構造化プログラミング

最近当たり前のように使われ、何を指しているかすら忘れられがちな構造化プログラミングですが、オブジェクト指向に発展的解消を遂げ、いまだにオブジェクト指向の中核をなす概念です。構造化プログラミングの過去、現在、そしてオブジェクト指向にどうつながるかを解説します。

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1. 構造化プログラミング 古くて新しいプログラミング の基本
2. 年表 1968年 • goto文は有害である 1969年 • 構造化プログラミング 1972年 • オブジェクト指向
3. 年表 1968年 • goto文は有害である 1969年 • 構造化プログラミング 1970年 • リレーショナルデータベース 1971年 • Intel 4004(世界初のマイクロプロセッサ) 1972年 • オブジェクト指向 1972年 • Unix 1972年 • C言語 1974年 • Altair 8800(世界初の個人用コンピュータ)
4. 疑問 GOTO文を使わないことがなぜそんなに重要なのか？ 最近GOTO文を導入したPHPはダメな言語なのか？ オブジェクト指向の３原則はどうして微妙なのか？
5. 構造化プログラミング言語
6. 構造化 非構造化 構造化 脊椎動物 哺乳類 奇蹄目 鯨偶蹄目 ネコ目 ウサギ目 ゾウ目 霊長目 鳥類 タカ目 ペンギン目 スズメ目 爬虫類 有燐目 魚類 コイ目 フグ目
7. 構造化プログラミング 構造化プログラミングではプログラミング言語が持つステートメントを直接 使ってプログラムを記述するのではなく、機能を抽象化した仮想機械を想定 し、その仮想機械が提供する命令群でプログラムを記述する。普通、抽象化 は1段階ではなく階層的である。各階層での実装の詳細は他の階層と隔離さ れており、実装の変更の影響はその階層内のみに留まる。各階層はアプリ ケーションに近い抽象的な方から土台に向かって順序付けられている。この 順序は各階層を設計した時間的な順番とは必ずしも一致しない。 （Wikipedia)
8. 構造化プログラミング 適切に関数（メソッド）に分けることです
9. GOTO文 goto文と何の関係が あるのか？ goto文を無節操に使 うと、関数分けが不 可能になります。
10. 構造化プログラミング以降の世界 GOTO文のない世界 構造化プログラミングが最低限は できている世界
11. 構造化の三要素 構造化 順次 反復 分岐
12. 順次 DoSomething1(); DoSomething2(); DoSomething3(); DoSomething4(); DoSomething5();
13. 順次 DoSomothing1 DoSomothing2 DoSomothing3 DoSomothing4 DoSomothing5
14. 反復 for (int i = 0; i < 10; i++) { DoSomething1(); DoSomething2(); DoSomething3(); DoSomething4(); DoSomething5(); }
15. 反復 for DoSomothing1 DoSomothing2 DoSomothing3 DoSomothing4 DoSomothing5
16. 分岐 if (i <= 2) { DoSomething1(); DoSomething2(); } else { DoSomething3(); DoSomething4(); }
17. 分岐 if DoSomothing1 DoSomothing2 else DoSomothing3 DoSomothing4
18. GOTO文があるとどうなるか if (i <= 2) goto a; DoSomething1(); a: DoSomething2();
19. 増えてくるともうわけ わからなく メソッドわけが不可 能 インデントすらつけら れない
20. 去勢されたGOTO文 例外処理 break,continue など 最後以外の return switch
21. GOTO文を使った例外処理 if (!DoSomething1()) goto error; if (!DoSomething1()) goto error; if (!DoSomething1()) goto error; if (!DoSomething1()) goto error; if (!DoSomething1()) goto error; error: Error();
22. 構造化例外 try { DoSomething1(); DoSomething2(); DoSomething3(); DoSomething4(); DoSomething5(); } catch(Exception ex) { Error(ex); }
23. CONTINUE,BREAKなど for(int i = 0;i < 10; ++i) { DoSomething1(); if(j <= I * i) { break; } DoSomething2(); }
24. 最後以外のRETURN int Func() { for (int j = 0; j < 10; ++j) { for (int i = 0; i < 10; ++i) { DoSomething1(); if (j <= i * i) { return j; } } } return -1; }
25. C#やVISUAL BASICのSWITCH文 switch(i) { case 1: DoSomething1(); break; case 2: DoSomething2(); goto case 3; case 3: DoSomething3(); break; }
26. 入れ子になったループ(JAVA) jl oo p: fo r (i nt j = 0; j < 10 ; ++ j) { for (int i = 0; i < 10; ++i) { doSomething1(); if (j <= i * i) { break jloop; } } } jloop:for (int j = 0; j < 10; ++j){ for (int i = 0; i < 10; ++i){ doSomething1(); if (j <= i * i) { break jloop; } } } doSomething3();
27. 入れ子になったループ for (int j = 0; j < 10; ++j) { for (int i = 0; i < 10; ++i) { DoSomething1(); if (j <= i * i) { goto jexit; } } } jexit: DoSomething3();
28. PHPのGOTO文は邪悪か？ • ブロックに入るgotoは禁止 • C#と同じ ループなどのブロックからの脱出 のみに利用できる • 去勢されている 関数内からのreturnと同じ挙動 • goto濫用するためにあえてループをすべてgotoで書き直したりするなら別だが • いやPHPerならあえてそれをやってくれる、という意見もあるが いくらPHPerでもここからgotoス パゲッティは作れないのでは？
29. 構造化で何ができるか
30. 構造化プログラミングの提唱 翌1969年、再び開催されたNATOのソフトウェア工学会議に おいて、ダイクストラは「構造化プログラミング(Structured Programming)」という語を提唱した。ダイクストラはこの論 文においてgoto文については触れず、プログラムサイズが 大きくなったとしても正しさを証明できる良く構造化され たプログラム(well-structured programs)、大きなプログラムの 理解を助ける段階的な抽象化(step-wise abstraction)、抽象 データとその操作の抽象文の共同詳細化(joint refinement)につ いて述べた。(出典：Wikipedia)
31. よく構造化されたプログラム F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15
32. よく構造化されたプログラム F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15
33. よく構造化されたプログラム F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15
34. よく構造化されたプログラム F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15
35. 段階的な抽象化 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15
36. 段階的な抽象化 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15
37. 段階的な抽象化 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15
38. 抽象データとその操作の抽象文の 共同詳細化 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15
39. 抽象データとその操作の抽象文の 共同詳細化 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15 Ｄ2 Ｄ8 Ｄ7 Ｄ6 Ｄ5 Ｄ4 Ｄ3
40. 抽象データとその操作の抽象文の 共同詳細化 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15 Ｄ2 Ｄ8 Ｄ7 Ｄ6 Ｄ5 Ｄ4 Ｄ3
41. 抽象データとその操作の抽象文の 共同詳細化 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15 Ｄ2
42. 抽象データとその操作の抽象文の 共同詳細化 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15 Ｄ2 Ｄ6 Ｄ3 Ｄ1
43. 抽象データとその操作の抽象文の 共同詳細化 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15 Ｄ2 Ｄ6 Ｄ3
44. 抽象データとその操作の抽象文の 共同詳細化 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12 F13 F14 F15 Ｄ6 Ｄ3
45. 抽象データとその操作の抽象 文の共同詳細化 具象 整数 浮動小数点数 足す 掛ける 抽象 会員 店舗 入会する 開店する
46. オブジェクト指向へ
47. オブジェクト指向の三原則 継承 カプセル化 ポリモーフィズム
48. 他に必要なものはないのか？ 「世の中のすべてのものはオブジェクト」は？ 「処理とデータをまとめて扱う」は？
49. 年表 1968年 • goto文は有害である 1969年 • 構造化プログラミング 1972年 • オブジェクト指向
50. 年表 1968年 • goto文は有害である 1969年 • 構造化プログラミング 1972年 • オブジェクト指向
51. 年表 1968年 • goto文は有害である 1969年 • 構造化プログラミング 1972年 • オブジェクト指向
52. オブジェクト指向の三原則 構造化プログラミングの抽象データ型と段 階的詳細化がすでにある状態を前提として、 オブジェクト指向言語に実装する必要があ る言語機能。
53. オブジェクト指向の三原則 構造化プログラミングの理解抜 きに考えていても意味ない概念。
54. 最後に 構造化プログラミングの理解は現代でも必要なも のばかりです。 調べておきましょう。