結構程式設計

簡介

按照一定的原則和原理，組織和編制正確而且易讀的程式的軟體技術。

它強調程式設計師的思維方法和設計風格，以降低程式和程式設計過程的複雜性，提高程式的清晰度，能在適當的時間內得到一個結構良好、易於理解和驗證的程式。
程式設計的基本思維方法，程式設計是一種複雜的智力活動，而人的智力是有限的。

對於複雜的問題，人們通常採用的主要思維方法是抽象、枚舉和歸納。以這三條基本思維原則作為指導而提出的程式設計技術，可以把複雜的問題簡化。結構程式設計是一種簡化問題複雜性的思維方法。
程式的基本結構和結構化程式設計語言，為了描述正確而清晰的算法，需要研究程式的基本控制結構和基本數據結構的成分。

按照結構程式設計的觀點，任何一個程式都僅由順序、條件和重複三種基本控制結構組成，同時儘量避免使用轉語句。

這樣，可以使程式的動態執行和靜態正文的結構趨於一致，從而使程式易於理解和驗證。

程式的基本數據結構有基本數據類型和複合數據類型兩類。

複合數據類型由基本數據類型按複合規則構成，從而清晰地描述出各種數據結構，並設計出相應的程式。
逐步精化和分層模組設計方法，為了設計一個複雜程式，首先須作出問題本身的確切描述，並對問題解法作出全局性決策,，把問題分解成相對獨立的子問題，對每個子問題用抽象數據及其上的抽象操作來描述。

然後再以同樣的方式對抽象數據和抽象操作進一步精確化，直到獲得計算機能理解的程式為止。

這一過程稱為逐步精化。任何一個大系統都可以按子結構之間的疏密程度分解成較小的部分，每部分稱為模組。

分解的原則須使模組之間相對獨立，聯繫較少。按照不同的數據結構劃分模組，使得提供給模組外部可見的只是抽象數據及其上的抽象操作，隱蔽了實現細節。整個程式是由層次的逐級抽象的諸模組組成。
程式正確性證明，用數學方法證明程式是否滿足功能規格說明。證明可以是形式的，也可以是非形式的。

通常，程式正確性證明總是與逐步精化結合進行。隨著逐步精化，同時加以驗證或程式推導，以得到正確的程式。因此，程式正確性證明是結構程式設計中的重要輔助手段。程式正確性證明的發展，促進了程式邏輯、程式語義學和自動程式設計等課題的研究。