Базовые управляющие структуры структурного программирования

В теории программирования доказано, что программу для решения задачи любой сложности можно составить только из трех структур, называемых следованием, ветвлением и циклом. Этот результат установлен Боймом и Якопини еще в 1966 году путем доказательства того, что любую программу можно преобразовать в эквивалентную, состоящую только из этих структур и их комбинаций.

Следование, ветвление и цикл называют базовыми конструкциями структурного программирования. Следованием называется конструкция, представляющая собой последовательное выполнение двух или более операторов (простых или составных). Ветвление задает выполнение либо одного, либо другого оператора в зависимости от выполнения какого-либо условия. Цикл задает многократное выполнение оператора (рис. 33.2). Особенностью базовых конструкций является то, что любая из них имеет только один вход и один выход, поэтому конструкции могут вкладываться друг в друга произвольным образом, например, цикл может содержать следование из двух ветвлений, каждое из которых включает вложенные циклы (рис. 33.3).

Рис. 33.2. Базовые конструкции структурного программирования

Рис. 33.3. Вложение базовых конструкций

Целью использования базовых конструкций является получение программы простой структуры. Такую программу легко читать (а программы чаще приходится читать, чем писать), отлаживать и при необходимости вносить в нее изменения. Структурное программирование называют «программированием без goto». Действительно частое использование операторов передачи управления в произвольные точки программы затрудняет прослеживание логики ее работы. Однако, есть ситуации, в которых использование goto оправдано и приводит, напротив, к упрощению структуры программы.

В большинстве языков высокого уровня существует несколько реализаций базовых конструкций. Они введены для удобства программирования, и в каждом случае надо выбирать наиболее подходящие средства.