Cтраница 4
Модификация программы упрощается, если она разбита на основную программу и несколько подпрограмм, поскольку изменения в постановке задачи часто влияют только на какую-либо часть всей программы. Основная программа содержит общую логику решения и состоит из последовательности вызовов, или обращений к подпрограммам. Так, например, программа может быть сегментирована на подпрограммы, выполняющие конкретные вычисления, например расчет значения функции или обращение матрицы. Подпрограммы осуществляют тесты, необходимые для установления правильности данных или результатов, а также управляют функциями ввода-вывода, например считывания или перфорации карт. [46]
Попутно рис. 3.7 показывает, что при помощи длинных макро очень просто порождать необозримо длинные программы. Этого можно избежать, если писать в макротеле только последовательность вызова подпрограммы, которая выполняет необходимые действия ( почему такой способ разрешает проблему. [47]
В заключение этого пункта мы коротко обсудим, как писать сложные и длинные программы. Как можно решить, какие полпрограммы будут необходимы и какие последовательности вызовов следует использовать. Одним из успешных приемов для решения этих проблем является итеративный метод. [48]
Каждая из программ исполнительной базы обладает одной строго определенной целью. Интеллектуальные управляющие программы, учитывая специфику конкретной задачи, формируют последовательность вызова программ исполнительной базы п управляют всем процессом решения задачи. Для решения сложных задач методом конечных элементов становится необходимым применять суперэлементы. Реализация метода су-перзлементов вызывает необходимость для каждого суперэлемента выполнять сложную последовательность операций по его формированию ц обработке, затем использовать программы, имеющие дело с совокупностью сунерэлементов, а затзм для каждого суперэлемеита в отдельности определять выходные данные задачи. При этом необходимо обеспечить эффективность выполнения каждого этапа расчета. Каждый этан выполняется при помощи соответствующей рабочей программы, а управляющая программа определяет логику вызова рабочих программ. Для того чтобы обеспечить независимость разработки программ, выполняющих каждый этап, возможность замены метода выполнения и контроля правильности выполнения каждого этапа, была принята структура, состоящая из большого количества мелких программ и сервисного математического обеспечения. [49]
Как правило, лучше всего стремиться к наиболее детерминированному поведению, хотя это не всегда оказывается самой лучшей политикой: многое зависит от таких особенностей различных деревьев поиска, как распределение тупиковых вершин и сложность протоколов связываний. Часто деревья поиска с наименьшей степенью ветвления возникают в том случае, когда в последовательностях вызовов минимизируется число переменных, встречающихся в вызове на момент его активации. Именно так обстоит дело в только что рассмотренном примере: в первом исполнении активируются вызовы сложить ( х, /, 3) и сложить ( 2, у, 3), каждый из которых содержит только по одной переменной, в то время как во втором исполнении активируется вызов сложить ( х, у, 3), содержащий уже две переменные. [50]
По нашему мнению, подпрограмме и макрокоманде лучше давать различные имена ( здесь к имени подпрограммы добавлена буква X), но ассемблер этого не требует. Учтите, что в системных макро используется именно такая методика: макро представляет собой просто последовательность вызовов для команды ЕМТ. [51]
Программа, которая вызывает в память другую программу и запускает ее, называется главной программой; вызываемая подобным образом программа называется подчиненной. Главная программа может вызывать много различных подчиненных программ. Такая последовательность вызовов показана на рис. 7.2, где программа А по очереди вызывает программы X, Y и Z. Подчиненная программа в свою очередь может вызывать свои подчиненные программы, будучи по отношению к ним главной. Соответствующая последовательность управляющих вызовов показана на рис. 7.3. В этой последовательности подчиненная программа может быть главной по отношению к любому числу ее собственных подчиненных программ. Однако подчиненная программа никогда не может вызвать ни одну из программ, главных по отношению к ней в этой иерархии. Любая программа может вызвать любую другую программу, если только вызываемая программа никогда не вызывает вызывающую программу или любую другую программу, главную по отношению к вызывающей. [52]
Хотя это исполнение, очевидно, менее эффективно, правильный ответ все равно получен. Говорят, что второе исполнение программы является менее детерминированным, чем первое, поскольку в нем потребовалось исследовать большее количество вычислений, причем почти все они заканчивались неудачей. Изменение последовательности вызовов эквивалентно изменению правила вычислений, которое в свою очередь меняет выбираемое дерево поиска, предъявляемое интерпретатору. [53]
Обратим еще раз внимание на различие между вызовами символа и повторяющимися вызовами процедуры, генерирующей изображение. Процедура может быть связана с различными преобразованиями, изменяющими изображение от вызова к вызову. Следовательно, такая последовательность вызовов процедуры генерирует последовательность различных экземпляров изображения. Каждый вызов приводит к созданию нового сегмента команд дисплейного процессора, - процедура является аналогом макроопределения. Символ же размещается в дисплейном файле и может быть вызван во время выполнения программы дисплейного процессора. Для последней символ является аналогом подпрограммы. [54]
Обратим еще раз внимание на различие между вызовами символа и повторяющимися вызовами процедуры, генерирующей изображение. Процедура может быть связана; различными преобразованиями, изменяющими изображение от вызова к вызову. Следовательно, такая последовательность вызовов процедуры генерирует последовательность различных экземпляров изображения. Каждый вызов приводит к созданию нового, сегмента команд дисплейного процессора, - процедура является аналогом макроопределения. Символ же размещается в дисплейном файле и может быть вызван во время выполнения программы дисплейного процессора. Для последней символ является аналогом подпрограммы. [55]
Строго говоря, программа осторожный шаг описывает не одну, а две последовательности вызовов предписаний. Конкретная последовательность определяется лишь при выполнении этой программы. Таким образом, фразу программа - формальное описание последовательности вызовов предписаний, следует понимать именно в таком динамическом смысле. В рамках метафоры Универсального Выполнителя мы можем понимать программу как программу его действий - формальный текст, полностью описывающий поведение Универсального Выполнителя с учетом всех тех условий, которые могут сложиться при выполнении программы. [56]
Одна из фаз жизненного цикла называется фазой конструирования. Она могла бы также с успехом называться и фазой внешнего проектирования, чтобы подчеркнуть тот факт, что только внешние атрибуты проектирования, определяющие изделие ( каково оно), фиксируются и записываются в его спецификации. Здесь же определяются все внешние связи с другими изделиями: последовательности вызова программ и параметры, таблицы и массивы, входы и выходы, входные и выходные файлы, выполняемые функции. [57]
Функцию RANDOM для одного и того же промежутка необходимо использовать несколько раз, указав параметр стартовое-число только при первом вызове функции. Каждый раз при выполнении этой последовательности вызовов функции RANDOM будет получена одна и та же последовательность случайных чисел. Если стартовое-число не указывается, при каждом новом выполнении одной и той же последовательности вызовов функции RANDOM для одного и того же промежутка получаемая последовательность случайных чисел будет разной, поскольку текущее время дня непрерывно изменяется. [58]