Algoritmos y Programación en Pascal

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Capítulo 9 Aspectos metodológicos de la programación con subprogramas 9.1 Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189 9.2 Un ejemplo de referencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 9.3 Metodología de la programación con subprogramas . 192 9.4 Estructura jerárquica de los subprogramas . . . . . . 199 9.5 Ventajas de la programación con subprogramas . . . 201 9.6 Un ejemplo detallado: representación de funciones . 203 9.7 Ejercicios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 En este capítulo se exponen los aspectos metodológicos necesarios para que el programador aplique de una forma adecuada las técnicas de la programación con subprogramas. Puesto que éstas no deben ser empleadas de forma aislada, también se explica cómo combinarlas con otras técnicas presentadas con anterioridad, como la programación estructurada o el refinamiento correcto de programas. En la parte final del capítulo se destacan las ventajas aportadas por la correcta utilización de la programación con subprogramas. 9.1 Introducción Los primeros computadores disponían de una memoria limitada, lo que obligaba a dividir un programa extenso en partes más pequeñas llamadas módulos
190 Capítulo 9. Programación con subprogramas que constituyeran unidades lógicas del programa. Una parte era cargada en memoria y ejecutada, almacenándose los resultados o soluciones parciales obtenidos. A continuación, otra parte era cargada y ejecutada, accediendo a los resultados parciales, y así sucesivamente hasta alcanzar la solución final. Esta forma de operar, conocida como segmentación o memoria virtual segmentada (véase el apartado 4.2.6 de [PAO94]), representa una primera aplicación del concepto de modularidad. A partir de los años setenta, se habla de un nuevo concepto de modularidad que no deriva de las limitaciones de memoria, sino de la creciente extensión de los programas, lo que dificulta su desarrollo, depuración y mantenimiento. En efecto, las necesidades crecientes de los usuarios generan programas cada vez más extensos y por lo tanto más difíciles de comprender. Por ello, es aconsejable dividirlos en partes para resolverlos en vez de intentar hacerlo en su totalidad, de una forma monolítica. En este sentido se pronuncian diversos estudios empíricos realizados sobre la capacidad humana para resolver problemas. Este nuevo concepto de programación con subprogramas, que es el vigente en nuestros días, complementa las técnicas de programación estructurada y está relacionado estrechamente con las técnicas de diseño descendente y de refinamientos sucesivos. En resumen, la idea esencial de la programación con subprogramas se puede expresar así: Una forma de resolver algorítmicamente un problema complejo consiste en descomponerlo en problemas más sencillos, bien especificados e independientes entre sí, diseñar por separado los subalgoritmos correspondientes a estos subproblemas y enlazarlos correctamente mediante llamadas a los mismos. La programación con subprogramas presenta dos aspectos inseparables: la descomposición de un programa en partes, formadas por acciones y datos. En este capítulo vamos a estudiar el primero de esos aspectos: la descomposición de las acciones involucradas en un programa en otras más sencillas, que en Pascal se realiza mediante los subprogramas y su estructura de bloques. El aspecto de los datos se abordará después de estudiar la definición de tipos por el programador, completándose entonces el concepto de programación con subprogramas y su aplicación a la construcción de tipos abstractos de datos (véase el capítulo 19). 9.2 Un ejemplo de referencia Supongamos que tratamos de hacer un programa para sumar dos fracciones representadas cada una por su numerador y su denominador, ambos enteros. Veamos una posible descomposición:
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