軟件工程5軟件編碼ppt課件

第5章 軟件編碼掌握：掌握：程序設計語言分類、常見程序設計語言及其特點、程序設計語言的選擇、編碼規(guī)范、結(jié)構化程序設計的方法。5.1 程序設計語言5.1.1 程序設計語言分類1.機器語言機器語言又稱“低級語言”，是以二進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語言。，它把計算機能識別的機器指令用符號表示用匯編語言編寫的程序更易理解、調(diào)試和維護3.高級語言與機器語言和匯編語言相比，高級語言比較容易理解和掌握，并且通用性好便于維護，這極大地提高了編程的效率和程序的可靠件性用高級語言編寫的程序也不能直接被機器識別和執(zhí)行5.1.2 常見程序設計語言及其特點1.C語言 C語言是一種編譯型計算機程序設計語言，它既有高級語言的特點，又具有匯編語言的特點。C語言可以作為系統(tǒng)設計語言，編寫工作系統(tǒng)應用程序，也可以作為應用程序設計語言，編寫不依賴計算機硬件的應用程序，因此，其應用范圍十分廣泛。C語言的優(yōu)點包括：（1）簡潔緊湊、靈活方便。（2）運算符豐富。（3）數(shù)據(jù)結(jié)構豐富。（4）C語言是結(jié)構式語言。（5）C語言的語法限制不太嚴格，程序設計自由度大。（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)點主要包括：（1）與C語言兼容，既支持面向?qū)ο蟮某绦蛟O計，也支持結(jié)構化的程序設計。（2）修補了C語言中的一些漏洞（3）生成的目標程序質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。（4）提供了異常處理機制，簡化了程序的出錯處理。（5）函數(shù)可以重載并可以使用缺省參數(shù)。（6）提供了模板機制。3.Java Java的特點包括：（1）平臺無關性。（2）安全性。（3）面向?qū)ο?。?）分布式。（5）健壯性。4.Basic BASIC是Beginners All-purpose Symbolic Code（初學者通用符號指令代碼）的縮寫。BASIC語言是一種解釋執(zhí)行的會話語言，它簡單易學，因此成為許多初學者學習程序設計的入門語言。5.C#C#是微軟公司發(fā)布的一種面向?qū)ο蟮?、運行于.NET Framework之上的高級程序設計語言。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)的計算機高級程序設計語言。Fortran語言的最大特點是接近數(shù)學公式的自然描述，以及具有很高的執(zhí)行效率。同時，它易學，語法嚴謹，并可以直接對矩陣和復數(shù)進行運算。7.PASCAL Pascal是最早出現(xiàn)的結(jié)構化編程語言，它具有豐富的數(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，其主要特點有：嚴格的結(jié)構化形式、豐富完備的數(shù)據(jù)類型、運行效率高、查錯能力強。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準語言。它具有出色的適合商業(yè)應用的數(shù)據(jù)類型，能有效地支持與商業(yè)數(shù)據(jù)處理有關的各種技術，適合于計算簡單、數(shù)據(jù)量大的應用場合，廣泛應用于商業(yè)領域。9.ALGOL ALGOL是結(jié)構化語言的前驅(qū)，它提供了特別豐富的過程構造及數(shù)據(jù)類型構造，在歐洲得到了廣泛應用。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)危機而耗費巨資，歷時近20年研制成功的表現(xiàn)能力很強的通用程序設計語言，它被譽為第四代計算機語言的成功代表。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，它主要應用于人工智能領域。12.Prolog Prolog（Programming in Logic）是一種邏輯編程語言，它建立在邏輯學的理論基礎之上，最初被運用于自然語言等研究領域?，F(xiàn)在Prolog已廣泛應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、智能知識庫等。使用Prolog能夠比使用其他語言更快速地開發(fā)程序，因為它的編程方法更像是使用邏輯的語言來描述程序。13.SmallTalk Smalltalk 被公認為歷史上第二個面向?qū)ο蟮某绦蛟O計語言和第一個真正的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），它由Alan Kay，Dan Ingalls，Ted Kaehler，Adele Goldberg等于20世紀70年代初在Xerox PARC開發(fā)。5.1.3 程序設計語言的選擇 開發(fā)人員在選擇程序設計語言時，應考慮以下因素：1.應用領域 2.算法與數(shù)據(jù)結(jié)構的復雜性 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.采用縮進風格2.控制代碼行寬度 3.使用空格字符實現(xiàn)縮進4.適當?shù)厥褂每招?.不允許把多個短語句寫在一行中6.適當使用空格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）每一個注釋都應當有用，應避免無意義的注釋。（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：計算數(shù)組的平均值 輸入：score 數(shù)組，元素類型為float，代表分數(shù) n 數(shù)組中元素的個數(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：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，從而減少不必要的注釋。（4）注釋格式應該盡量保持統(tǒng)一。5.2.4 輸入/輸出（1）對所有輸入數(shù)據(jù)都進行檢驗，以保證每個數(shù)據(jù)的有效性。例如，某系統(tǒng)中身份證號字段的輸入，設計校驗規(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)構標記，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，詳細說明可用的選擇或邊界數(shù)值。（6）當程序設計語言的格式有嚴格要求時，應保持輸入格式一致。（7）設計良好的輸出報表。（8）給所有輸出數(shù)據(jù)加標志。（9）當程序設計語言對輸入/輸出格式有嚴格要求時，應保持輸入格式與輸入語句的要求一致。5.2.5 程序結(jié)構程序結(jié)構應符合以下原則：（1）盡量避免使用復雜的條件測試。（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）利用括號使邏輯表達式和算術表達式的運算次序清晰、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：（1）效率是一個性能要求，其目標在需求分析階段就應給出。（2）追求效率應建立在不損害程序可讀性或可靠性的基礎上，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計方法、良好的數(shù)據(jù)結(jié)構算法。根據(jù)有關資料，以下原則對提高程序效率有一些幫助：（1）在編碼之前，先化簡算術表達式和邏輯表達式。（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)組和復雜的表格。（4）盡量使用執(zhí)行時間短的算術運算。（5）盡量避免混合使用不同數(shù)據(jù)類型的量。（6）盡量使用整型算術表達式和邏輯表達式。2.GOTO語句 近年來，關于“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)，是否應當去掉GOTO語句還未有定論。因此，除非確實需要，否則最好不使用GOTO語句；確實需要GOTO語句時，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)構化程序設計5.3.1 結(jié)構化程序設計的形成1968年，Dijskstra在計算機通訊上發(fā)表文章，提出了“結(jié)構化程序設計”的思想。結(jié)構化程序設計的基本思想是采用“自頂向下，逐步求精”的程序設計方法和“單入口單出口”的控制結(jié)構。5.3.2 結(jié)構化程序設計方法1.程序流程的基本結(jié)構1）順序結(jié)構語句形式如下：語句A語句B2）選擇結(jié)構單分支結(jié)構如圖4-8所示，相應的語句形式如下：if(條件P)語句Aelse 語句B多分支結(jié)構如圖4-9所示，相應的語句形式如下：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while循環(huán)語句形式為：while(條件表達式P)語句Auntil循環(huán)語句形式為：do 語句A until(條件表達式P)2.自頂向下，逐步求精 結(jié)構化程序設計遵循的是自頂而下，逐步求精的設計方法。在分析一個問題的編程思路時，先將該問題分成若干個大的步驟；然后對每一步驟再進行細化，分成若干個小的步驟。這樣逐級劃分，直到最后能將每一個步驟直接翻譯成為相應的計算機語言指令。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手能力，還需要具備以下素質(zhì) 1團隊精神和協(xié)作能力 2文檔習慣 3規(guī)范化和標準化的代碼編寫習慣 4復用性與模塊化思維能力 5測試習慣 6學習和總結(jié)的能力 第第5章章 結(jié)束結(jié)束 謝謝！