Schemat blokowy (informatyka)
Schemat blokowy programu (ang. block diagram, flowchart) zwany także schematem działania programu przedstawia w postaci graficznej rodzaje i kolejność wykonywania czynności wynikających z przyjętego rozwiązania problemu.
Schemat blokowy programu szczegółowo przedstawia wszystkie operacje arytmetyczne, logiczne, przesyłania, sterujące i pomocnicze oraz kolejność ich wykonywania. Stanowi podstawę do rozpisania programu w określonym języku programowania, a po uruchomieniu jest jednym z elementów dokumentacji programu.
Schemat blokowy pozwala dostrzec istotne etapy algorytmu i logiczne zależności między nimi.
Spis treści
Elementy budowy
Schemat blokowy składa się z następujących elementów:
- strzałki − wskazują jednoznacznie powiązania między blokami i ich kierunek,
- bloki - zwane także skrzynkami, zawierają opisy operacji arytmetycznych, logicznych, przesyłania, sterowania, itp.
- operand − prostokąt, do którego wpisywane są wszystkie operacje z wyjątkiem instrukcji wyboru,
- predykat − romb, do którego wpisywane są tylko instrukcje wyboru,
- etykieta − owal służący do oznaczania początku bądź końca sekwencji schematu (kończą, zaczynają lub przerywają/przenoszą schemat).
Wygląd i znacznie poszczególnych bloków normalizuje polska norma (PN-72/E-01226).
Najczęściej używane symbole bloków schematów blokowych
Zasady budowania schematu blokowego
Istnieje wiele zasad budowania schematu blokowego. Najważniejsze z nich to:
- Schemat blokowy składa się z bloków połączonych zorientowanymi liniami, określającymi kolejność wykonywania poszczególnych czynności.
- Z każdego bloku może wychodzić tylko jedna strzałka. Wyjątkiem jest blok decyzyjny - z którego muszą wychodzić dwie strzałki: Tak oraz Nie.
- Do każdego bloku może dochodzić dowolna liczba strzałek. Każda z nich oznacza wykonanie wszystkich czynności danego bloku.
Według innej zasady, do każdego bloku może dochodzić tylko jedna strzałka. W takim przypadku kilka strzałek dochodzi do punktu koncentracji, od którego jedna strzałka prowadzi do bloku. - Wszystkie bloki muszą mieć co najmniej jedną strzałkę dochodzącą i wychodzącą. Wyjątkami są: łączniki i bloki graniczne.
- Strzałki mogą się łączyć ale nie mogą się rozdzielać.
- Każdy schemat blokowy musi zawierać dokładnie jeden blok graniczny START i przynajmniej jeden blok graniczny KONIEC.
Schemat blokowy powinien zawierać także tzw. listę nazw zawierającą nazwy wszystkich zmiennych użytych w schemacie wraz z wyjaśnieniem spełnianej funkcji.
Zasady tworzenia schematu blokowego
- Schemat blokowy powinien być prosty i czytelny. A w razie złożonego rozwiązania należy podzielić go na mniejsze części (podprogramy) i umieścić je na osobnych arkuszach.
- Schemat blokowy powinien być dobrze rozumiany przez programistów posługujących się różnymi językami programowania. Dlatego też nie powinno się używać w schematach składni jakiegokolwiek języka programowania. Zalecane jest używanie operatorów matematycznych rozumianych przez wszystkich, np. dla operacji przypisania wartości dla zmiennej zamiast: x = 10 czy x := 10, użyć x ← 10.
- Należy unikać rysowania przecinających się linii strzałek. W razie konieczności lepiej użyć łączników.
- Należy unikać umieszczania zbyt dużej liczby operacji w jednym bloku.
- Należy komentować zaprojektowane operacje, jak i kolejność ich wykonywania. Komentarze powinny być krótkie, lecz dostatecznie wyjaśniające ich działanie.
- Należy unikać zbyt dużej szczegółowości, jak i zbytniej ogólności schematów. Operacje można zapisać w formie pseudokodu np. "Odczytaj z bazy rekord x".
- Należy brać pod uwagę możliwość wystąpienia konieczności wprowadzenia poprawek do schematu, z tego względu tak należy tworzyć arkusze, aby umożliwiały one nanoszenie zmian bez konieczności przerysowywania całego schematu.
- Należy dokładnie numerować arkusze schematu blokowego.
- Dla zwiększenia czytelności schematu blokowego można kolorować poszczególne jego bloki.
Przydatne narzędzia
Schematy blokowe najszybciej i najłatwiej rysuje się przy użyciu szablonów, ołówka i kartki papieru. Tak zrobione schematy mają jednak kilka wad. Pierwsza, to problem z nanoszeniem większych modyfikacji i poprawek. Druga, to kłopot z wysłaniem takiego projektu np. e-mailem. Dlatego też często używa się różnych programów, np.: pakietu MS Office czy OpenOffice, jednak tworzenie schematów blokowych przy ich pomocy jest trochę kłopotliwe. O wiele wygodniejsze są: Dia czy Diagram Designer.
Schematy blokowe w praktyce
Definicja konwencji
W niżej przedstawionych przykładach schematów blokowych będzie obowiązywało odstępstwo od 2 Zasady tworzenia schematów blokowych.
Przyjęte zostaje:
- przypisanie wartości zmiennej: X = wartość
- instrukcje warunkowe:
- jest równe: ==
- nie jest równe: !=
Przykłady
Zobacz też
<htmlet>zobacz-tez</htmlet>