Структура программы и аппарат подпрограмм

Структура программы состоит из следующих частей:

· заголовка программы;

· раздела описания данных;

· раздела операторов (тела программы);

· окончания программы.

Составные части программы записываются с помощью специальных ключевых слов.
Эти зарегистрированные слова являются индефикаторами, которые имеют специальное
значение для компилятора. Так, заголовок программы состоит из зарезервированного
слова Program, имени программы и заканчивается точкой с запятой. Имена, создаваемые
программистом, не должны совпадать с ключевыми словами.

Раздел описаний состоит из объявления всех элементов, которые будут использованы в
данной программе. Раздел описания данных может включать в себя следующие
подразделы:

· раздел описания меток;

· раздел описания констант;

· раздел описания типов;

· раздел описания переменных;

· раздел описания процедур и функций;

· раздел подключаемых библиотек (модулей).

Тело программы (раздел операторов) представляет собой последовательность операторов, необходимых для выполнения программы. Операторы должны отделяться друг от друга точкой с запятой. Раздел операторов по сути дела является составным оператором, и содержится между служебными словами BEGIN и END. Слово END и является концом программы. После него ставится точка.

Для того чтобы было понятнее содержание текста программы, рекомендуется использовать пояснительные комментарии, которые заключаются в фигурные скобки {комментарий}.

Основная программа представляет собой сложную программную структуру, включающую нужное количество подпрограмм и модулей. Подпрограммы осуществляют решения локальных задач, входящих в общий проект задачи. А модули - это независимые части, состоящие из комплекса отдельно хранимых и независимых подпрограмм и данных, логически связанных между собой и которые могут быть использованы в других программах.

Модуль в программировании представляет собой функционально законченный фрагмент программы, оформленный в виде отдельного Файла с исходным кодом. Модули могут объединяться в пакеты и, далее, в библиотеки. Часто говорят о модулях, как о библиотеках - наборах полезных подпрограмм, которые могут использоваться несколькими программами.

Однако у модуля есть еще одна функция - разбивать большую программу на составные части. В общем случае программа может иметь модульную структуру, т.е. состоять из нескольких программных единиц, связанных между собой командами передачи управления. Такой принцип построения программ называется модульным. Программная единица, с первой команды которой начинается выполнение программы, называется головной программой. Остальные программные единицы, входящие в единую программу, называются подпрограммами.

Напомним, что подпрограмма - это последовательность операторов, которые определены и записаны только в одном месте программы, однако их можно вызвать для выполнения из одной или нескольких точек программы.

Иначе говоря, повторяющаяся группа операторов оформляется в виде самостоятельной программной единицы - подпрограммы, записывается однократно, а в соответствующих местах программы обеспечивается лишь обращение к ней (ссылка). Использование аппарата подпрограмм позволяет сократить объем и улучшить структуру программы с точки зрения наглядности и читаемости, уменьшить вероятность ошибок и облегчить процесс отладки программы. Подпрограммы имеют структуру, аналогичную главной программе. Они содержат заголовок со специальным словом — признаком подпрограммы, имя и, при необходимости, списки передаваемых на обработку и получаемых из подпрограммы данных.

Кроме того, подпрограмма может быть рассмотрена как самостоятельный модуль (со своими входными и выходными данными), что позволяет использовать ее в общем, иерархическом подходе при конструировании алгоритма и программы по принципам нисходящего проектирования.

Подпрограммами можно разделить на две категории: процедуры и функции. Отличие функций от процедур:

1. Результат выполнения функции - одно значение, а процедуры - одно или несколько.

2. Результат выполнения функции - передается в основную программу как значение имени этой функции, а результат выполнения процедуры - как значения ее параметров.

Если подпрограмма только осуществляет действия над переменными, то такая подпрограмма называется процедурой. Процедуры отличаются от функций тем, что функции возвращают какое-либо значение, а процедуры — нет. Легко заметить схожесть структуры программы целиком и любой из ее процедур. Действительно, ведь и процедура и основная программа реализуют некий алгоритм, просто процедура не дает решения всей задачи. Отличие в заголовке и в знаке после End (а именно, знак;).

В теле подпрограммы-функции обязательно должна быть команда присвоения такого вида: <Имя функции>: = <Выражение>;. Указанное выражение должно приводить к значению того же типа, что и тип результата функции. Вызов функции должен входить в выражение. При вычислении значения такого выражения функция будет вызвана, действия, находящиеся в ее теле, будут выполнены, в выражение будет подставлено значение результата функции.

Рис. 1. Структура языка программирования высокого уровня

В общем случае структуру языка высокого уровня можно представить в виде следующего рисунка (рис. 1).

В заключение можно расширить определение языка высокого уровня.

Язык программирования высокого уровня - набор ключевых слов (словарь) и система правил (грамматических и синтаксических) для конструирования операторов, состоящих из групп или строк чисел, букв, знаков препинания и других символов, с помощью которых программисты могут сообщать компьютеру набор команд и строить программу.