子程序是指

子程序是指,第1张

子程序是相对于主程序面言的,通常是指一个过程,主程序调用子程序,程序在调用的那个点转到子程序执行,执行完子程序之后,再返回到调用的那个点继续执行那个点之后的程序。

在一些编程语言中,过程和函数是分别定义的,有返回值的子程序称为函数,没有返回值的子程序称为过程。

但是在C/C++中,没有过程的概念,常用没有返回值的函数代替你所说的子程序。

在计算机科学中,子程序(英语:Subroutine, procedure, function, routine, method, subprogram, callable unit),是一个大型程序中的某部份代码,由一个或多个语句块组成。它负责完成某项特定任务,而且相较于其他代码,具备相对的独立性。一般会有输入参数并有返回值,提供对过程的封装和细节的隐藏。这些代码通常被集成为软件库。函数在面向过程的语言中已经出现。是结构和类的前身。本身就是对具有相关性语句的归类和对某过程的抽象。

扩展资料:

在一个加工程序中,如果其中有些加工内容完全相同或相似,为了简化程序,可以把这些重复的程序段单独列出,并按一定的格式编写成子程序。主程序在执行过程中如果需要某一子程序,通过调用指令来调用该子程序,子程序执行完后又返回到主程序,继续执行后面的程序段。子程序是一个概括性的术语,任何高级程序所调用的程序,都被称为子程序。它经常被使用在汇编语言层级上。子程序的主体(body)是一个代码区块,当它被调用时就会进入运行。

参考资料来源:百度百科-子程序

参考资料来源:百度百科-数控编程

对软件体系结构风格的研究和实践促进了对设计的复用,一些经过实践证实的解决方案也可以可靠地用于解决新的问题。体系结构风格的不变部分使不同的系统可以共享同一个实现代码。只要系统是使用常用的、规范的方法来组织,就可使别的设计者很容易地理解系统的体系结构。例如,如果某人把系统描述为客户/服务器模式,则不必给出设计细节,我们立刻就会明白系统是如何组织和工作的。

下面是Garlan和Shaw对通用体系结构风格的分类:

(1)数据流风格:批处理序列;管道/过滤器

(2)调用/返回风格:主程序/子程序;面向对象风格;层次结构

(3)独立构件风格:进程通讯;事件系统

(4)虚拟机风格:解释器;基于规则的系统

(5)仓库风格:数据库系统;超文本系统;黑板系统

限于篇幅,在本文中,我们将只介绍几种主要的和经典的体系结构风格和它们的优缺点。有关新出现的软件体系结构风格,将在后续文章中进行介绍。 C2体系结构风格可以概括为:通过连接件绑定在一起的按照一组规则运作的并行构件网络。C2风格中的系统组织规则如下:

(1)系统中的构件和连接件都有一个顶部和一个底部;

(2)构件的顶部应连接到某连接件的底部,构件的底部则应连接到某连接件的顶部,而构件与构件之间的直接连接是不允许的;(3)一个连接件可以和任意数目的其它构件和连接件连接;

(4)当两个连接件进行直接连接时,必须由其中一个的底部到另一个的顶部。

图3是C2风格的示意图。图中构件与连接件之间的连接体现了C2风格中构建系统的规则。

图3 C2风格的体系结构

C2风格是最常用的一种软件体系结构风格。从C2风格的组织规则和结构图中,我们可以得出,C2风格具有以下特点:

(1)系统中的构件可实现应用需求,并能将任意复杂度的功能封装在一起;

(2)所有构件之间的通讯是通过以连接件为中介的异步消息交换机制来实现的;

(3)构件相对独立,构件之间依赖性较少。系统中不存在某些构件将在同一地址空间内执行,或某些构件共享特定控制线程之类的相关性假设。 在管道/过滤器风格的软件体系结构中,每个构件都有一组输入和输出,构件读输入的数据流,经过内部处理,然后产生输出数据流。这个过程通常通过对输入流的变换及增量计算来完成,所以在输入被完全消费之前,输出便产生了。因此,这里的构件被称为过滤器,这种风格的连接件就象是数据流传输的管道,将一个过滤器的输出传到另一过滤器的输入。此风格特别重要的过滤器必须是独立的实体,它不能与其它的过滤器共享数据,而且一个过滤器不知道它上游和下游的标识。一个管道/过滤器网络输出的正确性并不依赖于过滤器进行增量计算过程的顺序。

图4是管道/过滤器风格的示意图。一个典型的管道/过滤器体系结构的例子是以Unix shell编写的程序。Unix既提供一种符号,以连接各组成部分(Unix的进程),又提供某种进程运行时机制以实现管道。另一个著名的例子是传统的编译器。传统的编译器一直被认为是一种管道系统,在该系统中,一个阶段(包括词法分析、语法分析、语义分析和代码生成)的输出是另一个阶段的输入。

图4 管道/过滤器风格的体系结构

管道/过滤器风格的软件体系结构具有许多很好的特点:

(1)使得软构件具有良好的隐蔽性和高内聚、低耦合的特点;

(2)允许设计者将整个系统的输入/输出行为看成是多个过滤器的行为的简单合成;

(3)支持软件重用。重要提供适合在两个过滤器之间传送的数据,任何两个过滤器都可被连接起来;

(4)系统维护和增强系统性能简单。新的过滤器可以添加到现有系统中来;旧的可以被改进的过滤器替换掉;

(5)允许对一些如吞吐量、死锁等属性的分析;

(6)支持并行执行。每个过滤器是作为一个单独的任务完成,因此可与其它任务并行执行。

但是,这样的系统也存在着若干不利因素。

(1)通常导致进程成为批处理的结构。这是因为虽然过滤器可增量式地处理数据,但它们是独立的,所以设计者必须将每个过滤器看成一个完整的从输入到输出的转换。

(2)不适合处理交互的应用。当需要增量地显示改变时,这个问题尤为严重。

(3)因为在数据传输上没有通用的标准,每个过滤器都增加了解析和合成数据的工作,这样就导致了系统性能下降,并增加了编写过滤器的复杂性。 抽象数据类型概念对软件系统有着重要作用,目前软件界已普遍转向使用面向对象系统。这种风格建立在数据抽象和面向对象的基础上,数据的表示方法和它们的相应 *** 作封装在一个抽象数据类型或对象中。这种风格的构件是对象,或者说是抽象数据类型的实例。对象是一种被称作管理者的构件,因为它负责保持资源的完整性。对象是通过函数和过程的调用来交互的。

图5是数据抽象和面向对象风格的示意图。图5 数据抽象和面向对象风格的体系结构

面向对象的系统有许多的优点,并早已为人所知:

(1)因为对象对其它对象隐藏它的表示,所以可以改变一个对象的表示,而不影响其它的对象。

(2)设计者可将一些数据存取 *** 作的问题分解成一些交互的代理程序的集合。

但是,面向对象的系统也存在着某些问题:

(1)为了使一个对象和另一个对象通过过程调用等进行交互,必须知道对象的标识。只要一个对象的标识改变了,就必须修改所有其他明确调用它的对象。

(2)必须修改所有显式调用它的其它对象,并消除由此带来的一些副作用。例如,如果A使用了对象B,C也使用了对象B,那么,C对B的使用所造成的对A的影响可能是料想不到的。 基于事件的隐式调用风格的思想是构件不直接调用一个过程,而是触发或广播一个或多个事件。系统中的其它构件中的过程在一个或多个事件中注册,当一个事件被触发,系统自动调用在这个事件中注册的所有过程,这样,一个事件的触发就导致了另一模块中的过程的调用。

从体系结构上说,这种风格的构件是一些模块,这些模块既可以是一些过程,又可以是一些事件的集合。过程可以用通用的方式调用,也可以在系统事件中注册一些过程,当发生这些事件时,过程被调用。

基于事件的隐式调用风格的主要特点是事件的触发者并不知道哪些构件会被这些事件影响。这样不能假定构件的处理顺序,甚至不知道哪些过程会被调用,因此,许多隐式调用的系统也包含显式调用作为构件交互的补充形式。

支持基于事件的隐式调用的应用系统很多。例如,在编程环境中用于集成各种工具,在数据库管理系统中确保数据的一致性约束,在用户界面系统中管理数据,以及在编辑器中支持语法检查。例如在某系统中,编辑器和变量监视器可以登记相应Debugger的断点事件。当Debugger在断点处停下时,它声明该事件,由系统自动调用处理程序,如编辑程序可以卷屏到断点,变量监视器刷新变量数值。而Debugger本身只声明事件,并不关心哪些过程会启动,也不关心这些过程做什么处理。

隐式调用系统的主要优点有:

(1)为软件重用提供了强大的支持。当需要将一个构件加入现存系统中时,只需将它注册到系统的事件中。

(2)为改进系统带来了方便。当用一个构件代替另一个构件时,不会影响到其它构件的接口。

隐式调用系统的主要缺点有:

(1)构件放弃了对系统计算的控制。一个构件触发一个事件时,不能确定其它构件是否会响应它。而且即使它知道事件注册了哪些构件的构成,它也不能保证这些过程被 调用的顺序。

(2)数据交换的问题。有时数据可被一个事件传递,但另一些情况下,基于事件的系统必须依靠一个共享的仓库进行交互。在这些情况下,全局性能和资源管理便成了问题。

(3)既然过程的语义必须依赖于被触发事件的上下文约束,关于正确性的推理存在问题。 层次系统组织成一个层次结构,每一层为上层服务,并作为下层客户。在一些层次系统中,除了一些精心挑选的输出函数外,内部的层只对相邻的层可见。这样的系统中构件在一些层实现了虚拟机(在另一些层次系统中层是部分不透明的)。连接件通过决定层间如何交互的协议来定义,拓扑约束包括对相邻层间交互的约束。

这种风格支持基于可增加抽象层的设计。这样,允许将一个复杂问题分解成一个增量步骤序列的实现。由于每一层最多只影响两层,同时只要给相邻层提供相同的接口,允许每层用不同的方法实现,同样为软件重用提供了强大的支持。

图6是层次系统风格的示意图。层次系统最广泛的应用是分层通信协议。在这一应用领域中,每一层提供一个抽象的功能,作为上层通信的基础。较低的层次定义低层的交互,最低层通常只定义硬件物理连接。

图6 层次系统风格的体系结构

层次系统有许多可取的属性:

(1)支持基于抽象程度递增的系统设计,使设计者可以把一个复杂系统按递增的步骤进行分解;

(2)支持功能增强,因为每一层至多和相邻的上下层交互,因此功能的改变最多影响相邻的上下层;

(3)支持重用。只要提供的服务接口定义不变,同一层的不同实现可以交换使用。这样,就可以定义一组标准的接口,而允许各种不同的实现方法。

但是,层次系统也有其不足之处:

(1)并不是每个系统都可以很容易地划分为分层的模式,甚至即使一个系统的逻辑结构是层次化的,出于对系统性能的考虑,系统设计师不得不把一些低级或高级的功能综合起来;

(2)很难找到一个合适的、正确的层次抽象方法。 在仓库风格中,有两种不同的构件:中央数据结构说明当前状态,独立构件在中央数据存贮上执行,仓库与外构件间的相互作用在系统中会有大的变化。

控制原则的选取产生两个主要的子类。若输入流中某类时间触发进程执行的选择,则仓库是一传统型数据库;另一方面,若中央数据结构的当前状态触发进程执行的选择,则仓库是一黑板系统。

图7是黑板系统的组成。黑板系统的传统应用是信号处理领域,如语音和模式识别。另一应用是松耦合代理数据共享存取。

图7 黑板系统的组成

我们从图4中可以看出,黑板系统主要由三部分组成:

(1)知识源。知识源中包含独立的、与应用程序相关的知识,知识源之间不直接进行通讯,它们之间的交互只通过黑板来完成。

(2)黑板数据结构。黑板数据是按照与应用程序相关的层次来组织的解决问题的数据,知识源通过不断地改变黑板数据来解决问题。

(3)控制。控制完全由黑板的状态驱动,黑板状态的改变决定使用的特定知识。

数控机床程序编制的方法有三种:即手工编程、自动编程和CAD/CAM。

1、手工编程

由人工完成零件图样分析、工艺处理、数值计算、书写程序清单直到程序的输入和检验。适用于点位加工或几何形状不太复杂的零件,但是,非常费时,且编制复杂零件时,容易出错。

2、自动编程

使用计算机或程编机,完成零件程序的编制的过程,对于复杂的零件很方便。

3、CAD/CAM

利用CAD/CAM软件,实现造型及图象自动编程。最为典型的软件是Master CAM,其可以完成铣削二坐标、三坐标、四坐标和五坐标、车削、线切割的编程,此类软件虽然功能单一,但简单易学,价格较低,仍是目前中小企业的选择。

扩展资料:

数控车床是目前使用较为广泛的数控机床之一。

它主要用于轴类零件或盘类零件的内外圆柱面、任意锥角的内外圆锥面、复杂回转内外曲面和圆柱、圆锥螺纹等切削加工,并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔及镗孔等。

数控机床是按照事先编制好的加工程序,自动地对被加工零件进行加工。

我们把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、位移量、切削参数以及辅助功能,按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单,再把这程序单中的内容记录在控制介质上,然后输入到数控机床的数控装置中,从而指挥机床加工零件。

科学技术的发展,导致产品更新换代的加快和人们需求的多样化,产品的生产也趋向种类多样化、批量中小型化。为适应这一变化,数控(NC)设备在企业中的作用愈来愈大。

它与普通车床相比,一个显著的优点是:对零件变化的适应性强,更换零件只需改变相应的程序,对刀具进行简单的调整即可做出合格的零件,为节约成本赢得先机。

但是,要充分发挥数控机床的作用,不仅要有良好的硬件,更重要的是软件:编程,即根据不同的零件的特点,编制合理、高效的加工程序。通过多年的编程实践和教学,我摸索出一些编程技巧。

数控车床虽然加工柔性比普通车床优越,但单就某一种零件的生产效率而言,与普通车床还存在一定的差距。因此,提高数控车床的效率便成为关键,而合理运用编程技巧,编制高效率的加工程序,对提高机床效率往往具有意想不到的效果。

1、灵活设置参考点

BIEJING-FANUC Power Mate O数控车床共有二根轴,即主轴Z和刀具轴X。棒料中心为坐标系原点,各刀接近棒料时,坐标值减小,称之为进刀;反之,坐标值增大,称为退刀。

当退到刀具开始时位置时,刀具停止,此位置称为参考点。参考点是编程中一个非常重要的概念,每执行完一次自动循环,刀具都必须返回到这个位置,准备下一次循环。

因此,在执行程序前,必须调整刀具及主轴的实际位置与坐标数值保持一致。然而,参考点的实际位置并不是固定不变的,编程人员可以根据零件的直径、所用的刀具的种类、数量调整参考点的位置,缩短刀具的空行程。从而提高效率。

2化零为整法

在低压电器中,存在大量的短销轴类零件,其长径比大约为2~3,直径多在3mm以下。由于零件几何尺寸较小,普通仪表车床难以装夹,无法保证质量。

如果按照常规方法编程,在每一次循环中只加工一个零件,由于轴向尺寸较短,造成机床主轴滑块在床身导轨局部频繁往复,d簧夹头夹紧机构动作频繁。

长时间工作之后,便会造成机床导轨局部过度磨损,影响机床的加工精度,严重的甚至会造成机床报废。而d簧夹头夹紧机构的频繁动作,则会导致控制电器的损坏。要解决以上问题,必须加大主轴送进长度和d簧夹头夹紧机构的动作间隔,同时不能降低生产率。

由此设想是否可以在一次加工循环中加工数个零件,则主轴送进长度为单件零件长度的数倍 ,甚至可达主轴最大运行距离,而d簧夹头夹紧机构的动作时间间隔相应延长为原来的数倍。更重要的是,原来单件零件的辅助时间分摊在数个零件上,每个零件的辅助时间大为缩短,从而提高了生产效率。

为了实现这一设想,我电脑到电脑程序设计中主程序和子程序的概念,如果将涉及零件几何尺寸的命令字段放在一个子程序中,而将有关机床控制的命令字段及切断零件的命令字段放在主程序中,每加工一个零件时,由主程序通过调用子程序命令调用一次子程序,加工完成后,跳转回主程序。

需要加工几个零件便调用几次子程序,十分有利于增减每次循环加工零件的数目。通过这种方式编制的加工程序也比较简洁明了,便于修改、维护。值得注意的是,由于子程序的各项参数在每次调用中都保持不变,而主轴的坐标时刻在变化,为与主程序相适应,在子程序中必须采用相对编程语句。

3、减少刀具空行程

在BIEJING-FANUC Power Mate O数控车床中,刀具的运动是依靠步进电动机来带动的,尽管在程序命令中有快速点定位命令G00,但与普通车床的进给方式相比,依然显得效率不高。因此,要想提高机床效率,必须提高刀具的运行效率。

刀具的空行程是指刀具接近工件和切削完毕后退回参考点所运行的距离。只要减少刀具空行程,就可以提高刀具的运行效率。(对于点位控制的数控车床,只要求定位精度较高,定位过程可尽可能快,而刀具相对工件的运动路线是无关紧要的。)在机床调整方面,要将刀具的初始位置安排在尽可能靠近棒料的地方。

在程序方面,要根据零件的结构,使用尽可能少的刀具加工零件使刀具在安装时彼此尽可能分散,在很接近棒料时彼此就不会发生干涉;

另一方面,由于刀具实际的初始位置已经与原来发生了变化,必须在程序中对刀具的参考点位置进行修改,使之与实际情况相符,与此同时再配合快速点定位命令,就可以将刀具的空行程控制在最小范围内从而提高机床加工效率。

4、优化参数,平衡刀具负荷,减少刀具磨损

参考资料:

数控机床程序编制-百度百科

数控车床的子程序和主程序有什么区别?

为了简化编程,当相同或相似的加工轨迹、控制过程需要多次使用时,就可以把该部分的程序指令编辑为独立的程序进行调用。调用该程序的程序称为主程序,被调用的程序(以M99结束)称为子程序。子程序和主程序一样占用系统的程序容量和存储空间,子程序必须有自己独立的程序名,子程序可以被其它任意主程序调用,也可以独立运行这就是它们的区别和联系。

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