Тогда остаются только GO TO, и если придерживаться хорошей практики программирования и использовать блочные структуры для минимизации числа GO TO, таких стрелок окажется немного, но они очень способствуют пониманию. Вполне можно нарисовать их на листинге и вовсе избавиться от блок-схемы.
В действительности о блок-схемах больше говорят, чем пользуются ими. Я никогда не видел опытного программиста, который в повседневной деятельности рисовал бы подробные блок-схемы, прежде чем начать писать программу. Там, где блок-схемы требуются правилами организации, они почти всегда создаются задним числом. Многие гордятся использованием специальных программ для генерации этого «незаменимого инструмента разработки» на основе уже законченной программы. Думаю, что этот всеобщий опыт не является постыдным и предосудительным отходом от хорошей практики программирования, признаваться в котором можно лишь с нервным смешком. Напротив, это результат здравого рассуждения, дающий нам урок относительно полезности блок-схем.
Апостол Пётр сказал о новообращённых язычниках и законе Моисея: «Что же вы [желаете] возложить на выи учеников иго, которого не могли понести ни отцы наши, ни мы?» (Деяния апостолов 15:10). То же сказал бы я о программистах-новичках и устаревшей практике блок-схем.
Самодокументирующиеся программы
Один из основных принципов обработки данных учит, что безрассудно стараться поддерживать синхронность независимых файлов. Значительно лучше собрать их в один файл, в котором каждая запись содержит все данные их обоих файлов, относящиеся к данному ключу.
Тем не менее наша практика документирования программ противоречит собственным теориям. Обычно мы пытаемся поддерживать программу в виде, пригодном для ввода в машину, а независимый комплект документации, состоящей из текста и блок-схем, — в виде, пригодном для чтения человеком.
Результаты этого подтверждают мысль о неразумности поддержки независимых файлов. Программная документация получается удивительно плохой, а её сопровождение — и того хуже. Вносимые в программу изменения не получают быстрого, точного и обязательного отражения в документе.
Я полагаю, что правильным решением должно быть слияние файлов: включение документации в исходный текст программы. Это одновременно и сильный побудительный мотив к должному сопровождению, и гарантия того, что документация всегда будет под рукой у пользователя. Такие программы называютсамодокументирующимися .
Очевидно, при этом неудобно, хотя и возможно, включать блок-схемы, если в этом есть необходимость. Но, приняв во внимание анахронизм блок-схем и использование преимущественно языков высокого уровня, становится возможным объединить программу с документацией.
Использование исходного кода программы в качестве носителя документации влечёт некоторые ограничения. С другой стороны, непосредственный доступ читателя документации к каждой строке программы открывает возможность для новых технологий. Пришло время разработать радикально новые подходы и методы составления программной документации.
В качестве важнейшей цели мы должны попытаться предельно уменьшить груз документации — груз, с которым ни мы, ни наши предшественники толком не справились.
Подход.Первое предложение состоит в том, чтобы разделы программы, обязанные присутствовать в ней согласно требованиям языка программирования, содержали как можно больше документации. Соответственно, метки, операторы объявления и символические имена включают в задачу передать читателю как можно больше смысла.
Рис. 15.2 Сравнение блок-схемы и соответствующей программы на PL/I (фрагмент)
Второе предложение — в максимальной мере использовать пространство и формат, чтобы улучшить читаемость и показать отношения подчинённости и вложенности.
Третье предложение — включить в программу необходимую текстовую документацию в виде параграфов комментариев. В большинстве программ достаточно иметь построчные комментарии. В программах, отвечающих жёстким стандартам организаций на «хорошее документирование», их часто слишком много. Однако даже в этих программах обычно недостаточно параграфов комментариев, которые действительно способствуют понятности и обозримости целого.
Поскольку документация встраивается в используемые программой структуру, имена и форматы, значительную часть этой работынеобходимопроделать, когда программу только начинают писать. Но именно тогда инужнописать документацию. Поскольку подход на основе самодокументирования сокращает дополнительную работу, меньше препятствий к его осуществлению.
Некоторые приёмы.На рисунке 15.3 показана самодокументирующаяся программа на языке PL/I. [77] Числа в кружочках не являются её частью, а служат метадокументацией для ссылок при обсуждении.
1. Используйте для каждого запуска своё имя задания и ведите журнал, в котором учитывайте предмет проверки, время и полученные результаты. Если имя состоит из мнемоники (здесь QLT) и числового суффикса (здесь 4), то суффикс можно использовать в качестве номера запуска, связывающего запись в журнале и листинг. При этом для разных прогонов требуются свои карты задания, но их можно делать колодами с дублированием постоянных данных.
2. Используйте мнемонические названия программы, включающие идентификатор версии — в предположении, что будет несколько версий. Здесь индекс — две младшие цифры года.
3. Включите текстовое описание в качестве комментариев к PROCEDURE.
4. Для документирования алгоритмов ссылайтесь, где можно, на литературу. Это экономит место, адресует к более полному освещению, чем можно дать в программе, и даёт возможность знающему читателю пропустить ссылку, оставляя уверенность, что он вас поймёт.
5. Покажите связь с алгоритмом, описанным в книге: а) изменения; б) особенности использования; в) представление данных.
6. Объявите все переменные. Используйте мнемонику. Используйте комментарии для превращения оператора DECLARE в полноценную легенду. Обратите внимание, что он уже содержит имена и описания структур, нужно лишь дополнить его описанияминазначения . Сделав это здесь, вы избежите отдельного повторения имён и структурных описаний.
7. Поставьте метку в начале инициализации.
8. Поставьте метки перед группами операторов, соответствующие операторам алгоритма, описанного в книге.
9. Используйте отступы для показа структуры и группирования.
10. Вручную поставьте стрелки, показывающие логический порядок операторов. Они очень полезны при отладке и внесении изменений. Их можно поместить на правом поле места для комментариев и сделать частью вводимого в машину текста.
11. Вставьте строчные комментарии для пояснения всего, что неочевидно. При использовании изложенных выше приёмов они окажутся короче и малочисленней, чем обычно.
12. Помещайте несколько операторов на одной строке или один оператор на нескольких строках в соответствии с логической группировкой, а также чтобы показать связь с описанием алгоритма.
Возражения.Каковы недостатки такого подхода к документированию? Они существуют, и в прежние времена были существенными, но сейчас становятся мнимыми.
Рис. 15.3 Самодокументирующаяся программа
Самым серьёзным возражением является увеличение размера исходного текста, который нужно хранить. Поскольку практика все более тяготеет к хранению исходного кода в активных устройствах, это вызывает растущее беспокойство.