系统架构设计（十）：结构化编程
定义
结构化编程是一种遵循清晰逻辑结构、避免使用 goto 的编程方法。它强调使用有限的三种基本控制结构来组织程序，提高程序的可读性、可维护性和可测试性。
它是现代程序设计的基础，被广泛应用于命令式语言（如 C、Pascal、Java）中。
三种基本控制结构
| 控制结构 | 说明 | 示例语句 |
|---|---|---|
| 顺序结构 | 从上到下依次执行 | A(); B(); C(); |
| 选择结构 | 根据条件执行不同分支 | if…else、switch |
| 循环结构 | 重复执行代码块 | for、while、do…while |
基本原则
- 模块化原则：将程序划分为若干函数/过程模块；
- 自顶向下设计：先规划总结构，再细化每层模块；
- 逐步求精：由抽象到具体，逐层实现；
- 控制结构有限原则：只使用顺序、选择、循环三种控制结构；
- 无 goto 原则：避免跳转语句导致程序流程混乱。
优缺点
优点
- 结构清晰、逻辑明确；
- 易于阅读、测试和维护；
- 提高程序的可移植性和可重用性；
- 便于团队协作开发。
局限性
- 在面对复杂系统或高复用需求时缺乏抽象能力；
- 模块粒度可能较粗，函数之间耦合较强；
- 难以应对对象关系、事件驱动等复杂场景；
- 不支持数据和行为的封装。
结构化编程与面向对象编程对比
| 比较维度 | 结构化编程 | 面向对象编程（OOP） |
|---|---|---|
| 核心思想 | 以过程/函数为中心 | 以对象（数据+行为）为中心 |
| 数据管理 | 数据与操作分离 | 数据与操作封装在对象中 |
| 可维护性 | 中等 | 较强，支持继承与多态 |
| 重用性 | 依赖函数调用 | 支持继承、接口、封装、组合 |
| 编程复杂性 | 简单，适合小型程序 | 复杂，适合大型复杂系统 |
示例
请结合结构化编程思想设计一个学生成绩统计程序，并说明其程序结构。
解答：
主控制模块（main）
- 负责调用各功能模块，整体程序的执行入口。
输入模块
- 负责接收用户输入，如学生人数、成绩等。
处理模块
- 实现成绩统计功能，如求平均值、最高分、最低分；
- 采用循环结构实现遍历。
输出模块
- 显示最终结果，采用顺序结构输出信息。