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モジュール分割

 

モジュール化の概念

モジュール化の考え方はプログラミングだけでなく、いろんな分野で使用されています。
設計作業とは「分割：分解」と「組立：統合」になっており、どのような問題解決をするにしても一度に全体を取り扱うより、思考しやすい大きさに分割しています。
プログラミングでは大元を「主モジュール」、分割されたものを「下位モジュール」と呼び、個々のプログラム単位で独立させ、「下位モジュール」が大きくなれば、「主モジュール」同様に分割し階層構造化にするので、トップモジュールは概念的な記述内容で良く、下位になればなるほど段階的に詳細な記述になります。
これが「トップダウン・プログラミング」と呼ばれる手法です。
「手続きに着目」して階層化したときに下位になればなるほど他のモジュールとの相互関係が強くなる傾向があります。
これに対して「データに着目」してモジュール化を進めるアプローチがあり、組立は下位の構成要素であるモジュールを合成することで、分割と逆の過程になり、トップダウンプログラミングで定義された下位モジュールを統合し、部分プログラムからプログラム全体へとまとめていく過程で「ボトムアップ」手法とも呼ばれています。
「トップダウン・プログラミング」は「ボトムアップ」と対にして、よく使われているのです。

モジュール間のインターフェース

モジュール間の従属関係でいえば「上位モジュール」が「主モジュール」となって「上位モジュール」が「下位モジュール」を利用し、モジュールを使用する場合、「上位モジュール」は「下位モジュール」を「呼び出す」または「コールする」といい、このときにモジュール間でデータ(パラメータ)のやり取りを行うのです。

 

問題の解析と明確化

プログラム(プログラミング)を作成する前に目的とする仕事を明確にし、大まかな処理やステップなどを書き下ろす必要があります。
ここでいう処理ステップとはフローチャートなどの図記法で構成されている各ステップではなく、目的に対してどういった処理をどのように構成すべきかなどを示す構想設計のためのメモであります。
実際にコンピュータを利用する処理では大量のデータを扱うことが多く、取り扱うデータをどのようなデータ構造にすることで問題を解決するためのアルゴリズムの構成が変わってくるのです。
データ構造とアルゴリズムの関係は密接で、適切なデータ構造の選択が良いプログラム作成(プログラミング)につながるのです。
そのために構想設計時には、データの流れに十分注意する必要があるのです。

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2020/2/6 更新