 | В этой статье не хватает ссылок на источники информации. |
В императивном программировании порядок выполнения (порядок исполнения, порядок вычислений) — это способ упорядочения инструкций программы в процессе её выполнения.
Инструкции, входящие в программу, могут исполняться как последовательно, одна за другой, так и одновременно; как однократно, так и многократно; последовательность исполнения инструкций может совпадать с последовательностью их расположения в записи программы или не совпадать, а также зависеть как от текущего состояния вычислителя, исполняющего программу, так и от внешних событий, образовывая, таким образом, разнообразные порядки выполнения инструкций.
Организация желаемого порядка выполнения может быть осуществлена с помощью различных механизмов, таких как специализированные инструкции вычислителю или управляющие конструкции высокоуровневых языков программирования или встроенные в вычислитель механизмы для прерывания, сохранения и восстановления состояния, модификация и генерация инструкций программы и других.
Поток управления
В императивном программировании предполагается, что процесс выполнения программы заключается в выполнении её инструкций вычислителем. В момент выполнения инструкции говорят, что она управляет вычислителем, переход к выполнению следующей называется передача управления или просто переход. Последовательность передач управления в процессе выполнения программы формирует её поток управления (также поток выполнения).
Способность вычислителя выбирать инструкции для выполнения в зависимости от своего состояния, а также возможность одновременного выполнения нескольких инструкций порождают существование разветвлённых (которые могут быть выполнены при определённых условиях) и параллельных (выполняющихся одновременно) связанных и взаимодействующих между собой потоков управления в одной программе.
Совокупность потоков программы, образующих разнообразные порядки, может быть изображена в виде ориентированного графа, где узлы соответствуют инструкциям программы, а ребра — переходам между ними.
Виды порядков выполнения
Порядок выполнения инструкций отражает структуру алгоритма, реализуемого программой. Каждой базовой алгоритмической конструкции соответствует свой порядок выполнения, как правило, с таким же названием.
Простейшим порядком выполнения является последовательный или естественный порядок, когда инструкции выполняются последовательно, одна за другой, в порядке их появления в записи программы. Естественный порядок образуется при реализации алгоритмической конструкции «следование».
Отклонение от естественного для применяемого способа записи порядка называется переход. В этом случае после окончания выполнения текущей инструкции вычислитель переходит не к следующей в записи, а к некоторой другой, определённым образом заданной инструкции. При безусловном переходе инструкция перехода выбирается без учета состояния вычислителя, при условном переходе — в зависимости от состояния вычислителя, путём проверки условия.
Условный переход позволяет организовывать ветвление потока управления, образуя ветвящийся порядок, при котором исполнению подлежит только одна из двух или более внутренних фрагментов-ветвей программы. Ветвящийся порядок реализует алгоритмическую конструкцию «ветвление».
Переход к ранее выполненной инструкции позволяет организовать многократное исполнение набора инструкций, образуя циклический порядок их выполнения (цикл) и реализуя алгоритмическую конструкцию «цикл».
Другой способ организовать повторное выполнение набора инструкций в программе состоит в выделении предназначенных к повтору инструкций в обособленную часть программы, называемую подпрограмма, с возможностью многократной передачи управления (называемой вызов) в подпрограмму и последующим возвратом в место вызова.
Вычислитель может иметь возможность прервать выполнение программы и передать управление определённой инструкции в зависимости от своего состояния или сигналов внешних устройств, образуя прерывание. После его обработки выполнение программы может быть продолжено с места прерывания.
Передача управления заранее подготовленному набору инструкций для определённой, как правило необычной или ошибочной (исключительной), ситуации без возможности возврата в место возникновения образует обработку исключений.
См. также
Примечания
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .