软件工程第五章-编码

软件工程第五章编码教学内容5.1语言的分类5.2选择程序设计语言5.3编码风格5.4小结5.1语言的分类语言的发展机器语言、汇编语言、高级语言、第四代语言语言的类型基础语言Fortran、Cobol、Basic、Algol结构化语言Pascal、C、Ada面向对象的语言Smalltalk、C++、Java、C#5.2选择程序设计语言选择原则系统用户的要求。如果所开发的系统由用户负责维护，用户通常要求用他们熟悉的语言书写程序。可以使用的编译程序。运行目标系统的环境中可以提供的编译程序往往限制了可以选用的语言的范围。可以得到的软件工具。如果某种语言有支持程序开发的软件工具可以利用，则目标系统的实现和验证都变得比较容易。工程规模。如果工程规模很庞大，现有的语言又不完全适用，可以设计并实现一种供这个工程项目专用的程序设计语言。程序员的知识。和其他标准不矛盾，那么应该选择一种已经为程序员所熟悉的语言。软件可移植性要求。如果目标系统将在几台不同的计算机上运行，或者预期的使用寿命很长，那么选择一种标准化程度高、程序可移植性好的语言就是很重要的。软件的应用领域。所谓的通用程序设计语言实际上并不是对所有应用领域都同样适用。5.2选择程序设计语言5.3编码风格源程序代码的逻辑简明清晰、易读易懂是好程序的一个重要标准源程序文档化数据说明语句结构输入／输出方法注：参考Java语言编程规范源程序文档化标识符的命名安排注释程序的视觉组织1、符号的命名符号名即标识符，包括模块名、变量名、常量名、标号名、子程序名、数据区名以及缓冲区名等。这些名字应能反映它所代表的实际东西，应有一定实际意义。例如，表示次数的量用Times，表示总量的用Total，表示平均值的用Average，表示和的量用Sum等。名字不是越长越好，应当选择精炼的意义明确的名字。必要时可使用缩写名字，但这时要注意缩写规则要一致，并且要给每一个名字加注释。在一个程序中，一个变量只应用于一种用途。2、程序的注释夹在程序中的注释是程序员与日后的程序读者之间通信的重要手段。注释决不是可有可无的。一些正规的程序文本中，注释行的数量占到整个源程序的1／3到1／2，甚至更多。注释分为序言性注释功能性注释序言性注释通常置于每个程序模块的开头部分，它应当给出程序的整体说明，对于理解程序本身具有引导作用。有些软件开发部门对序言性注释做了明确而严格的规定，要求程序编制者逐项列出。2、程序的注释有关项目包括：程序标题；有关本模块功能和目的的说明；主要算法；接口说明：包括调用形式，参数描述，子程序清单；有关数据描述：重要的变量及其用途，约束或限制条件，以及其它有关信息；模块位置：在哪一个源文件中，或隶属于哪一个软件包；开发简历：模块设计者，复审者，复审日期，修改日期及有关说明等。2、程序的注释功能性注释功能性注释嵌在源程序体中，用以描述其后的语句或程序段是在做什么工作，或是执行了下面的语句会怎么样。而不要解释下面怎么做。例如，/*ADDAMOUNTTOTOTAL*/TOTAL=AMOUNT＋TOTAL不好。2、程序的注释如果注明把月销售额计入年度总额，便使读者理解了下面语句的意图：/*ADDMONTHLY-SALESTOANNUAL-TOTAL*/TOTAL=AMOUNT＋TOTAL要点描述一段程序，而不是每一个语句；用缩进和空行，使程序与注释容易区别；注释要正确。2、程序的注释空格、空行恰当地利用空格，可以突出运算的优先性，避免发生运算的错误。例如，将表达式(A＜－17)ANDNOT(B＜＝49)ORC写成(A＜－17)ANDNOT(B＜＝49)ORC自然的程序段之间可用空行隔开；2、视觉组织移行也叫做向右缩格，它是指程序中的各行不必都在左端对齐，都从第一格起排列。这样做使程序完全分不清层次关系。对于选择语句和循环语句，把其中的程序段语句向右做阶梯式移行。使程序的逻辑结构更加清晰。例如，两重选择结构嵌套，写成下面的移行形式，层次就清楚得多。2、视觉组织IF（…）THENIF（…）THEN……ELSE……ENDIF……ELSE……ENDIF2、视觉组织在编写程序时，则需要注意数据说明的风格。为了使程序中数据说明更易于理解和维护，必须注意以下几点：数据说明的次序应当规范化说明语句中变量安排有序化使用注释说明复杂数据结构5.3.2数据说明1.数据说明的次序应当规范化数据说明次序规范化，使数据属性容易查找，也有利于测试，排错和维护。原则上，数据说明的次序与语法无关，其次序是任意的。但出于阅读、理解和维护的需要，最好使其规范化，使说明的先后次序固定。5.3.2数据说明例如，在FORTRAN程序中数据说明次序①常量说明②简单变量类型说明③数组说明④公用数据块说明⑤所有的文件说明在类型说明中还可进一步要求。例如，可按如下顺序排列：①整型量说明②实型量说明③字符量说明④逻辑量说明5.3.2数据说明2、说明语句中变量安排有序化当多个变量名在一个说明语句中说明时，应当对这些变量按字母的顺序排列。带标号的全程数据(如FORTRAN的公用块)也应当按字母的顺序排列。例如，把integersize,length,width,cost,price写成integercost,length,price,size,width5.3.2数据说明3、使用注释说明复杂数据结构如果设计了一个复杂的数据结构，应当使用注释来说明在程序实现时这个数据结构的固有特点。例如,对PL/1的链表结构和Pascal中用户自定义的数据类型，都应当在注释中做必要的补充说明。5.3.2数据说明在一行内只写一条语句；程序编写首先应当考虑清晰性；5.3.3语句结构1.在一行内只写一条语句在一行内只写一条语句，并且采取适当的移行格式，使程序的逻辑和功能变得更加明确。许多程序设计语言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。因而不可取。5.3.3语句结构例如，有一段排序程序FORI:=1TON－1DOBEGINT:=I；FORJ:=I＋1TONDOIFA[J]＜A[T]THENT:=J；IFT≠ITHENBEGINWORK:=A[T]；A[T]:=A[I]；A[I]:=WORK；ENDEND；由于一行中包括了多个语句，掩盖了程序的循环结构和条件结构，使其可读性变得很差。5.3.3语句结构FORI:=1TON-1DO//改进布局BEGINT:=I；FORJ:=I＋1TONDOIFA[J]＜A[T]THENT:=J；IFT≠ITHENBEGINWORK:=A[T]；A[T]:=A[I]；A[I]:=WORK；ENDEND；5.3.3语句结构2.程序编写首先应考虑清晰性程序编写首先应当考虑清晰性，不要刻意追求技巧性，使程序编写得过于紧凑。例如，有一个用Pascal语句写出的程序段：A[I]:=A[I]＋A[T]；A[T]:=A[I]－A[T]；A[I]:=A[I]－A[T]；此段程序可能不易看懂，改一下：WORK:=A[T]；A[T]:=A[I]；A[I]:=WORK；5.3.3语句结构3.程序要能直截了当地说明程序员的用意。4.除非对效率有特殊的要求,程序编写要做到清晰第一，效率第二。不要为了追求效率而丧失了清晰性。事实上，程序效率的提高主要应通过选择高效的算法来实现。5.首先要保证程序正确,然后才要求提高速度。5.3.3语句结构5.避免使用临时变量而使可读性下降。例如，有的程序员为了追求效率，往往喜欢把表达式A[I]＋1／A[I];写成AI＝A[I];X＝AI＋1／AI;这样将一句分成两句写，会产生意想不到的问题。5.3.3语句结构7.让编译程序做简单的优化。8.尽可能使用库函数9.避免不必要的转移。同时如果能保持程序可读性，则不必用GOTO语句。10.尽量只采用三种基本的控制结构来编写程序。除顺序结构外，使用IF-THEN-ELSE来实现选择结构；使用DO-UNTIL或DO-WHILE来实现循环结构。5.3.3语句结构11.避免使用空的ELSE语句和IF…THENIF…的语句。这种结构容易使读者产生误解。IF(CHAR＞＝'A’)THENIF(CHAR＜＝'Z’)THENPRINT“Thisisaletter。”ELSEPRINT“Thisisnotaletter。”可能产生二义性问题。5.3.3语句结构12.避免采用过于复杂的条件测试。13.尽量减少使用“否定”条件的条件语句。例如，如果在程序中出现IFNOT((CHAR＜‘0’)OR(CHAR＞‘9’))THEN……改成IF(CHAR＞＝'0’)AND(CHAR＜＝‘9’)THEN……不要让读者绕弯子想。14.尽可能用通俗易懂的伪码来描述程序的流程，然后再翻译成必须使用的语言。5.3.3语句结构15.数据结构要有利于程序的简化。16.要模块化，使模块功能尽可能单一化，模块间的耦合能够清晰可见。17.利用信息隐蔽，确保每一个模块的独立性。18.不要修补不好的程序，要重新编写。也不要一味地追求代码的复用，要重新组织。19.对太大的程序，要分块编写、测试，然后再集成。20.对递归定义的数据结构尽量使用递归过程。5.3.3语句结构输入和输出信息是与用户的使用直接相关的。输入和输出的方式和格式应当尽可能方便用户的使用。一定要避免因设计不当给用户带来的麻烦。5.3.4输入和输出不论是批处理的输入／输出方式，还是交互式的输入／输出方式，在设计和程序编码时都应考虑下列原则：1.对所有的输入数据都要进行检验，识别错误的输入，以保证每个数据的有效性；2.检查输入项的各种重要组合的合理性，必要时报告输入状态信息；3.使得输入的步骤和操作尽可能简单，并保持简单的输入格式；4.输入数据时，应允许使用自由格式输入；5.应允许缺省值；5.3.4输入和输出6.输入一批数据时，最好使用输入结束标志，而不要由用户指定输入数据数目；7.在交互式输入时，要在屏幕上使用提示符明确提示交互输入的请求，指明可使用选择项的种类和取值范围。同时，在数据输入的过程中和输入结束时，也要在屏幕上给出状态信息；8.当程序设计语言对输入／输出格式有严格要求时，应保持输入格式与输入语句的要求的一致性；9.给所有的输出加注解，并设计输出报表格式。5.3.4输入和输出了解语言的一般分类和特点；了解选择程序设计语言的一般原则；理解和掌握编码的风格。5.4小结了解语言的一般分类和特点；了解选择程序设计语言的一般原则；理解和掌握编码的风格。5.4小结从下列关于模块化程序设计的叙述中选出正确的叙述。①程序设计比较方便，但比较难以维护。②便于由多个人分工编制大型程序。③软件的功能便于扩充。④程序易于理解，也便于排错。⑤在主存储器能够容纳得下的前提下，应使模块尽可能大，以便减少模块的个数。⑥模块之间的接口叫做数据文件。⑦只要模块之间的接口关系不变，各模块内部实现细节的修改将不会影响别的模块。⑧模块间的单向调用关系叫做模块的层次结构。⑨模块越小，模块化的优点越明显。一般来说，模块的大小都在10行以下。5.4小结