Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

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+====== goto Spaghetti : Unstrukturiertes Programmieren ======
+<file>
+ Die Qualität des Quelltextes steht im umgekehrten Verhältnis
+ zur verwendeten Zahl von Sprungbefehlen.
+---  Edsger Wybe Dijkstra</file>
+===== Aufgabe =====
+Verstehst du den folgenden Quelltext?
+<code cpp>
+if (n == 1) goto stop;
+if (n % 2 == 0) goto gerade;
+ungerade:
+n = 3 * n + 1;
+if ( n == 1) goto stop;
+gerade:
+n = n / 2;
+if (n == 1) goto stop;
+if (n % 2 == 0) goto gerade;
+goto ungerade;
+stop:
+</code>
+Veranschauliche ihn mit einem Programmablaufplan (Flussdiagramm, DIN 66001).
+Vereinfache den Algorithmus, ohne seine Wirkung zu ändern.
+Baue den Quelltext so um, dass er in einem Struktogramm (DIN 66261) darstellbar ist.
+Codiere das Ergebnis wieder in C++.
+Ziehe Schlussfolgerungen.
+===== Lösung =====
+==== Programmablaufplan ====
+Ein Flussdiagramm (Programmablaufplan)
+ist eine (die einzige?) Möglichkeit,
+den Programmablauf zu verdeutlichen.
+{{gotopap1.png| Flussdiagramm nach DIN 66001. }}
+==== Umbau ====
+Der Steuerfluss ist unnötig kompliziert.
+Besonders fallen die beiden aufeinander folgenden Tests ins Auge.
+Die Tests im unteren Bildteil lassen sich entfernen,
+wenn nach dem Halbieren zum Start zurückgegangen wird.
+{{gotopap2.png| Vereinfachter Steuerfluss. }}
+Mit Strichlinie markiert ist die nächste Vereinfachung.
+Der Rücksprung zum Start nach dem Verdreifachen
+spart eine weitere Verzweigung.
+So entsteht eine dritte, strukturierte Version,
+die aus einer abweisenden Schleife und einer Verzweigung besteht.
+{{gotopap3.png| Strukturiertes Programm. }}
+==== Struktogramm ====
+In einem Nassi-Shneiderman-Diagramm (Struktogramm)
+treten Schleifen und Verzweigungen deutlicher hervor
+als im Programmablaufplan.
+{{gotonsd.png| Struktogramm nach DIN 66261. }}
+==== Vereinfachter Quelltext ====
+Der entstehende Quelltext ist nur halb so lang und einfacher zu verstehen.
+<code cpp>
+while (n != 1)
+{
+  if (n % 2 == 0)
+    n = n / 2;
+  else
+    n = 3 * n + 1;
+}
+</code>
+===== Wertung =====
+Programme mit vielen Sprungbefehlen sind schwer verständlich
+und damit fehleranfällig.
+Solche Quelltext umzubauen ist auch nicht immer einfach.
+Vielmehr sollte man beim Algorithmenentwurf darauf achten,
+nicht nur mit "wenn ... dann ..." zu formulieren,
+sondern wiederholte Anweisungen mit den Worten
+"solange wie ..." oder "wiederhole bis ..." zu beschreiben:
+>  Solange wie n noch nicht bei 1 angekommen ist,
+>>  halbiere n, falls es gerade ist,
+>>  sonst verdreifache es und füge 1 hinzu.
+Dann kann Spaghetti-Code gar nicht erst entstehen.
+Um aufrichtig zu sein,
+es ist ein unfaires, zu stark vereinfachendes Beispiel.
+Es gibt komplexe Situationen, in denen goto nur schwer zu ersetzen ist.
+Allerdings sind diese Situationen sehr selten.
+Spaghetti gehören auf den Teller, nicht in den Quelltext.
+Pasta!
+===== weiterführende Literatur =====
+  - Edsger W. Dijkstra: Go To Statement Considered Harmful. CACM 11, No. 3 (March 1968) 147-148.
+  - Donald E. Knuth: Structured Programming with goto. (1974).
+  - Steve McConnell: Code Complete. Microsoft Press. (1993) 347-359.