14.2. Форма модульной программы

Организация программы в виде иерархии модулей позволяет улучшить процесс ее разработки. При этом следует иметь в виду следующее: число модулей, которые вызываются каким-либо модулем, и число модулей, которые его вызывают, оказывают влияние на сложность программы. Йодан (Yourdon) назвал число модулей, вызываемых из данного модуля, размахом или шириной управления модулями. Наряду с большим размером модуля, очень маленькая или очень большая ширина управления является признаком плохой схемы разбивки на модули.

Как показывает опыт, ширина управления модуля не должна превышать 10-ти. Это число связано с "магическим" числом 7, которое базируется на положениях психологии и, в особенности, на теории "кусков" ("chunking") информации. Кратковременная память человека имеет ограниченные способности сохранения "кусков" информации. Психологические эксперименты показали, что способность нашей кратковременной памяти находится в пределах 5-9 "кусков" (в среднем – 7). Она может одновременно оперировать около 7 "кусками" информации. Когда человек превышает этот предел, он более склонен к ошибкам.

Реорганизация информации с разбивкой на подходящие части важна для эффективного использования кратковременной памяти человека и для улучшения понимаемости материала. Во многих жизненных ситуациях люди делают такую реорганизацию бессознательно. Однако программист может сам себе помочь, сознательно не допуская ширины управления модулями, которая превышает число семь.

14.3. Стандарты структурного программирования

Программа, выполненная в соответствии со стандартами структурного программирования, должна удовлетворять следующим рекомендациям:

1. Программа должна разделяться на независимые части, называемые модулями.

2. Модуль – это независимый блок, код которого физически и логически отделен от кода других модулей.

3. Модуль выполняет только одну логическую функцию.

4. Размер модуля не должен превышать 100 операторов.

5. Модуль имеет одну входную и одну выходную точку.

6. Взаимосвязи между модулями устанавливаются по иерархической структуре.

7. Каждый модуль должен начинаться с комментария, объясняющего

• его назначение,

• назначение переменных, передаваемых в модуль и из него,

• модулей, которые его вызывают, и

• модулей, которые вызываются из него.

8. Следует избегать ненужных меток и вообще не использовать оператор goto. В виде исключения этот оператор можно использовать только для переходов на выходную точку модуля.

9. Идентификаторы всех переменных и модулей должны быть смысловыми.

10. Родственные группы идентификаторов должны начинаться с одинакового префикса.

11. Следует использовать только стандартные управляющие конструкции (выбор, цикл, выход, блок).

12. В одной строке записывать не более одного оператора. Если для записи оператора требуется больше, чем одна строка, то все последующие строки записываются с отступами вправо.

13. Не допускать вложенности операторов if более 3-х уровней.

Примечание. Приведенные рекомендации были сформулированы уже более двадцати лет назад. С тех пор, как уже упоминалось выше, средства языков программирования, ориентированные на обеспечение возможностей построения программ по модульному принципу, значительно усовершенствовались. И сегодня в модуль, как правило, помещается не одна подпрограмма, а несколько, логически связанных. При этом в модуле стало возможным помещать не только подпрограммы, но и объявление типов, констант и переменных, специфических только для них. Например, в составе стандартных модулей системы Турбо Паскаль, имеется модуль Graph, содержащий весь спектр подпрограмм управления выводом на экран монитора информации в графическом режиме, а также и некоторый набор констант и переменных, используемых, почти исключительно, этими подпрограммами.