구조화 된 프로그래밍 : 기능, 예제, 이점, 애플리케이션 - 과학 기술 - 2026

구조화 프로그래밍은 더 나은 계정으로 인간의 사고의 특수성을 고려하여 복잡성을 관리하기 위해 디자인과 소프트웨어의 건설에서 제공합니다. 모든 프로그램은 알고리즘을 기반으로하며 논리 체계로 나타낼 수 있습니다.

그것은 전산화 된 프로그램의 복잡성 증가에서 비롯되었습니다. 더 오래 작동해도 안전한 프로그램을 생성 할 수있는 새로운 기술을 만든 새로운 프로그래밍 방식이되었습니다.

구조화 된 프로그래밍의 의사 결정 구조 및 시퀀스 구조. 출처 : I.hidekazu CC BY-SA (httpscreativecommons.orglicensesby-sa4.0)

컴퓨터 화 된 데이터 처리의 급속한 발전 덕분에 1960 년대 후반에는 점점 더 복잡 해지는 문제를 해결할 수있었습니다. 그러나 이러한 프로그램을 이해, 디버깅 및 수정하면 문제가 발생하여 신뢰할 수 없습니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 만들어진 대형 컴퓨터 프로그램에는 소스 코드가 너무 길고 구조화되어 있지 않아서 자신의 작성자에게도 일부 논리로 액세스하고 탐색하는 것이 매우 복잡해졌습니다.

유래

프로그래머는 프로그래밍 언어에서 "goto"명령을 사용하여 조건부 분기를 수행하여 가독성을 높이고 논리적 컨텍스트가 보존되지 않았습니다.

그 소프트웨어 위기에서,보다 정제 된 프로그램을 가능하게하는 일반적이고 체계적인 방법론이 체계적으로 개발 될 수 있는지가 고려되기 시작했습니다. 이 접근 방식에 대한 응답으로 구조화 된 프로그래밍 방법이 탄생했습니다.

1968 년 Dijkstra는 "유해한 것으로 간주되는 명령 인 Goto"라는 기사를 발표하여이 명령을 무차별 적으로 사용하면 컴퓨터 프로그램의 가독성과 이해에 부정적인 영향을 미친다고 지적했습니다.

Niklaus Wirth는 1970 년에 출시 된 Pascal이라는 새로운 프로그래밍 언어를 설계했습니다. 그 이후로 구조화 된 프로그래밍의 설계를 가르치는 데 광범위하게 사용되었습니다.

형질

이 프로그래밍 모드는 프로그래머가 프로그램의 소스 코드를 루프, 논리 블록 및 조건부 명령으로 구성된 논리적 구조 블록으로 조각화 할 수 있다는 사실이 특징입니다.

구조화 된 프로그래밍의 목표는 작성, 디버그 및 수정하기 쉬운 프로그램을 만드는 것입니다. 얻은 프로그램은 점프없이 명확하고, 순서가 있으며, 이해할 수 있습니다.

구조화 된 프로그래밍 이론

Dijkstra는 구조화 된 프로그래밍과 관련된 이론을 고안했습니다. 이는 프로그램을 설계 할 때 다음과 같은 기본 사항을 고려하는 것이 편리하다는 것을 나타냅니다.

-모든 프로그램이 순차 구조, 대체 구조 및 반복 구조의 세 가지 필수 제어 구조 만 사용하여 컴파일 될 수 있음을 나타내는 구조 정리.

-프로그램 개요를 작성할 때 하향식이라고도하는 내림차순 기법을 적용 할 것을 권장합니다.

-변수 및 데이터 구조의 유효성과 가시성의 범위를 제한해야합니다.

제어 구조

구조 정리는 단일 시작점과 끝점을 가진 모든 알고리즘이 세 가지 제어 구조의 구성으로 구성 될 수 있음을 나타냅니다.

이러한 지원되는 제어 구조를 논리적이고 명확하게 프로그래밍함으로써 구조화 된 프로그래밍을 통해 모든 난이도의 기능에 효율적으로 접근 할 수 있습니다.

시퀀스 또는 선형 구조

이 구조는 단순히 두 개 이상의 작업 또는 명령의 시퀀스 또는 연속입니다.

의사 결정 구조 또는 대안

두 가지 가능한 대안 사이에서 명령을 선택하는 것입니다. 둘 이상의 대안 중에서 선택할 수도 있습니다.

초기 질문이있는 반복 구조 또는 반복 구조

특정 조건이 충족되는 한 특정 명령이 반복됩니다. 카운터를 사용하여 사이클을 수행 할 수도 있습니다.

프로그래밍 언어와 무관

구조적 프로그래밍은 문제의 특정 특성에 따라 순위가 매겨진 잘 정의 된 기능 모듈을 기반으로합니다. 이 프로그래밍은 프로그래밍 언어의 독립적 인 방법으로, 프로그래밍 스타일처럼 작동합니다.

이를 위해 특정 제어 구조 세트를 사용하여 잘 설정된 규칙에 따라 프로그램을 고안하는 방법입니다.

구조화 된 프로그래밍을 사용하면 기계 언어에 관계없이 자연스럽고 모든 프로그래밍 언어로 변환 가능한 의사 코드로 프로그램을 작성할 수 있습니다.

구조화 된 프로그래밍 예제

모든 최신 프로그래밍 언어로 된 거의 모든 샘플 코드 스 니펫이 구조화 된 프로그래밍의 예입니다.

이 프로그래밍은 루프, 조건문 및 서브 루틴을 사용하여 흐름과 모듈성을 제어하여 코드를 더 쉽게 읽고 재사용 할 수 있도록합니다.

순서

명령문 목록은 위에서 아래로 순서대로 실행할 수 있습니다. 이 경우 빵 굽기를위한 자연어 프로그램이 예로 제공됩니다.

-밀가루를 넣으십시오.

-효모를 첨가하십시오.

- 소금을 넣다.

-믹스.

-물을 넣으십시오.

-반죽.

-반죽을 올립니다.

- 구워.

되풀이

조건이 참인 한 문장 블록이 반복됩니다. 예 : 설거지.

선택

여러 대체 조건에서 최대 하나의 작업이 선택됩니다. 예 : 우편을 주문하십시오.

Visual Basic의 구조적 프로그래밍

순서

라인 또는 코드 블록은 순차적으로 작성되고 실행됩니다. 예를 들면 다음과 같습니다.

x = 6

y = 12

z = x + y

WriteLine (z)

되풀이

조건이 충족되는 동안 코드 블록이 반복됩니다. 블록을 실행할 수있는 횟수에는 제한이 없습니다. 예:

x = 2

x <100 인 경우

WriteLine (x)

x = x * x

종료

선택

조건이 참이면 코드 블록이 실행됩니다. 코드 블록은 한 번만 실행됩니다. 예:

x = ReadLine ()

x Mod 2 = 0 인 경우

WriteLine ( "숫자는 짝수입니다")

예의 끝

이점

-고객의 니즈에 맞는 프로그램입니다.

-처음에 코드를 생성하는 데 시간이 오래 걸리지 만 처음 실행할 때 코드가 오류없이 실행되는 경우가 많습니다.

-영어 단어와 기호의 어휘와 비슷합니다.

-향후 새로운 사양으로 프로그램 변경에 쉽게 대응할 수 있습니다.

-유지 관리가 더 쉽습니다.

-사용하기 쉽고 이해하기 쉽습니다. 결국 코드를 ​​작성하는 데 필요한 시간이 줄어 듭니다. 배우는 것이 더 쉽습니다.

-높은 수준의 언어로 작성된 프로그램은 다양한 기계 언어로 번역 될 수 있습니다. 따라서 적절한 변환기 또는 컴파일러가있는 모든 컴퓨터에서 실행할 수 있습니다.

-그들은 기계 지향적 이라기보다는 주로 문제 지향적입니다.

-사용되는 컴퓨터와 무관합니다. 즉, 고급 언어로 개발 된 프로그램은 모든 컴퓨터에서 실행할 수 있습니다.

더 명확한 프로그램

구조화 된 프로그래밍은 한 기능이 다른 기능에 영향을 미칠 가능성을 줄입니다. 이렇게하면 전역 변수가 제거되어 지역 변수로 대체되기 때문에 프로그램이 더 명확 해집니다.

이 변경으로 인해 전역 변수가 차지하는 메모리 할당 공간을 절약 할 수 있습니다.

쉬운 이해

조직은 프로그램의 논리를 이해하기 위해 프로그래밍 논리를 쉽게 이해할 수 있도록 도와줍니다.

또한 기술 회사의 신규 이민자가 다른 산업 종사자가 만든 프로그램을 이해하는 데 도움이되므로 잠재적 인 코드 디버깅을 용이하게합니다.

단점

-번역 가나 컴파일러는 고급 언어를 기계어로 번역해야합니다. 따라서 컴퓨터 시간을 사용하여 대가를 지불해야합니다.

-컴파일러에 의해 생성 된 객체 코드는 동등한 어셈블리 언어 프로그램과 비교할 때 비효율적 일 수 있습니다.

동일한 코드가 반복됨

작성된 코드는 프로그램의 다른 부분에 나타날 수 있습니다. 위치로 인해 다양한 문제에 취약 할 수 있습니다. 프로그램에는 변수가 있으므로 프로그램의 다른 부분에서 다른 값을 취할 수 있습니다.

데이터 유형 변경이 번거 롭습니다.

데이터 유형은 많은 기능에서 비롯됩니다. 따라서 해당 유형의 데이터가 변경되면 프로그램 내에서 해당 유형의 데이터에 대해 작동하는 각 위치에서 해당 변경을 수행해야합니다. 프로그램이 매우 큰 경우 이것은 시간이 많이 걸리는 작업입니다.

여러 프로그래머가 응용 프로그램에서 팀으로 작업하는 소프트웨어 개발의 경우를 고려할 수 있습니다. 구조화 된 프로그램에서 각 프로그래머는 특정 기능 및 데이터 유형 세트를 빌드하도록 지정됩니다.

따라서 서로 다른 프로그래머가 데이터 유형이 서로 공유되는 서로 다른 함수를 개별적으로 처리합니다.

팀의 다른 프로그래머는 프로그래머가 처리 한 데이터 유형에서 변경 한 데이터 유형을 반영해야합니다. 그렇지 않으면 여러 함수를 다시 작성해야합니다.

응용

구조화 된 프로그래밍은 수백만 개의 프로그램과 수십억 줄의 코드에서 잘 작동했습니다. 버릴 이유가 없습니다.

특히 데이터를 처리하는 프로그램과 숫자 처리를 위해 매우 잘 작동했으며, 둘 다 응답을 생성하기 위해 한 번 실행됩니다.

두 가지 특성이 순전히 구조화 된 방식으로 접근 할 수있는 문제를 잘 정의하는 경향이 있습니다.

-처리 할 데이터는 언어에 통합 된 데이터 유형 (일반적으로 숫자 및 문자열)과 거의 일치합니다.

-프로그램은 잘 정의 된 제어 흐름을 따라 일부 입력을 기반으로 단일 결과를 생성합니다.

이러한 특성을 가진 컴퓨터 프로그램에는 전통적인 컴퓨터 과학 과정의 많은 교과서 예제 외에도 많은 과학, 공학 및 워드 프로세싱 응용 프로그램이 포함됩니다.

당연히 이것들은 프로그래밍 언어를 발명 한 최초의 사람들이 해결하기를 원했던 종류의 프로그램입니다.

개체 처리

대부분의 최신 프로그래밍 언어는 이러한 방식으로 구성됩니다. 프로그램에있는 것은 객체이며 대부분의 코드는 해당 객체에 저장된 데이터를 사용하는 다양한 방법으로 구성됩니다.

구조화 된 프로그램은 일반적으로 일어나는 일과 발생시기를 제어하는 ​​반면, 이벤트 기반 프로그램은 예측할 수없는 시간에 이벤트에 응답 할 수 있어야합니다.

참고 문헌

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