第六章、编码,程序设计语言 程序设计途径,软件编码：,是指把软件设计的结果翻译成计算机可以“理解”的形式，即用某种高级语言书写程序,程序设计语言,分类：,汇编语言,高级语言,对于高级语言： 从应用特点可分为： 从语言的内在特点可分为：,基础语言,结构化语言,专用语言,系统实现语言,静态高级语言,动态高级语言, 名字说明 预先说明程序中使用的对象名字，使编译程序能检查程序中出现的名字的合法性。从而帮助程序员发现和改正程序中的错误。 类型说明 对程序中使用的对象的类型进行说明，编译程序能够发现程序中某个特定类型的对象使用不当的错误，有助于减少程序错误。,程序设计语言的特点：, 程序模块 块结构语言提供了控制程序对象名字可见性的某种手段，主要是在较内层程序块中说明的名字不能被较外层的程序块访问。 由于动态分配内存，在两次调用一个程序块的间隔中不能保存局部对象的值。,程序设计语言的特点：, 循环控制结构,程序设计语言的特点：,for ( ; ; ) ,while ( ) ,do while ( ),break语句,C语言：, 分支控制结构,程序设计语言的特点：,if ( ) else ,switch ( ) case case case default: ,C语言：, 异常处理 程序运行过程中发生的错误或意外事件称为异常。 目前许多流行的工具或语言提供了异常处理功能。,程序设计语言的特点：,Java语言： try catch( ) finally ,Visual C+： _try _except( ) _finally , 独立编译 独立编译是指分别编译各个程序单元，然后将它们集成为一个完整的程序。,程序设计语言的特点：, 程序实际上也是一种供人阅读的文章，有一个文章的风格问题。应该使程序具有良好的风格。 源程序文档化 数据说明 语句结构 输入输出方法,程序设计风格：,源程序文档化 标识符的命名 安排注释 程序的视觉组织,程序设计风格：, 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。,符号名的命名：, 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。同时，在一个程序中，一个变量只应用于一种用途。 NEW.BALANCE.ACCOUNTS.PAYABLE (PASCAL) NBALAP (FORTRAN) N (BASIC),符号名的命名：, 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13到12，甚至更多。 注释分为序言性注释和功能性注释。,程序的注释 ：, 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。 有关项目包括： 程序标题；,序言性注释：,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。,序言性注释：, 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， /* ADD AMOUNT TO TOTAL */ TOTAL = AMOUNTTOTAL不好。,功能性注释：, 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： /* ADD MONTHLY-SALES TO ANNUAL-TOTAL */TOTAL = AMOUNTTOTAL 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。,功能性注释：, 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(A17)ANDNOT(B49)ORC写成(A17) AND NOT (B49) OR C 自然的程序段之间可用空行隔开；,视觉组织 ：空格、空行和移行, 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。,视觉组织 ：空格、空行和移行,IF（） THEN IF（） THEN ELSE ENDIF ELSE ENDIF,视觉组织 ：空格、空行和移行, 在设计阶段已经确定了数据结构的组织及其复杂性。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。 1.数据说明的次序应当规范化 2.说明语句中变量安排有序化 3.使用注释说明复杂数据结构,数据说明：, 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。,数据说明的次序应当规范化, 例如，在FORTRAN程序中数据说明次序 常量说明 简单变量类型说明 数组说明 公用数据块说明 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： 整型量说明 实型量说明 字符量说明 逻辑量说明,数据说明的次序应当规范化, 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 integer size, length, width, cost, price写成 integer cost, length, price , size, width,说明语句中变量安排有序化, 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。,使用注释说明复杂数据结构, 在设计阶段确定了软件的逻辑流结构，但构造单个语句则是编码阶段的任务。语句构造力求简单，直接，不能为了片面追求效率而使语句复杂化。,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。,语句结构, 例如，有一段排序程序FOR I:=1 TO N1 DO BEGIN T:=I；FOR J:=I1 TO N DO IF AJAT THEN T:=J；IF TI THEN BEGIN WORK:=AT；AT:=AI；AI:=WORK；END END； 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。,语句结构,FOR I:=1 TO N-1 DO /改进布局 BEGIN T:=I； FOR J:=I1 TO N DO IF AJAT THEN T:=J； IF TI THEN BEGIN WORK:=AT； AT:=AI； AI:=WORK； END END；,语句结构,2.程序编写首先应当考虑清晰性 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： AI:=AIAT； AT:=AIAT； AI:=AIAT；,语句结构,2.程序编写首先应当考虑清晰性 此段程序可能不易看懂，有时还需用实际数据试验一下。 实际上，这段程序的功能就是交换AI和AT中的内容。目的是为了节省一个工作单元。如果改一下： WORK:=AT； AT:=AI； AI:=WORK；就能让读者一目了然了。,语句结构,3.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。 4.首先要保证程序正确,然后才要求提高速度。反过来说，在使程序高速运行时，首先要保证它是正确的。,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 AI1AI; 写成 AIAI; XAI1AI; 这样将一句分成两句写，会产生意想不到的问题。,语句结构,6.让编译程序做简单的优化。 7.尽可能使用库函数 8.避免不必要的转移。同时如果能保持程序可读性，则不必用 GO TO语句。 9.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。,语句结构,10. 避免使用空的ELSE语句和IF THEN IF的语句。这种结构容 易使读者产生误解。例如， IF ( CHARA ) THEN IF ( CHARZ ) THEN PRINT “This is a letter。” ELSE PRINT “This is not a letter。” 可能产生二义性问题。,语句结构,11.避免采用过于复杂的条件测试。 12.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 IF NOT ( ( CHAR0 ) OR ( CHAR9 ) ) THEN 改成 IF ( CHAR0 ) AND ( CHAR9 ) THEN 不要让读者绕弯子想。,语句结构,13. 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。 14. 数据结构要有利于程序的简化。 15. 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。 16. 利用信息隐蔽，确保每一个模块的独立性。,语句结构,17. 从数据出发去构造程序。 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。,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。 因此，在软件需求分析阶段和设计阶段，就应基本确定输入和输出的风格。系统能否被用户接受，有时就取决于输入和输出的风格。,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；,输入和输出,4. 输入数据时，应允许使用自由格式输入； 5. 应允许缺省值； 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；,输入和输出,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。输入输出风格还受到许多其它因素的影响。如输入输出设备（例如终端的类型，图形设备，数字化转换设备等）、用户的熟练程度、以及通信环境等。,输入和输出,