定义
结构化编程是一种遵循清晰逻辑结构、避免使用 goto
的编程方法。它强调使用有限的三种基本控制结构来组织程序,提高程序的可读性、可维护性和可测试性。
它是现代程序设计的基础,被广泛应用于命令式语言(如 C、Pascal、Java)中。
三种基本控制结构
控制结构 | 说明 | 示例语句 |
---|---|---|
顺序结构 | 从上到下依次执行 | A(); B(); C(); |
选择结构 | 根据条件执行不同分支 | if…else、switch |
循环结构 | 重复执行代码块 | for、while、do…while |
基本原则
- 模块化原则:将程序划分为若干函数/过程模块;
- 自顶向下设计:先规划总结构,再细化每层模块;
- 逐步求精:由抽象到具体,逐层实现;
- 控制结构有限原则:只使用顺序、选择、循环三种控制结构;
- 无 goto 原则:避免跳转语句导致程序流程混乱。
优缺点
优点
- 结构清晰、逻辑明确;
- 易于阅读、测试和维护;
- 提高程序的可移植性和可重用性;
- 便于团队协作开发。
局限性
- 在面对复杂系统或高复用需求时缺乏抽象能力;
- 模块粒度可能较粗,函数之间耦合较强;
- 难以应对对象关系、事件驱动等复杂场景;
- 不支持数据和行为的封装。
结构化编程与面向对象编程对比
比较维度 | 结构化编程 | 面向对象编程(OOP) |
---|---|---|
核心思想 | 以过程/函数为中心 | 以对象(数据+行为)为中心 |
数据管理 | 数据与操作分离 | 数据与操作封装在对象中 |
可维护性 | 中等 | 较强,支持继承与多态 |
重用性 | 依赖函数调用 | 支持继承、接口、封装、组合 |
编程复杂性 | 简单,适合小型程序 | 复杂,适合大型复杂系统 |
示例
请结合结构化编程思想设计一个学生成绩统计程序,并说明其程序结构。
解答:
主控制模块(main)
- 负责调用各功能模块,整体程序的执行入口。
输入模块
- 负责接收用户输入,如学生人数、成绩等。
处理模块
- 实现成绩统计功能,如求平均值、最高分、最低分;
- 采用循环结构实现遍历。
输出模块
- 显示最终结果,采用顺序结构输出信息。