软件工程第五章编码、编码风格与程序复杂性.ppt

软件工程,第5讲 编码 、编码风格和程序复杂性,第5讲 编码 、编码风格和程序复杂性,5.1 编码的目的和任务 5.2 编码风格 5.3 程序复杂性度量,5.1 编码的目的,目的 把模块的过程性描述翻译为用选定的程序设计语言书写的源程序（源代码）。 依据 编码的主要依据是概要设计和详细设计说明文档。 任务 理解概要设计和详细设计说明书； 遵循编码原则和风格进行翻译，形成源代码。,编码中的问题,编码中产生的问题大多数是由于设计的错误或缺陷引起的，程序的质量首先取决于设计的质量。但编码仍然对程序的可靠性、可读性、可测试性、可维护性、执行效率产生深远的影响。 编码产生的源程序应该是正确、可靠，简明清晰，运行效率高。但是，保持程序的清晰就可能会降低程序的效率。 编码与选择的程序设计语言/工具有密切的关系。,5.2 编码风格,编码风格(程序设计风格Programming Style) 程序员习惯使用的编码方式。 好的编码风格可以使编写的程序更容易阅读、更容易修改。 早期的编码风格强调效率第一、占用内存少、包含的功能多。 现在的编码风格则强调“清晰第一，效率第二”。 现在的编码风格主要以可理解性、可修改性、可测试性为主要目标。,主要的编码风格,有意义的命名 清晰的表达式 使用标准的控制结构 限制使用GOTO语句 清晰与效率 实现源程序的文档化 输入/输出,（1）有意义的命名,一个名字用于标识这个对象时，应该带着说明其用途的一些信息。它应该是非形式的、简练的、容易记忆的，如果可能的话，最好是能够拼读的。 全局变量/局部变量 函数/过程（可采用名词或动宾结构） 常量 文件名/文件夹,例如在C+中类的成员有如下定义： class CTestView private: int m_iCounter; public: void GetCounter() return iCounter; ,前缀“m_ ”表示是成员变量，用“g_”表示全局变量。,“i”表示整数数据类型,动宾结构,例如C语言中的名字命名 #define MAXLENTH 80 #define STEP 10 char *strcpy(char *str1,char *str2) int search(char s,char c) void preorder(treenode *root) 文件名如，studentlist,（2）清晰的表达式,清晰、简单地表达意图,例，用C语言编程计算三角形的面积 ：根据数学知识，若三直边a、b、c构成三角形，则必须满足条件:任意两边的之和大于第三边。,#include #include void main() float a,b,c,s,area; scanf(“%f,%f,%f“,#include #include void main() float a,b,c,x,y,z,s,area; scanf(“%f,%f,%f“,可以变为,（3）使用标准的控制结构,遵循单入口、单出口原则。 采用结构化程序设计所允许的基本控制结构。,if c then s; if c then s1 else s2; switch(i) case s1: case s2: ,While (c) do s ; Do s while (c); for(i=n;im; i+) s ,例 把非结构化程序改为结构化程序。,非结构化： While ( p ) do g; if(not q) then goto l; l:,结构化： flag=true; While ( p and flag ) do g; if( not q ) then flag=false; 问题思考： 通过这个例子，同学们是否可以把二重循环或三重循环的这类结构转换为结构化的？,不允许转上，但可以转下,（4）限制使用GOTO语句,提倡从深层次循环中退出 while c1 do s11; while c2 do s21; while c3 do s31; if c4 goto label; s32; s22; s12; label:,问题思考：这类结构如何向结构化转换？,goto语句的另外一种用法：转向出错处理。下例是一个堆栈的进栈操作，堆栈的最大容量是100。,int push(float fitem,int index,float stack) int iFlag=0; if(index=100) goto 10; index+; stackindex=fitem; return iFlag; 10: iFlag=1; return iFlag; ,注：本例可以用IF-THEN-ELSE结构进行描述，但本例对于堆栈满的处理更为醒目。,（5）清晰与效率的指导原则 先使程序正确，再提高运行速度； 使程序清楚，再使其快速；,（6）实现源程序的文档化,“软件=程序+文档” 有了详尽的文档，即使没有源程序，也能再现该软件。注释是文档化的一部分。 文档化包括以下内容： 使用有意义的变量名、标号（前已述） 适当的注释 别为每一条语句注释 注释应该与程序保持一致 注释数据布局 采用缩格方式排列程序结构 适当使用空格或圆括号等做隔离符,2种重要的注释： 序言性注释：模块首部 有关模块的功能说明 界面描述： 该模块被调用的语句格式； 所有参数的解释； 该模块需要调用的模块等； 一些重要变量的使用、限制等 开发历史，如 作者、日期 复查者、复查日期 修改者、修改日期 相关叙述等 描述行注释 功能性描述：程序段的功能说明，放在段首； 状态性的描述：说明数据的状态，放在段尾。,例 序言性注释,/ /SetGraphicValue（）的作用是设置当前图片的属性 /fSdWendu 设定的温度 /fSdShidu 设定的湿度 /StartTime 代表整个图的起始时间 /TableTimeSpan 代表一帧图象的时间跨度 /bProgram 代表当前图片是否用于编辑程序 / void SetGraphicValue(float fSdWendu,float fSdShidu,CPoint YValue,time_t StartTime,time_t TableTimeSpan,BOOL bProgram) ,PSP建议的C+编码标准,例 PSP（Personal Software Process ）建议的C+编码标准 （1）,例 PSP建议的C+编码标准 （2）,例 PSP建议的C+编码标准 （3）,（7）I/O风格,绝大多数计算机系统都是人-机交互系统，故界面友善是十分重要的。 输入方面： 对输入数据进行有效性检验 输入格式力求简单、一致 给用户足够多的提示信息 组合检验时消除似是而非的选择 输出方面： 给输出数据必要的说明 报表、报告具有良好的格式 能提供“在线”帮助,5.3 程序复杂性度量,程序复杂性主要指模块内程序的复杂性。它直接关联到软件开发费用的多少，开发周期的长短和软件内部潜伏错误的多少。同时它也是软件可理解性的另一种度量。 定量度量程序的复杂性是很有用的方法。 Halstead McCabe 交叉复杂度,Halstead n1程序中出现的不同的运算符的个数 n2程序中出现的不同的运算对象的个数 N1程序中出现的运算符总个数 N2程序中出现的运算对象总个数 程序长度N N1+N2 估计程序长度 N0=n1logn1+n2logn2 估计错误数 E=Nlog2(n1+n2)/3000,预测的程序长度： N0n1log2n1+n2log2n210log210+7log27 52.87 实际的程序长度： NN1+N228+2250,McCabe环域复杂度 McCabe度量法是一种基于程序控制流的复杂性度量方法，它基于一个程序模块的程序图中环路的个数。 计算方法 V(G)=M-N+2P M有向图G中的弧数（注： M不含附加弧） N有向图G中的结点数 P有向图G中分离部分的数目。 正常情况，程序图是连通的但不是强连通的。 但可加一条弧从结束处连到开始处，可使程序图构成强连通图，此时， P1。可有 V(G)=M-N+P（ （注： M含附加弧） =M-N+1 =判定结点数+1,例McCabe计算方法 “求一个有n个元素的数组中的最大者”的算法。用伪语言描述: START INPUT n ； INPUT a(i) ( i=1,2,n）； max= a(1) ； FOR i=2 TO n，DO IF maxa(i) THEN max=a(i); PRINT max END V(G)=M-N+11191 3 判定结点数1 21 3,McCabe建议，对于复杂度超过10的程