第11讲程序设计语言和编码ppt课件

1、 编码编码(实现实现)阶段的义务是根据详细设计阶段的义务是根据详细设计阐明书编写程序阐明书编写程序 程序设计言语的特性和程序设计风格会程序设计言语的特性和程序设计风格会深化地影响软件的质量和可维护性深化地影响软件的质量和可维护性 为了保证程序编码的质量，程序员必需为了保证程序编码的质量，程序员必需深化了解、熟练掌握并正确地运用程序深化了解、熟练掌握并正确地运用程序设计言语的特性设计言语的特性 此外，还要求源程序具有良好的构造性此外，还要求源程序具有良好的构造性和良好的程序设计风格和良好的程序设计风格 程序设计言语程序设计言语 程序设计风格程序设计风格根本概念根本概念程序设计言语的根本成分程序设

2、计言语的根本成分 程序设计言语根本成份可归纳为四种：数程序设计言语根本成份可归纳为四种：数据成分、运算成分、控制成分、传输成分据成分、运算成分、控制成分、传输成分 请参考教材请参考教材P250-251 程序设计言语的特性程序设计言语的特性 心思特性心思特性 从设计到编码的转换根本上是人的活动，从设计到编码的转换根本上是人的活动，因此，言语的性能对程序员的心思影响将因此，言语的性能对程序员的心思影响将对转换产生艰苦影响对转换产生艰苦影响 在维持现有机器的效率、容量和其它硬件在维持现有机器的效率、容量和其它硬件限制条件的前提下，程序员总希望选择简限制条件的前提下，程序员总希望选择简单易学、运用方便

3、的言语，以减少程序出单易学、运用方便的言语，以减少程序出错率，提高软件可靠性，从而提高用户对错率，提高软件可靠性，从而提高用户对软件质量的可信度软件质量的可信度 影响程序员心思的言语特性有：影响程序员心思的言语特性有：一致性：指言语采用的标志法运用的一致性：指言语采用的标志法运用的符号协调一致的程度。如，一符多符号协调一致的程度。如，一符多用的标志法容易导致错误。用的标志法容易导致错误。二义性：对语句不同了解所产生的二义二义性：对语句不同了解所产生的二义性将导致程序员对程序了解的混乱。性将导致程序员对程序了解的混乱。如，如， if C1 then S1 if C2 then S3 else x

4、 := a * b * c 紧致性紧致性compactness：指程序员必需记忆：指程序员必需记忆的与编码有关的信息总量。描写紧致性的目的有：的与编码有关的信息总量。描写紧致性的目的有：对构造化部件的支持程度，可用关键字和缩写的对构造化部件的支持程度，可用关键字和缩写的种类，算术及逻辑操作符的数目，预定义函数的种类，算术及逻辑操作符的数目，预定义函数的个数等。个数等。 部分性：程序由模块组成，应采用高内聚低耦合、部分性：程序由模块组成，应采用高内聚低耦合、模块独立、部分化等原那么。模块独立、部分化等原那么。 线性：人们习惯于按逻辑上线性的次序了解程序，线性：人们习惯于按逻辑上线性的次序了解程序

5、，程序中大量的分支和循环、随意的程序中大量的分支和循环、随意的GOTO语句会语句会破坏程序的线性，提倡构造化程序设计。破坏程序的线性，提倡构造化程序设计。 传统性：传统性容易影响人们学习新语种的积极传统性：传统性容易影响人们学习新语种的积极性性 工程特性工程特性 程序设计言语的特性影响人们思索程序设计言语的特性影响人们思索程序的方式，从而也限制了人们与计程序的方式，从而也限制了人们与计算机进展通讯的方式。为满足软件工算机进展通讯的方式。为满足软件工程的需求，程序设计言语还应该思索：程的需求，程序设计言语还应该思索： 将设计翻译成代码的便利程度；将设计翻译成代码的便利程度； 编译器的效率；编译器

6、的效率； 源代码的可移植性；源代码的可移植性； 配套的开发工具；配套的开发工具； 软件的可复用性和可维护性软件的可复用性和可维护性 运用特性运用特性 不同的程序设计言语满足不同的技术特不同的程序设计言语满足不同的技术特性，可以对应于不同的运用。例如性，可以对应于不同的运用。例如Prolog言语适用于人工智能领域、言语适用于人工智能领域、SQL言语适用于关系数据库。言语适用于关系数据库。 言语的技术特性对软件工程各阶段有一言语的技术特性对软件工程各阶段有一定的影响，特别是确定了软件需求之后，定的影响，特别是确定了软件需求之后，程序设计言语的特性就很重要了，要根程序设计言语的特性就很重要了，要根据

7、不同工程的特性选择相应特性的言语。据不同工程的特性选择相应特性的言语。 程序设计言语的开展和分类程序设计言语的开展和分类 程序设计言语的分类 按言语级别：低级言语和高级言语； 按运用范围：通用言语和公用言语； 按用户要求：过程式言语和非过程式言语； 按言语所含的成分：顺序文语、并发言语和分布式言语 程序设计言语的开展史程序设计言语的开展史 第一代言语：机器言语和汇编言语第一代言语：机器言语和汇编言语 第二代言语：早期的高级言语，如第二代言语：早期的高级言语，如BASIC，FORTRAN，COBOL等等 第三代言语：具有很强的数据构造和过第三代言语：具有很强的数据构造和过程描画才干，支持构造化编

8、程，如程描画才干，支持构造化编程，如Pascal，Modula，C，Ada等等 第四代言语第四代言语4GL：这类言语出现于：这类言语出现于七十年代，其目的是为了提高程序开发七十年代，其目的是为了提高程序开发速度，以及让非专业用户能直接编制计速度，以及让非专业用户能直接编制计算机程序算机程序 目前，第四代言语的种类繁多，尚无规范，目前，第四代言语的种类繁多，尚无规范，在语法和才干上有很大差别，其中一些支持在语法和才干上有很大差别，其中一些支持非过程式编程，更多的是既含有非过程语句，非过程式编程，更多的是既含有非过程语句，也含有过程语句。也含有过程语句。 典型的典型的4GL有：数据库查询言语、报表

9、生成有：数据库查询言语、报表生成程序、运用生成程序、电子表格、图形言语程序、运用生成程序、电子表格、图形言语等。等。 多数多数4GL是面向领域的，很少是通用的。是面向领域的，很少是通用的。 自然言语自然言语 最理想的是可以运用自然言语如英语、最理想的是可以运用自然言语如英语、法语或汉语，使计算机能了解并立刻法语或汉语，使计算机能了解并立刻执行恳求。但迄今为止，自然言语了解执行恳求。但迄今为止，自然言语了解依然是计算机科学研讨中的一个难点，依然是计算机科学研讨中的一个难点，虽然在实验室的研讨中获得了一定的成虽然在实验室的研讨中获得了一定的成果，但在现实中的运用依然是相当有限果，但在现实中的运用依

10、然是相当有限的。的。 为一个特定的开发工程选择编程言语时，为一个特定的开发工程选择编程言语时，通常要思索如下要素：通常要思索如下要素： 运用领域运用领域 算法和计算复杂性算法和计算复杂性 软件运转环境软件运转环境 用户需求，特别是性能需求用户需求，特别是性能需求 数据构造的复杂性数据构造的复杂性 软件开发人员的知识程度软件开发人员的知识程度 可用的编译器与交叉编译器可用的编译器与交叉编译器 工程所属的运用领域经常是首要的规范工程所属的运用领域经常是首要的规范 COBOL适用于商业领域适用于商业领域 FORTRAN适用于工程和科学计算领域适用于工程和科学计算领域 Prolog、Lisp适用于人工

11、智能领域适用于人工智能领域 Smalltalk、C+适用于适用于OO系统的开发系统的开发 有些言语适用于多个运用领域，如有些言语适用于多个运用领域，如C 假设有多种言语都适宜于某工程的开发时，假设有多种言语都适宜于某工程的开发时，也可思索选择开发人员比较熟习的言语也可思索选择开发人员比较熟习的言语 选择高级言语还是低级言语选择高级言语还是低级言语 优先选择高级言语优先选择高级言语 开发和维护高级言语程序比开发和维开发和维护高级言语程序比开发和维护低级言语程序容易得多护低级言语程序容易得多 必要时运用低级言语必要时运用低级言语 高级言语程序经编译后所产生的目的高级言语程序经编译后所产生的目的程序

12、的效果要比完成一样功能的低级言程序的效果要比完成一样功能的低级言语程序低得多，所以在有些情况下会部语程序低得多，所以在有些情况下会部分或全部运用低级言语分或全部运用低级言语 运用低级言语的情况：运用低级言语的情况：对运转时间和存储空间有过高要求的工程，对运转时间和存储空间有过高要求的工程，如电子笔记本中的软件如电子笔记本中的软件在某些不能提供高级言语编译程序的计算在某些不能提供高级言语编译程序的计算机上开发程序，如单片机上的软件机上开发程序，如单片机上的软件大型系统中对系统执行时间起关键作用的大型系统中对系统执行时间起关键作用的模块模块程序设计风格程序设计风格 编程的根据是详细设计的结果，因此

13、程序编程的根据是详细设计的结果，因此程序的质量主要取决于设计，但编程的质量也的质量主要取决于设计，但编程的质量也在很大程度上影响着程序的质量在很大程度上影响着程序的质量 编程风格主要包括：编程风格主要包括： 源程序中的内部文档源程序中的内部文档 数听阐明数听阐明 语句构造语句构造 输入输出输入输出源程序文档化源程序文档化 标识符的命名标识符的命名 选择含义明确的名字，使其能正确提示选择含义明确的名字，使其能正确提示标识符所代表的实体标识符所代表的实体 例如，表示总量的变量名用例如，表示总量的变量名用Total，表示，表示平均值的用平均值的用Average等等 名字不要太长，太长会添加打字量，且

14、名字不要太长，太长会添加打字量，且易出错。必要时可运用缩写易出错。必要时可运用缩写 不用类似的名字，类似的名字容易混淆，不用类似的名字，类似的名字容易混淆，不易发现错误不易发现错误 如如cm,cn,cmn,cnm,cnn,cmm 不用关键字作标识符不用关键字作标识符 同一个名字不要有多个含义同一个名字不要有多个含义 名字中防止运用易混淆的字符。如数字名字中防止运用易混淆的字符。如数字0与字母与字母O； 数字数字1与字母与字母I或或l； 数字数字2与字母与字母z等等 通常置于每个程序模块的开头部分，通常置于每个程序模块的开头部分，主要描画：主要描画： 模块的功能模块的功能 模块的接口：包括调用格

15、式、参数的模块的接口：包括调用格式、参数的解释、该模块需求调用的其它子模块解释、该模块需求调用的其它子模块名名 重要的部分变量：包括用途、约束和重要的部分变量：包括用途、约束和限制条件限制条件 开发历史：包括模块的设计者、评审开发历史：包括模块的设计者、评审者、评审日期、修正日期以及对修正者、评审日期、修正日期以及对修正的描画的描画 通常嵌在源程序体内，主要描画程序通常嵌在源程序体内，主要描画程序段的功能。段的功能。 书写功能性注解时应留意的问题：书写功能性注解时应留意的问题： 注解要正确，错误的注解比没有注解注解要正确，错误的注解比没有注解更坏；更坏； 为程序段作注解，而不是为每一个语为程序

16、段作注解，而不是为每一个语句作注解；句作注解； 用缩进和空行，使程序与注释容易区用缩进和空行，使程序与注释容易区分；分； 注解应提供一些从程序本身难以得到注解应提供一些从程序本身难以得到的信息，而不是语句的反复。的信息，而不是语句的反复。 例如，下面的模块级注释描画了公共的和例如，下面的模块级注释描画了公共的和私有的过程在类模块中称为私有的过程在类模块中称为“方法、方法、属性及其数据类型，以及如何将该类作为属性及其数据类型，以及如何将该类作为对象来运用的有关信息：对象来运用的有关信息： 公共方法：公共方法： MailAddRecipient(strName As String, Optiona

17、l fType As Boolean) strName: /要参与到邮件中的收件人要参与到邮件中的收件人称号。称号。 fType: Outlook MailItem Type /属性属性设置。设置。 SendMail(Optional blnShowMailFirst As Boolean) blnShowMailFirst: /发送前能否显示发送前能否显示 Outlook邮件信息。假设不能解析收件人邮件信息。假设不能解析收件人的地址，让代码将它设置为的地址，让代码将它设置为 True。 私有方法：私有方法： InitializeOutlook() CreateMail() 公共属性：公共属性

18、： MailSubject:(Write only, String) MailMessage:(Write only, String) MailAttachments:(Write only, String)视觉组织视觉组织 IF THEN IF THEN ELSE ENDIF ELSE ENDIF 自然的程序段之间可用空行隔开自然的程序段之间可用空行隔开 可经过添加空格使语句成分明晰，如可经过添加空格使语句成分明晰，如(A17)ANDNOT(B49)ORC可写成可写成(A17) AND NOT (B49) OR C 也可以经过添加括号突出运算的优先级，也可以经过添加括号突出运算的优先级，防止

19、发生运算的错误，如防止发生运算的错误，如 a*( b*c ) 放置大括号放置大括号 普通首选的方法是普通首选的方法是K&RK&R方法：把左方法：把左括号放在行尾，右括号放在行首。括号放在行尾，右括号放在行首。如：如： if (X) if (X) Y Y 定义函数时该当把左右括号都放定义函数时该当把左右括号都放在行首，如：在行首，如： int F(int x) int F(int x) / 留意，右括号所在的行不该当有其它语句，除非跟留意，右括号所在的行不该当有其它语句，除非跟随着一个条件判别。也就是随着一个条件判别。也就是do-whiledo-while语句中的语句中的“whi

20、lewhile和和if-elseif-else语句中的语句中的“elseelse。例如：。例如： do do body of do-loop body of do-loop while (condition); while (condition);if (x = y) if (x = y) else if (x y) else if (x y) . . else else 为了使程序中数听阐明更易于了解和为了使程序中数听阐明更易于了解和维护，可采用以下风格：维护，可采用以下风格： 数听阐明的次序该当规范化数听阐明的次序该当规范化 阐明语句中变量安排有序化阐明语句中变量安排有序化 运用注讲解明复

21、杂数据构造运用注讲解明复杂数据构造阐明语句中变量安排有序化阐明语句中变量安排有序化运用注释阐明复杂数据构造运用注释阐明复杂数据构造 编码阶段的主要义务就是书写程序语句。有关编码阶段的主要义务就是书写程序语句。有关书写语句的原那么有几十种，总起来说，希望书写语句的原那么有几十种，总起来说，希望每条语句尽能够简单明了，能直截了当地反映每条语句尽能够简单明了，能直截了当地反映程序员的意图，不能为了片面追求效率而使语程序员的意图，不能为了片面追求效率而使语句复杂化。句复杂化。 常用的规那么如下：常用的规那么如下：1. 在一行内只写一条语句在一行内只写一条语句 在一行内只写一条语句，并且采取适当在一行内

22、只写一条语句，并且采取适当添加空格的方法，使程序的逻辑和功能添加空格的方法，使程序的逻辑和功能变得更加明确。变得更加明确。 许多程序设计言语允许在一行内写多个许多程序设计言语允许在一行内写多个语句。但这种方式会使程序可读性变差。语句。但这种方式会使程序可读性变差。因此不可取。因此不可取。2. 程序编写首先该当思索明晰性程序编写首先该当思索明晰性 程序编写首先该当思索明晰性，不要刻程序编写首先该当思索明晰性，不要刻意追求技巧性，使程序编写得过于紧凑。意追求技巧性，使程序编写得过于紧凑。 例如，有一个用例如，有一个用 C 语句写出的程序段：语句写出的程序段： AI = AIAT； AT = AIA

23、T； AI = AIAT； 此段程序能够不易看懂，有时还需用实践数据此段程序能够不易看懂，有时还需用实践数据实验一下。实验一下。 实践上，这段程序的功能就是交换实践上，这段程序的功能就是交换AI和和AT中的内容。目的是为了节省一个任务单元。假中的内容。目的是为了节省一个任务单元。假设改一下：设改一下： WORK = AT； AT = AI； AI = WORK；就能让读者一目了然了。就能让读者一目了然了。3.程序要能直截了当地阐明程序员的意图。程序要能直截了当地阐明程序员的意图。 程序编写得要简单，写清楚，直截了当地阐程序编写得要简单，写清楚，直截了当地阐明程序员的意图。例如，明程序员的意图。

24、例如， for ( i = 1; i = n; i+ ) for ( j = 1; j = n; j+ ) Vij ( ij ) * ( ji )除法运算在除数和被除数都是整型量除法运算在除数和被除数都是整型量时，其结果只取整数部分，而得到整型量。时，其结果只取整数部分，而得到整型量。 当当 ij 时时, i / j = 0 当当 ji 时时, j / i = 0 得到的数组得到的数组 当当ij时时 Vij = ( ij ) * ( ji ) = 0 当当ij时时 Vij = ( ij ) * ( ji ) = 1这样得到的结果这样得到的结果 V 是一个单位矩阵。是一个单位矩阵。 写成以下的方

25、式，就能让读者直接了解写成以下的方式，就能让读者直接了解程序编写者的意图。程序编写者的意图。 for ( i1; i = n; i+ ) for ( j1; j = n; j+ ) if ( i = j ) Vij 1.0; ELSE Vij 0.0;4.其他常用规那么其他常用规那么让编译程序做简单的优化。让编译程序做简单的优化。尽能够运用库函数尽能够运用库函数防止不用要的转移。防止不用要的转移。尽量只采用三种根本的控制构造尽量只采用三种根本的控制构造来编写程序。除顺序构造外，来编写程序。除顺序构造外，运用运用if-then-else来实现选择构来实现选择构造；运用造；运用do-until或或do-while来实现循环构造。来实现循环构造。输入和输出输入和输出