Модульное программирование это кратко

Обновлено: 08.07.2024

В модульное программирование - это метод, используемый для разработки программного обеспечения, при котором программа делится на множество компонентов или небольших автономных блоков, называемых модулями, которые являются управляемыми, логичными и функциональными.

Модуль представляет собой блок операторов, решающий конкретную задачу. Каждый модуль содержит все необходимое для выполнения его собственных функций и может быть отредактирован или изменен, не затрагивая остальную часть проекта.

Этот способ программирования достигается за счет поддержки постоянного интерфейса модуля, который используется другими программными компонентами для доступа к функциям каждого модуля.

Модули устанавливают логические границы между компонентами, улучшая ремонтопригодность. Они включаются через интерфейсы, которые разработаны таким образом, чтобы минимизировать зависимость между различными модулями.

Основные и вспомогательные модули

Основной модуль и несколько дополнительных модулей составляют модульное программирование. Из основного модуля выполняются вызовы функций вспомогательных модулей.

Эти плагины существуют в виде отдельных исполняемых файлов, которые загружаются при запуске основного модуля. Каждому модулю присвоено уникальное имя в операторе PROGRAM.

Рабочие группы могут разрабатывать разные модули по отдельности, не зная всех модулей системы. Каждое модульное приложение связано с номером версии, чтобы обеспечить разработчикам гибкость при сопровождении модуля.

Возможности модульного программирования

Модульность

Компьютеру не нужна сломанная версия кода для его запуска. Человеческие когнитивные ограничения заставляют писать код более мелкими фрагментами.

Программа может содержать другие функции, а также может ссылаться на функции, находящиеся в других файлах. Эти функции или модули представляют собой наборы операторов, которые используются для выполнения операции или вычисления значения.

Чтобы сохранить простоту и удобочитаемость в больших и сложных программах, короткая основная функция используется вместе с другими функциями, а не длинная основная функция.

Разделив программу на группы модулей, каждый модуль будет легче понять, что соответствует основным принципам структурированного программирования.

Определение функции

Функция состоит из объявления ее определения, за которым следуют команды и операторы. Общий вид функции:

Имя_функции (объявление параметра)

- Объявление параметров представляет информацию, которая передается функции.

- Дополнительные переменные, специально используемые функцией, определены в предложениях.

- Все функции должны включать оператор возврата.

Объем переменных

Переменные, объявленные в основной функции или в пользовательских функциях, называются локальными переменными. У них есть значение при выполнении функции, но их значение не сохраняется после завершения функции.

Переменные, объявленные внешне по отношению к основной программе или пользовательским функциям, называются глобальными переменными. Эти переменные могут быть взяты из любой функции, которая находится внутри программы.

Это процедурный

Модульное программирование достаточно процедурно, поскольку полностью ориентировано на написание кода для функций без учета данных.

Примеры модульного программирования

Модульность в реальной жизни

Представьте себе дом, в котором есть электричество, с несколькими розетками на стенах. Эта система позволяет подключать различные электрические устройства, например, микроволновую печь, стиральную машину, сушилку и т. Д.

Эти устройства предназначены для выполнения своей конкретной задачи при подключении и включении, независимо от того, где они находятся.

Модули приложения должны следовать этой философии. Это означает, что они должны выполнять только свою конкретную задачу независимо от того, в какой части приложения они находятся или даже к какому приложению они подключены.

Кроме того, точно так же, как электрическое устройство можно легко отключить от розетки, модуль должен быть спроектирован таким образом, чтобы его можно было легко удалить из приложения.

Подобно тому, как удаление электрического устройства не влияет на функциональность других подключенных устройств, удаление модулей из приложения не должно влиять на функциональность других модулей этого приложения.

Функции в Java

В Java модули пишутся как независимые функции. Например, у вас может быть функция или блок кода для расчета среднего балла учащегося на основе его оценок на всех курсах, которые они прошли.

Функция должна получить список оценок в качестве входных данных, а затем вернуть вычисленную среднюю оценку:

Эта функция называется CalculateAverageNote. Он получает в качестве входных данных список заметок, используя массив типа данных double, и возвращает вычисленное среднее значение.

В функции сумма локальной переменной инициализируется нулем, а затем с помощью цикла for все уточнения добавляются к сумме. Наконец, полученная сумма делится на количество купюр, возвращая полученное значение.

Если бы во входной матрице были примечания 3.5, 3.0 и 4.0, после их добавления в сумме было бы значение 10,5, а затем оно было бы разделено на 3, потому что есть три примечания. Функция вернет значение 3,5.

Преимущество

Самостоятельное программирование проекта

Несколько программистов могут работать над одним проектом, если он разделен на модули. Разные программисты могут независимо проектировать разные программные модули, что требуется для большой и сложной программы.

Эффективная разработка программ

Программы можно разрабатывать быстрее, поскольку небольшие автономные модули легче понять, спроектировать и протестировать, чем большие программы.

Программист может предоставить необходимые входные данные и проверить правильность модуля, изучив его выходные данные.

Многократное использование модулей

Код, написанный для одной программы, часто бывает полезен для других. Модульное программирование позволяет сохранять эти разделы для будущего использования. Поскольку код можно перемещать, сохраненные модули могут быть связаны с любой другой программой, отвечающей требованиям ввода и вывода.

При монолитном программировании такие участки кода встроены в программу и недоступны для использования другими программами.

Легкость отладки и модификации

Модуль меньше полной программы, поэтому его легче тестировать. Каждый модуль можно написать и протестировать отдельно от остальной части программы. После тестирования модуля его можно использовать в новой программе без повторного тестирования.

Когда программа должна быть изменена, модульное программирование упрощает работу. Новые или отлаженные модули могут быть связаны с существующей программой без изменения остальной части программы.

Недостатки

Чрезмерно объектно-ориентированная структура

В этом программировании используются интерфейсы, что является довольно эффективной идеей. Чтобы воспользоваться этим, некоторые фреймворки поставляются с полным набором взаимозаменяемых классов. Например, для обработки сохраняемости может быть несколько классов, реализующих интерфейс сохраняемости.

Однако интегрированные среды разработки (IDE) не понимают этого. Например, вы можете попытаться найти источник метода, и IDE не будет знать, какой метод вы хотите увидеть, таким образом отображая длинный список файлов, в которых существует метод с таким именем.

Модули слишком маленькие

Есть много модулей, которые содержат только очень маленькую функцию. Каждый модуль требует дополнительного времени на синтаксический анализ и обработку в дополнение к его заголовку в коде.

Следовательно, использование большого количества небольших модулей добавит накладных расходов системе компиляции, увеличивая размер пакета.

Разложить без причины

Некоторые коды почти никогда не меняются. В таких случаях может не иметь большого смысла пытаться сделать его более чистым или с абстрактной логикой, если простое использование уже работает нормально.

Есть коды, которые выглядят не слишком красиво, но они не сильно изменились за последние годы. Нет причин разбирать код, который никогда не менялся и уже нормально работает.

Приложения

Модульное программирование - это всего лишь концепция. Его практика может применяться на любом языке программирования, особенно на языках процедурного характера, которые имеют отдельно скомпилированную программу.

Библиотеки компонентов, созданные из отдельно скомпилированных модулей, можно объединить в набор с помощью инструмента программирования, называемого компоновщиком.

Имена функций в разных модулях должны быть уникальными, чтобы облегчить их доступ в случае, если функции, используемые главным модулем, должны быть экспортированы.

Среди языков программирования, поддерживающих концепцию модульного программирования, - C, Ada, PL / I, Erlang, Pascal, Algol, COBOL, RPG, Haskell, Python, HyperTalk, IBM / 360 Assembler, MATLAB, Ruby, IBM RPG, SmallTalk, Morpho, Java (пакеты считаются модулями), Perl и т. Д.

Язык C

Модульное программирование можно применять на языке C, потому что оно позволяет устранить большую трудность, разделив его на несколько модулей.

Каждый из этих модулей решает конкретную задачу, а основная программа, представляющая собой набор таких процедур, решает проблему в целом.

Каждая функция, определенная в C, по умолчанию доступна глобально. Это можно сделать, включив файл заголовка, в котором определена реализация функции.

В качестве примера мы хотим объявить тип данных стека, а также то, что реализация и структура данных скрыты от пользователей.

Модуль – это последовательность логически связанных фрагментов, оформленных как отдельная часть программы.

К модулю предъявляются следующие требования:

2) на модуль нужно ссылаться с помощью его имени. Он должен иметь один вход и один выход, что гарантирует замкнутость модуля и упрощает сопровождение программ;

3) модуль должен иметь функциональную завершенность, т.е. выполнять перечень регламентированных операций для реализации каждой отдельной функции в полном составе, достаточных для завершения начатой обработки;

4) модуль должен возвращать управление в точку его вызова, в свою очередь, он должен иметь возможность сам вызывать другие модули;

5) модуль не должен сохранять историю своих вызовов и использовать ее при своем функционировании;

6) модуль должен иметь логическую независимость, т.е. результат работы программного модуля зависит только от исходных данных, но не зависит от работы других модулей;

7) модуль должен иметь слабые информационные связи с другими программными модулями – обмен информацией между модулями должен быть по возможности минимизирован;

8) модуль должен быть сравнительно невелик, т.е. быть обозримым по размеру и сложности. Опытные программисты рекомендуют его размер не более двух страниц распечатки на принтере.

Программирование с использованием модулей называется модульным программированием. Оно возникло еще в начале 60-х годов XX в. Модульное программирование основано на идее использования уровней абстракции, когда вся проблема или комплекс задач разбивается на задачи, подзадачи, абстрагируется и представляется в виде иерархического дерева связанных между собой модулей, в совокупности представляющих создаваемое программное обеспечение (ПО).

Достоинствами модульного программирования является следующее:

· большую программу могут писать одновременно несколько программистов, что позволяет раньше закончить задачу;

· можно создавать библиотеки наиболее употребительных модулей;

· упрощается процедура загрузки в оперативную память большой программы, требующей сегментации;

· появляется много естественных контрольных точек для отладки проекта;

· проще проектировать и в дальнейшем модифицировать программы.

Недостатки модульного программирования заключаеются в следующем:

· возрастает размер требуемой оперативной памяти;

· увеличивается время компиляции и загрузки;

· увеличивается время выполнения программы;

· довольно сложными становятся межмодульные интерфейсы.

Модульное программирование реализуется через модули – функции. Функция – это область памяти, выделяемая для сохранения программного кода, предназначенного для выполнения конкретной задачи. Другими словами, функция – минимальный исполняемый модуль программы на языке С/С++. По умолчанию функция имеет тип external, и доступ к ней возможен из любого файла программы. Но она может быть ограничена спецификатором класса памяти static.

Функция характеризуется типом, областью действия связанного с функцией имени, видимостью имени функции, типом связывания.

Все функции имеют рекомендуемый стандартами языка единый формат определения. Он имеет заголовок функции, в котором задаются: тип, имя функции и спецификация формальных параметров:

Тип имя_функции (спецификация_параметров) тело_функции

Тип – это тип возвращаемого функцией значения, в том числе void (кроме типов массива или функции). Умолчанием является тип int. Если тип возврата функции не void, то тело функции должно содержать как минимум один оператор return.




Имя_функции – идентификатор, с помощью которого можно обратиться к функции. Он выбирается программистом произвольно и не должен совпадать со служебными словами и с именами других объектов программы. Однако любая программа на языке С/С++ должна иметь хотя бы одну функцию с именем main – главную функцию, содержащую точку входа в программу.

Спецификация_параметров – список формальных параметров, т.е. переменных, принимающих значения, передаваемые функции при ее вызове. Список формальных параметров перечисляется через запятую. Каждый формальный параметр должен иметь следующий формат:

Тип может быть встроенным (int, long, float, double и т.д.), структурой (struct), объединением (union), перечислением (enum), указателями на них или на функции или классы (class). Имя_формального_параметра представляет собой имя используемой в теле функции переменной. Идентификаторы формальных параметров не могут совпадать с именами локальных переменных, объявленных внутри тела функции.

Объявление формального параметра может содержать инициализатор, то есть выражение, которое должно обеспечить параметру присвоение начального значения. Инициализатор параметра не является константным выражением. Начальная инициализация параметров происходит не на стадии компиляции (как, например, выделение памяти под массивы), а непосредственно в ходе выполнения программы.

В языке С/C++ допустимы функции, количество параметров у которых при компиляции функции не фиксировано, следовательно, остаются неизвестными и их типы. Количество и типы параметров таких функций становятся известными только при их вызове, когда явно задан список фактических параметров. При определении и описании таких функций со списками параметров неопределенной длины спецификацию формальных параметров следует закончить запятой и многоточием.

Каждая функция с переменным количеством параметров должна иметь хотя бы один обязательный параметр. После списка обязательных параметров ставится запятая, а затем многоточие, извещающее компилятор, что дальнейший контроль соответствия количества и типов параметров при обработке вызова функции проводить не нужно.

Спецификация_параметровможет отсутствовать, то есть скобки могут быть пустыми, но в этом случае рекомендуется указывать тип void.

Тело_функции – часть определения функции, ограниченная фигурными скобками и непосредственно размещенная вслед за заголовком функции. Тело_функцииможет быть либо составным оператором, либо блоком. Например:

Модуль – это последовательность логически связанных фрагментов, оформленных как отдельная часть программы.

К модулю предъявляются следующие требования:

2) на модуль нужно ссылаться с помощью его имени. Он должен иметь один вход и один выход, что гарантирует замкнутость модуля и упрощает сопровождение программ;

3) модуль должен иметь функциональную завершенность, т.е. выполнять перечень регламентированных операций для реализации каждой отдельной функции в полном составе, достаточных для завершения начатой обработки;

4) модуль должен возвращать управление в точку его вызова, в свою очередь, он должен иметь возможность сам вызывать другие модули;

5) модуль не должен сохранять историю своих вызовов и использовать ее при своем функционировании;

6) модуль должен иметь логическую независимость, т.е. результат работы программного модуля зависит только от исходных данных, но не зависит от работы других модулей;

7) модуль должен иметь слабые информационные связи с другими программными модулями – обмен информацией между модулями должен быть по возможности минимизирован;

8) модуль должен быть сравнительно невелик, т.е. быть обозримым по размеру и сложности. Опытные программисты рекомендуют его размер не более двух страниц распечатки на принтере.

Программирование с использованием модулей называется модульным программированием. Оно возникло еще в начале 60-х годов XX в. Модульное программирование основано на идее использования уровней абстракции, когда вся проблема или комплекс задач разбивается на задачи, подзадачи, абстрагируется и представляется в виде иерархического дерева связанных между собой модулей, в совокупности представляющих создаваемое программное обеспечение (ПО).

Достоинствами модульного программирования является следующее:

· большую программу могут писать одновременно несколько программистов, что позволяет раньше закончить задачу;

· можно создавать библиотеки наиболее употребительных модулей;

· упрощается процедура загрузки в оперативную память большой программы, требующей сегментации;

· появляется много естественных контрольных точек для отладки проекта;

· проще проектировать и в дальнейшем модифицировать программы.

Недостатки модульного программирования заключаеются в следующем:

· возрастает размер требуемой оперативной памяти;

· увеличивается время компиляции и загрузки;

· увеличивается время выполнения программы;

· довольно сложными становятся межмодульные интерфейсы.

Модульное программирование реализуется через модули – функции. Функция – это область памяти, выделяемая для сохранения программного кода, предназначенного для выполнения конкретной задачи. Другими словами, функция – минимальный исполняемый модуль программы на языке С/С++. По умолчанию функция имеет тип external, и доступ к ней возможен из любого файла программы. Но она может быть ограничена спецификатором класса памяти static.

Функция характеризуется типом, областью действия связанного с функцией имени, видимостью имени функции, типом связывания.

Все функции имеют рекомендуемый стандартами языка единый формат определения. Он имеет заголовок функции, в котором задаются: тип, имя функции и спецификация формальных параметров:

Тип имя_функции (спецификация_параметров) тело_функции

Тип – это тип возвращаемого функцией значения, в том числе void (кроме типов массива или функции). Умолчанием является тип int. Если тип возврата функции не void, то тело функции должно содержать как минимум один оператор return.

Имя_функции – идентификатор, с помощью которого можно обратиться к функции. Он выбирается программистом произвольно и не должен совпадать со служебными словами и с именами других объектов программы. Однако любая программа на языке С/С++ должна иметь хотя бы одну функцию с именем main – главную функцию, содержащую точку входа в программу.

Спецификация_параметров – список формальных параметров, т.е. переменных, принимающих значения, передаваемые функции при ее вызове. Список формальных параметров перечисляется через запятую. Каждый формальный параметр должен иметь следующий формат:

Тип может быть встроенным (int, long, float, double и т.д.), структурой (struct), объединением (union), перечислением (enum), указателями на них или на функции или классы (class). Имя_формального_параметра представляет собой имя используемой в теле функции переменной. Идентификаторы формальных параметров не могут совпадать с именами локальных переменных, объявленных внутри тела функции.

Объявление формального параметра может содержать инициализатор, то есть выражение, которое должно обеспечить параметру присвоение начального значения. Инициализатор параметра не является константным выражением. Начальная инициализация параметров происходит не на стадии компиляции (как, например, выделение памяти под массивы), а непосредственно в ходе выполнения программы.

В языке С/C++ допустимы функции, количество параметров у которых при компиляции функции не фиксировано, следовательно, остаются неизвестными и их типы. Количество и типы параметров таких функций становятся известными только при их вызове, когда явно задан список фактических параметров. При определении и описании таких функций со списками параметров неопределенной длины спецификацию формальных параметров следует закончить запятой и многоточием.

Каждая функция с переменным количеством параметров должна иметь хотя бы один обязательный параметр. После списка обязательных параметров ставится запятая, а затем многоточие, извещающее компилятор, что дальнейший контроль соответствия количества и типов параметров при обработке вызова функции проводить не нужно.

Спецификация_параметровможет отсутствовать, то есть скобки могут быть пустыми, но в этом случае рекомендуется указывать тип void.

Тело_функции – часть определения функции, ограниченная фигурными скобками и непосредственно размещенная вслед за заголовком функции. Тело_функцииможет быть либо составным оператором, либо блоком. Например:


В любой профессии, не только в программировании, вы переживаете разные эмоциональные состояния по ходу выполнения проекта:

  • Сначала есть энтузиазм от перспектив и возможностей.
  • Затем приходит азарт. Первые ошибки и трудности вас только раззадоривают, заставляя мозг и фантазию работать на полную катушку.
  • Следом проседает концентрация. В какой-то момент вы перестаёте обращать внимание на предупреждения и мелкие ошибки, откладывая решение этих проблем на потом.
  • В итоге вы теряете мотивацию. Вы исправляете одну ошибку – появляется три. Вы пытаетесь добавить новую функцию, но выкидываете идею в мусорное ведро из-за нежелания тратить на это много времени.

Некоторые думают, что это нормально: стоит смириться и каждый раз проживать этот цикл. На деле же всё немного проще, и решение лежит не в области психологии, а в подходе к созданию кода.

Классическая проблема программирования


Похоже на ваши глаза перед сдачей проекта, не так ли?

Это иллюстрация той сложности, с которой вам надо работать, какое количество связей учитывать, если возникает ошибка.

Программирование не уникальная дисциплина: здесь можно и нужно применять опыт из других областей. Возьмём, к примеру, компьютер. Их производители не задумываются над многообразием задач, которые решает пользователь, и уж тем более не выделяют под каждую маленький процессор и память. Компьютер – это просто набор независимых сложных объектов, объединённых в одном корпусе при помощи разъёмов и проводов. Объекты не уникальны, не оптимизированы конкретно под вас, и тем не менее блестяще справляются со своей задачей.

В программировании есть точно такие же решения. Например, библиотеки. Они помогают не тратить драгоценное время на изобретение велосипеда. Однако для частных задач библиотеки не эффективны – создание отнимет уйму времени, а при единичной повторяемости эффективность стремится к нулю.

В этом случае полезнее обратиться к модулям. Модуль – логически завершённый фрагмент кода, имеющий конкретное функциональное назначение. Для взаимодействия модулей используются способы, не позволяющие изменять параметры и функциональность. Плюсы модульного программирования очевидны:

  • Ускорение разработки.
  • Повышение надёжности.
  • Упрощение тестирования.
  • Взаимозаменяемость.

Модульное программирование крайне эффективно при групповых разработках, где каждый сотрудник может сконцентрироваться только на своём фронте работ и не оглядываться на решения коллег. Однако и в индивидуальном подходе вы получаете, как минимум, вышеописанные преимущества.

Но не всё так просто.

Проблемы модульного программирования

В повседневной жизни таких примеров множество. Чтобы купить билет на самолёт или узнать время вылета, вам не надо звонить пилоту. Чтобы выпить молока, не надо ехать в деревню или на завод и стоять над душой у коровы. Для этого всегда есть посредники.

В модульном программировании существует три основные реализации:

Несмотря на то, что первая реализация IoC используется чаще всего, для первых шагов в модульном программировании лучше использовать другие два. Причина – простое создание интерфейсов лишь ограничивает доступ к модулям, а для снижения сложности кода необходимо также уменьшить количество связей. Интерфейсы, хаотично ссылающиеся на другие интерфейсы, код только усложняют.

Для решения этой проблемы необходимо разработать архитектуру кода. Как правило, она схожа с файловой структурой любого приложения:


Таким образом, поддержка принципов модульного программирования, инверсии управления и четкой архитектуры приложения поможет убить сразу трёх зайцев:

  1. Обеспечить чёткое функциональное разделение кода. При возникновении ошибок можно быстро определить источник, а исправления не приведут к появлению новых сбоев.
  2. Минимизировать количество связей. Это позволит упростить разработку, отдав на откуп нескольким разработчикам разные модули. Или вы сможете самостоятельно разрабатывать каждый блок без оглядки на другие, что тоже экономит время и силы.
  3. Создать иерархию с чёткой вертикалью наследования. Это повышает надёжность кода, так как тестирование провести проще, а результаты информативнее.

Соблюдение принципа модульности в больших проектах позволит сэкономить время и не расплескать стартовый задор. Более того, у вас получится наконец сосредоточиться на самом интересном – реализации оригинальных задумок в коде. А ведь это именно то, что каждый из нас ищет в программировании.


В любой профессии, не только в программировании, вы переживаете разные эмоциональные состояния по ходу выполнения проекта:

  • Сначала есть энтузиазм от перспектив и возможностей.
  • Затем приходит азарт. Первые ошибки и трудности вас только раззадоривают, заставляя мозг и фантазию работать на полную катушку.
  • Следом проседает концентрация. В какой-то момент вы перестаёте обращать внимание на предупреждения и мелкие ошибки, откладывая решение этих проблем на потом.
  • В итоге вы теряете мотивацию. Вы исправляете одну ошибку – появляется три. Вы пытаетесь добавить новую функцию, но выкидываете идею в мусорное ведро из-за нежелания тратить на это много времени.

Некоторые думают, что это нормально: стоит смириться и каждый раз проживать этот цикл. На деле же всё немного проще, и решение лежит не в области психологии, а в подходе к созданию кода.

Классическая проблема программирования


Похоже на ваши глаза перед сдачей проекта, не так ли?

Это иллюстрация той сложности, с которой вам надо работать, какое количество связей учитывать, если возникает ошибка.

Программирование не уникальная дисциплина: здесь можно и нужно применять опыт из других областей. Возьмём, к примеру, компьютер. Их производители не задумываются над многообразием задач, которые решает пользователь, и уж тем более не выделяют под каждую маленький процессор и память. Компьютер – это просто набор независимых сложных объектов, объединённых в одном корпусе при помощи разъёмов и проводов. Объекты не уникальны, не оптимизированы конкретно под вас, и тем не менее блестяще справляются со своей задачей.

В программировании есть точно такие же решения. Например, библиотеки. Они помогают не тратить драгоценное время на изобретение велосипеда. Однако для частных задач библиотеки не эффективны – создание отнимет уйму времени, а при единичной повторяемости эффективность стремится к нулю.

В этом случае полезнее обратиться к модулям. Модуль – логически завершённый фрагмент кода, имеющий конкретное функциональное назначение. Для взаимодействия модулей используются способы, не позволяющие изменять параметры и функциональность. Плюсы модульного программирования очевидны:

  • Ускорение разработки.
  • Повышение надёжности.
  • Упрощение тестирования.
  • Взаимозаменяемость.

Модульное программирование крайне эффективно при групповых разработках, где каждый сотрудник может сконцентрироваться только на своём фронте работ и не оглядываться на решения коллег. Однако и в индивидуальном подходе вы получаете, как минимум, вышеописанные преимущества.

Но не всё так просто.

Проблемы модульного программирования

В повседневной жизни таких примеров множество. Чтобы купить билет на самолёт или узнать время вылета, вам не надо звонить пилоту. Чтобы выпить молока, не надо ехать в деревню или на завод и стоять над душой у коровы. Для этого всегда есть посредники.

В модульном программировании существует три основные реализации:

Несмотря на то, что первая реализация IoC используется чаще всего, для первых шагов в модульном программировании лучше использовать другие два. Причина – простое создание интерфейсов лишь ограничивает доступ к модулям, а для снижения сложности кода необходимо также уменьшить количество связей. Интерфейсы, хаотично ссылающиеся на другие интерфейсы, код только усложняют.

Для решения этой проблемы необходимо разработать архитектуру кода. Как правило, она схожа с файловой структурой любого приложения:


Таким образом, поддержка принципов модульного программирования, инверсии управления и четкой архитектуры приложения поможет убить сразу трёх зайцев:

  1. Обеспечить чёткое функциональное разделение кода. При возникновении ошибок можно быстро определить источник, а исправления не приведут к появлению новых сбоев.
  2. Минимизировать количество связей. Это позволит упростить разработку, отдав на откуп нескольким разработчикам разные модули. Или вы сможете самостоятельно разрабатывать каждый блок без оглядки на другие, что тоже экономит время и силы.
  3. Создать иерархию с чёткой вертикалью наследования. Это повышает надёжность кода, так как тестирование провести проще, а результаты информативнее.

Соблюдение принципа модульности в больших проектах позволит сэкономить время и не расплескать стартовый задор. Более того, у вас получится наконец сосредоточиться на самом интересном – реализации оригинальных задумок в коде. А ведь это именно то, что каждый из нас ищет в программировании.

Модульное программирование — это организация программы как совокупности небольших независимых блоков, называемых модулями.

Модуль — функционально законченный фрагмент программы, оформленный в виде отдельного файла с исходным кодом. Модули проектируются таким образом, чтобы предоставлять программистам удобную для многократного использования функциональность (интерфейс) в виде набора функций, классов, констант. Модули могут объединяться в пакеты и, далее, в библиотеки. Удобство использования модульной архитектуры заключается в возможности обновления (замены) модуля, без необходимости изменения остальной системы.

Использование модульного программирования позволяет упростить тестирование программы и обнаружение ошибок. Модульность часто является средством упрощения задачи проектирования программы и распределения процесса разработки между группами разработчиков. При разбиении программы на модули для каждого модуля указывается реализуемая им функциональность, а также связи с другими модулями.

Выделение функций в модуль

Модуль в языке Си состоит из интерфейса (заголовочого файла . h ) и реализации (файла . c ) .

Реализация модуля должна полностью реализовывать указанный интерфейс, поэтому она также включает свой заголовочный файл.

Итого, пример проекта из основного файла и одного модуля, может выглядеть так:

Читайте также: