軟件工程5軟件編碼ppt課件

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1、第5章 軟件編碼掌握：掌握：程序設(shè)計(jì)語言分類、常見程序設(shè)計(jì)語言及其特點(diǎn)、程序設(shè)計(jì)語言的選擇、編碼規(guī)范、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的方法。5.1 程序設(shè)計(jì)語言5.1.1 程序設(shè)計(jì)語言分類1.機(jī)器語言機(jī)器語言又稱“低級(jí)語言”，是以二進(jìn)制代碼表示的指令集合。占用內(nèi)存少、執(zhí)行效率高不易為人們理解、記憶和交流2.匯編語言匯編語言又稱符號(hào)語言。，它把計(jì)算機(jī)能識(shí)別的機(jī)器指令用符號(hào)表示用匯編語言編寫的程序更易理解、調(diào)試和維護(hù)3.高級(jí)語言與機(jī)器語言和匯編語言相比，高級(jí)語言比較容易理解和掌握，并且通用性好便于維護(hù)，這極大地提高了編程的效率和程序的可靠件性用高級(jí)語言編寫的程序也不能直接被機(jī)器識(shí)別和執(zhí)行5.1.2 常見程序設(shè)計(jì)語

2、言及其特點(diǎn)1.C語言 C語言是一種編譯型計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言，它既有高級(jí)語言的特點(diǎn)，又具有匯編語言的特點(diǎn)。C語言可以作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)語言，編寫工作系統(tǒng)應(yīng)用程序，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計(jì)語言，編寫不依賴計(jì)算機(jī)硬件的應(yīng)用程序，因此，其應(yīng)用范圍十分廣泛。C語言的優(yōu)點(diǎn)包括：（1）簡潔緊湊、靈活方便。（2）運(yùn)算符豐富。（3）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富。（4）C語言是結(jié)構(gòu)式語言。（5）C語言的語法限制不太嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大。（6）C語言允許直接訪問物理地址，可以直接對硬件進(jìn)行操作（7）C語言程序生成代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。（8）C語言適用范圍大，可移植性好。2.C+其優(yōu)點(diǎn)主要包括：（1）與C語言兼容，既支持面向?qū)ο蟮某?/p>

3、序設(shè)計(jì)，也支持結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)。（2）修補(bǔ)了C語言中的一些漏洞（3）生成的目標(biāo)程序質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。（4）提供了異常處理機(jī)制，簡化了程序的出錯(cuò)處理。（5）函數(shù)可以重載并可以使用缺省參數(shù)。（6）提供了模板機(jī)制。3.Java Java的特點(diǎn)包括：（1）平臺(tái)無關(guān)性。（2）安全性。（3）面向?qū)ο蟆＃?）分布式。（5）健壯性。4.Basic BASIC是Beginners All-purpose Symbolic Code（初學(xué)者通用符號(hào)指令代碼）的縮寫。BASIC語言是一種解釋執(zhí)行的會(huì)話語言，它簡單易學(xué)，因此成為許多初學(xué)者學(xué)習(xí)程序設(shè)計(jì)的入門語言。5.C#C#是微軟公司發(fā)布的一種面向?qū)ο蟮?、運(yùn)行于

4、.NET Framework之上的高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言。C#看起來與Java驚人的相似，它也包括了諸如單一繼承、界面等特性，并具有與Java幾乎同樣的語法及編譯成中間代碼再運(yùn)行的過程。C#與Java的不同之處在于它與COM（組件對象模型）是直接集成的。6.FORTRAN FORTRAN是英文Formula Translator的縮寫，譯為“公式翻譯器”，它是世界上最早出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言。Fortran語言的最大特點(diǎn)是接近數(shù)學(xué)公式的自然描述，以及具有很高的執(zhí)行效率。同時(shí)，它易學(xué)，語法嚴(yán)謹(jǐn)，并可以直接對矩陣和復(fù)數(shù)進(jìn)行運(yùn)算。7.PASCAL Pascal是最早出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)化編程語言，它具有豐富的

5、數(shù)據(jù)類型和簡潔靈活的操作語句，對于數(shù)值和非數(shù)值問題都具有很好的描述能力。Pascal語言現(xiàn)已成為使用最廣泛的基于DOS的語言之一，其主要特點(diǎn)有：嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)化形式、豐富完備的數(shù)據(jù)類型、運(yùn)行效率高、查錯(cuò)能力強(qiáng)。8.COBOL COBOL是Common Business Oriented Language（面向商業(yè)的公用語言）的縮寫，這是商業(yè)數(shù)據(jù)處理中廣泛使用的一種標(biāo)準(zhǔn)語言。它具有出色的適合商業(yè)應(yīng)用的數(shù)據(jù)類型，能有效地支持與商業(yè)數(shù)據(jù)處理有關(guān)的各種技術(shù)，適合于計(jì)算簡單、數(shù)據(jù)量大的應(yīng)用場合，廣泛應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域。9.ALGOL ALGOL是結(jié)構(gòu)化語言的前驅(qū)，它提供了特別豐富的過程構(gòu)造及數(shù)據(jù)類型構(gòu)造，在歐洲

6、得到了廣泛應(yīng)用。但是，PASCAL語言和C語言問世以后，它的位置就逐漸被取代了。10.Ada Ada是一種美國國防部為克服軟件開發(fā)危機(jī)而耗費(fèi)巨資，歷時(shí)近20年研制成功的表現(xiàn)能力很強(qiáng)的通用程序設(shè)計(jì)語言，它被譽(yù)為第四代計(jì)算機(jī)語言的成功代表。Ada語言體現(xiàn)了許多現(xiàn)代軟件的開發(fā)原理，并將這些原理付諸實(shí)現(xiàn)。Ada語言的使用大大提高了軟件系統(tǒng)的清晰性、可靠性、有效性、可維護(hù)性。11.LISP LISP（List Processor，鏈表處理語言）是由約翰麥卡錫在1960年左右創(chuàng)造的一種基于演算的函數(shù)式編程語言，它主要應(yīng)用于人工智能領(lǐng)域。12.Prolog Prolog（Programming in Log

7、ic）是一種邏輯編程語言，它建立在邏輯學(xué)的理論基礎(chǔ)之上，最初被運(yùn)用于自然語言等研究領(lǐng)域?，F(xiàn)在Prolog已廣泛應(yīng)用于人工智能的研究中，用來建造專家系統(tǒng)、自然語言理解、智能知識(shí)庫等。使用Prolog能夠比使用其他語言更快速地開發(fā)程序，因?yàn)樗木幊谭椒ǜ袷鞘褂眠壿嫷恼Z言來描述程序。13.SmallTalk Smalltalk 被公認(rèn)為歷史上第二個(gè)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言和第一個(gè)真正的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），它由Alan Kay，Dan Ingalls，Ted Kaehler，Adele Goldberg等于20世紀(jì)70年代初在Xerox PARC開發(fā)。5.1.3 程序設(shè)計(jì)語言的選擇 開發(fā)人員在選擇

8、程序設(shè)計(jì)語言時(shí)，應(yīng)考慮以下因素：1.應(yīng)用領(lǐng)域 2.算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性 3.軟件執(zhí)行的環(huán)境 4.軟件執(zhí)行的效率5.2 編碼規(guī)范5.2.1 編排格式1.采用縮進(jìn)風(fēng)格2.控制代碼行寬度 3.使用空格字符實(shí)現(xiàn)縮進(jìn)4.適當(dāng)?shù)厥褂每招?.不允許把多個(gè)短語句寫在一行中6.適當(dāng)使用空格5.2.2 命名規(guī)則 （1）盡量采用有意義的名字命名。（2）名字的長度無限制，但也不宜過長。（3）如果名字使用縮寫，那么縮寫規(guī)則須保持一致。5.2.3 注釋 （1）每一個(gè)注釋都應(yīng)當(dāng)有用，應(yīng)避免無意義的注釋。（2）合理使用序言性注釋和功能性注釋。以下一段代碼是序言性注釋的例子：/*名稱：求平均值函數(shù) 功能：計(jì)算數(shù)組的平均值 輸

9、入：score 數(shù)組，元素類型為float，代表分?jǐn)?shù) n 數(shù)組中元素的個(gè)數(shù) 返回值：score數(shù)組中所有元素的平均值 使用舉例：aver=average(score,n)作者：張*11/12/2008 版本號(hào)：1.1 */float average(score,n)int n;float score;int i;float score;for(i=1;in;i+)sum=sum+socrei;aver=sum/n;return(aver);以下一段代碼是功能性注釋的例子：/*對每月銷售額求和*/TOTAL=AMOUNTTOTAL （3）對函數(shù)、過程、方法、變量等合理命名，可增加代碼的可讀性，從

10、而減少不必要的注釋。（4）注釋格式應(yīng)該盡量保持統(tǒng)一。5.2.4 輸入/輸出（1）對所有輸入數(shù)據(jù)都進(jìn)行檢驗(yàn)，以保證每個(gè)數(shù)據(jù)的有效性。例如，某系統(tǒng)中身份證號(hào)字段的輸入，設(shè)計(jì)校驗(yàn)規(guī)則為：保證其不為空，并且由18位的純數(shù)字組成。（2）檢查輸入項(xiàng)重要組合的合法性。（3）保持輸入格式和輸入步驟的簡單。（4）使用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)記，不要要求用戶指定數(shù)據(jù)的數(shù)目。（5）明確提示交互式輸入的請求，詳細(xì)說明可用的選擇或邊界數(shù)值。（6）當(dāng)程序設(shè)計(jì)語言的格式有嚴(yán)格要求時(shí)，應(yīng)保持輸入格式一致。（7）設(shè)計(jì)良好的輸出報(bào)表。（8）給所有輸出數(shù)據(jù)加標(biāo)志。（9）當(dāng)程序設(shè)計(jì)語言對輸入/輸出格式有嚴(yán)格要求時(shí)，應(yīng)保持輸入格式與輸入語句的要求一

11、致。5.2.5 程序結(jié)構(gòu)程序結(jié)構(gòu)應(yīng)符合以下原則：（1）盡量避免使用復(fù)雜的條件測試。（2）盡量減少對“非”條件的測試。（3）避免過多使用循環(huán)嵌套和條件嵌套。（4）利用括號(hào)使邏輯表達(dá)式和算術(shù)表達(dá)式的運(yùn)算次序清晰、直觀。（5）盡可能使用庫函數(shù)。5.2.6 效率和GOTO語句1.效率一般來說，對效率的追求需要明確以下幾點(diǎn)：（1）效率是一個(gè)性能要求，其目標(biāo)在需求分析階段就應(yīng)給出。（2）追求效率應(yīng)建立在不損害程序可讀性或可靠性的基礎(chǔ)上，要先使程序正確，再提高程序效率；先使程序清晰，再提高程序效率。（3）提高程序效率的根本途徑在于選擇良好的設(shè)計(jì)方法、良好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法。根據(jù)有關(guān)資料，以下原則對提高程序效率有

12、一些幫助：（1）在編碼之前，先化簡算術(shù)表達(dá)式和邏輯表達(dá)式。（2）特別注意嵌套的循環(huán)，以確定是否有語句可以從循環(huán)內(nèi)層移到循環(huán)外層。（3）盡量避免使用多維數(shù)組和復(fù)雜的表格。（4）盡量使用執(zhí)行時(shí)間短的算術(shù)運(yùn)算。（5）盡量避免混合使用不同數(shù)據(jù)類型的量。（6）盡量使用整型算術(shù)表達(dá)式和邏輯表達(dá)式。2.GOTO語句 近年來，關(guān)于“一切GOTO語句都是有害的”的論斷是否正確的爭論仍在繼續(xù)，是否應(yīng)當(dāng)去掉GOTO語句還未有定論。因此，除非確實(shí)需要，否則最好不使用GOTO語句；確實(shí)需要GOTO語句時(shí)，也要限制使用的范圍，特別要避免GOTO語句相互交叉的情況發(fā)生。5.3 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)5.3.1 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的形成

13、1968年，Dijskstra在計(jì)算機(jī)通訊上發(fā)表文章，提出了“結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)”的思想。結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的基本思想是采用“自頂向下，逐步求精”的程序設(shè)計(jì)方法和“單入口單出口”的控制結(jié)構(gòu)。5.3.2 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法1.程序流程的基本結(jié)構(gòu)1）順序結(jié)構(gòu)語句形式如下：語句A語句B2）選擇結(jié)構(gòu)單分支結(jié)構(gòu)如圖4-8所示，相應(yīng)的語句形式如下：if(條件P)語句Aelse 語句B多分支結(jié)構(gòu)如圖4-9所示，相應(yīng)的語句形式如下：switch(V)case V1:語句A1 case V2:語句A2 case Vn:語句An default:語句An+13）循環(huán)結(jié)構(gòu)while循環(huán)語句形式為：while(條件表達(dá)式P)語句Auntil循環(huán)語句形式為：do 語句A until(條件表達(dá)式P)2.自頂向下，逐步求精 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)遵循的是自頂而下，逐步求精的設(shè)計(jì)方法。在分析一個(gè)問題的編程思路時(shí)，先將該問題分成若干個(gè)大的步驟；然后對每一步驟再進(jìn)行細(xì)化，分成若干個(gè)小的步驟。這樣逐級(jí)劃分，直到最后能將每一個(gè)步驟直接翻譯成為相應(yīng)的計(jì)算機(jī)語言指令。5.4 編程與程序員的基本素質(zhì) 要成為一名合格的程序員，不僅要具備編程功底和動(dòng)手能力，還需要具備以下素質(zhì) 1團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作能力 2文檔習(xí)慣 3規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的代碼編寫習(xí)慣 4復(fù)用性與模塊化思維能力 5測試習(xí)慣 6學(xué)習(xí)和總結(jié)的能力 第第5章章 結(jié)束結(jié)束 謝謝！