与功能抽象，自顶向下、分而治之的方法，从而有效地将一个较复杂的程序系统设计任务分解成许多易于控制和处理的子任务，便于开发和维护。 虽然结构化程序设计方法具有很多的优点，但它仍是一种面向过程的程序设计方法，它把数据和处理数据的过程分离为相互独立的实体。 当数据结构改变时，所有相关的处理过程都要进行相应的修改，每一种相对于老问题的新方法都要带来额外的开销，程序的可重用性差。 由于图形用户界面的应用，程序运行由顺序运行演变为事件驱动，使得软件使用起来越来越方便，但开发起来却越来越困难，对这种软件的功能很难用过程来描述和实现，使处面向过程的方法来开发和维护都将非常困难 问题十：什么是结构化程序设计方法？一个结构化程序就是用高级语言表示的结构化算法。 用三种基本结构组成的程序必然是结构化的程序，这种程序便于编写、阅读、 修改和维护。 这就减少了程序出错的机会，提高了程序的可靠性，保证了程序的质量。 结构化程序设计强调程序设计风格和程序结构的规范化，提倡清晰的结构。 怎样才能得到一个结构化的程序呢?如果我们面临一 个复杂的问题，是难以一下子写出一个层次分明、结构清晰、算法正确的程序的。 结构化程序设计方法的基本思路是，把一个复 杂问题的求解过程分阶段进行，每个阶段处理的问题都控制在人们容易理解和处理的范围内。 具体说，采取以下方法保证得到结构化的程序。 (1)自顶向下；(2)逐步细化；(3)模块化设计；(4)结构化编码。 在接受一个任务后应怎样着手进行呢?有两种不同的方法：一种是白顶向下，逐步细化；―种是自下而上，逐步积累。 以写文章为 例来说明这个问题。 有的人胸有全局，先没想好整个文章分成哪几个部分，然后再进一步考虑每一部分分成哪几节，每一节分成哪 几段，每一段应包含什么内容，用这种方法逐步分解，直到作者认为可以直接将各小段表达为文字语句为止。 这种方法就叫做 “自顶向下，逐步细化”。 另有些人写文章时不拟提纲，如同写信一样提起笔就写，想到哪里就写到哪里，直到他认为把想写的内容都写出来了为止。 这种方法叫做“自下而上，逐步积累”。 显然，用第一种方法考虑周全，结构清晰，层次分明，作者容易写，读者容易看。 如果发现某一部分中有一段内容不妥，需要修改 只需找出该部分，修改有关段落即可，与其他部分无关。 我们提倡用这种方法设计程序。 这就是用工程的方法设计程序。 我们应当掌握自顶向下、逐步细化的设计方法。 这种设计方法的过程是将问题求解由抽象逐步具体化的过程。 用这种方法便于验证算法的正确性，在向下一层展开之前应仔细检查本层设计是否正确，只有上一层是正确的才能向下细化。 如果每一层设计都没有问题，则整个算法就 正确的。 由于每一层向下细化时都不太复杂，因此容易保证整个算法的正确性.检查 时也是由上而下逐层检查，这样做，思路清楚，有条不紊地一步一步进行，既严谨又方便。 举一个例子来说明这种方法的应用。 例 将1到1000之间的素数打印出来。 我们已在本章中讨论过判别素数的方法，现在采用“筛法”来求素数表。 所谓“筛法”指的是“埃拉托色尼(Eratosthenes)筛法” 他是古希腊的著名数学家。 他采取的方法是，在一张纸上写上1到1000全部整数，然后逐个判断它们是否素数,找出一个非素数,就 把它 挖掉，最后剩下的就是素数 具体作法如下： （1） 先将1挖掉（因为1不（2） 是素数）。 （3） 用2去除它后面的各个数，（4） 把能被2整除的数挖掉，（5） 即把2 的倍（6） 数挖掉。 （7） 用3去除它后面各数，（8） 把3的倍（9） 数挖掉 （10） 分别用4、5…各数作为除数去除这些数以后个各数。 这个过程一直进行到除数后面的数已全被挖掉为止。 上面的算法可表示为： （1） 挖去1； （2） 用刚才被挖去的数的下一个数p去除p后面各数，（3） 把p的倍（4） 数挖掉； （5） 检查p是否小于√n的整数部分（如果n=1000，（6） 则检查p∠31？），（7）如果是则返回（2）继续执行，（8）否则 就结束； （9） 之上盛夏的数就是素数。 ...>>

模块化程序设计的设计原则是什么

模块化程序设计的设计原则原因如下：

1、少量的模块

力求以少量的模块组成尽可能多的产品，并在满足要求的基础上使产品精度高、性能稳定、结构简单、成本低廉，模块间的联系尽可能简单。

2、模块的系列化

其目的在于用有限的产品品种和规格来最大限度又经济合理地满足用户的要求。

3、模块化程序设计的含义

模块化设计是程序的编写不是开始就逐条录入计算机语句和指令，而是首先用主程序、子程序、子过程等框架把软件的主要结构和流程描述出来，并定义和调试好各个框架之间的输入、输出链接关系。

模块化程序设计的原理

模块化产品设计方法的原理是，在对一定范围内的不同功能或相同功能、不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合构成不同的顾客定制的产品，以满足市场的不同需求。

这是相似性原理在产品功能和结构上的应用，是一种实现标准化与多样化的有机结合及多品种、小批量与效率的有效统一的标准化方法。

下列哪一个不是模块化程序设计应具有的特点__________。

程序设计的复杂性提高了。

模块化设计，简单地说就是程序的编写不是一开始就逐条录入计算机语句和指令，而是首先用主程序、子程序、子过程等框架把软件的主要结构和流程描述出来，并定义和调试好各个框架之间的输入、输出链接关系逐步求精的结果是得到一系列以功能块为单位的算法描述。

以功能块为单位进行程序设计，实现其求解算法的方法称为模块化。 模块化的目的是为了降低程序复杂度，使程序设计、调试和维护等操作简单化。

一般说来，模块化设计应该遵循以下几个主要原则：

1．模块独立

模块的独立性原则表现在模块完成独立的功能，与其他模块的联系应该尽可能得简单，各个模块具有相对的独立性。

2．模块的规模要适当

模块的规模不能太大，也不能太小。 如果模块的功能太强，可读性就会较差，若模块的功能太弱，就会有很多的接口。 读者需要通过较多的程序设计来进行经验的积累。

3．分解模块时要注意层次

在进行多层次任务分解时，要注意对问题进行抽象化。 在分解初期，可以只考虑大的模块，在中期，再逐步进行细化，分解成较小的模块进行设计。