1、第4章 程序编码,内容介绍,程序编码概述 结构化程序设计 程序设计风格 程序设计效率 程序设计语言的选择 小结,1 程序编码概述,编码的目的，是使用选定的程序设计语言，把模块的过程性描述翻译为用该语言书写的源程序（或源代码）,编码产生的源程序，应该正确可靠，简明清晰，而且具有 较高的效率,程序员在编码“翻译”中坚持简明清晰、高质量的原则，竭力避免过于繁杂晦涩。为此，程序员不仅要养成良好的编码风格，而且要十分熟悉所使用的语言，以便能得心应手、恰到好处地运用语言的特点，为提高程序的清晰性和效率服务。,2 结构化程序设计,结构化程序设计的概念最早由E. W. Dijkstra提出。,何谓结构化程序设
2、计，目前尚无明确的定义，一种较为流行的定义是：“如果一个程序的代码块仅仅通过顺序、选择和循环这3种基本控制结构进行连结，并且每个代码块只有一个入口和一个出口，则称这个程序是结构化的”。,通常结构化程序设计也采用自顶向下、逐步求精的设计方法。,采用结构化程序设计方法可能要多占用一定的时间和空间资源 。,3 程序设计风格,源程序文件 语句构造方法 输入/输出技术,源程序文件,源程序（也称源代码），是指一系列人类可读的计算机语言指令。包括恰当的标识符、适当的注释和程序的视觉组织等。,程序设计风格即编码风格（Coding Style），是指一个人编制程序时所表现出来的特点、习惯、逻辑思路等。,源程序文
3、件,说明：(1)这些名字应能反映它所代表的实体，应有一定实际意义。(2)名字不是越长越好，太长会增加打字量，且易出错，给修改带来困难。所以应当选择精炼的意义明确的名字。(3)必要时可使用缩写名字，但缩写规则要一致，并且要给每个名字加注释。,1标识符的命名符号名即标识符，包括模块名、变量名、常量名、子程序名、数据区名、缓冲区名等。,源程序文件,2程序的注释 程序中的注释用来帮助人们理解程序，绝不是可有可无的。一些正规的程序文本中，注释行的数量约占整个源程序的1/3，甚至更多。注释分为序言性注释和功能性注释。序言性注释通常置于每个程序模块的开头部分，主要描述以下内容：(1) 模块的功能。(2) 模
4、块的接口，包括调用格式、参数的解释、该模块需要调用的其他子模块名。,源程序文件,(3) 重要的局部变量，包括用途、约束和限制条件。(4) 开发历史，包括模块的设计者、评审者、评审日期、修改日期以及对修改的描述。功能性注释通常嵌在源程序体内，主要描述程序段的功能。给代码添加注释是为了对代码的作用提供容易理解的说明。注释中应当提供那些无法通过阅读代码本身获得的信息。好的注释是在对代码本身进行更高层次的抽象之后产生的。如果注释只是重复已经很明显的内容，则毫无意义，应当避免这样的注释。,源程序文件,书写功能性注释时应注意以下问题：(1)注释要正确，错误的注释比没有注释更坏。(2)为程序段作注释，而不是
5、为每一个语句作注释。(3)用缩进和空行，使程序与注释容易区分。(4)注释应提供一些从程序本身难以得到的信息，而不是语句的重复。,源程序文件,3视觉组织通过在程序中添加一些空格、空行和缩进等技巧，可以帮助人们从视觉上看清程序的结构。常用的技巧和规则如下：(1)通过缩进技巧可清晰地观察到程序的嵌套层次，同时还容易发现诸如“遗漏end”那样的错误。IF()THENIF()THENELSEENDIFELSEENDIF,源程序文件,(2)自然的程序段之间可用空行隔开。 (3)可通过添加空格使语句成分清晰，例如，(A-17)ANDNOT(B=49)ORC可写成(A-17) AND NOT (B49) OR
6、 C (4)也可以通过添加括号突出运算的优先级，避免发生运算的错误，例如，a*(b*c) (5)放置大括号。一般首选的方法是K&R方法：把左括号放在行尾，右括号放在行首。例如，if (X)Y,语句构造方法,(1)不要为了节省空间把多个语句写在同一行。 (2)尽量避免复杂的条件测试。 (3)尽量减少对“非”条件的测试。 (4)对于多分支语句，尽量把出现可能性大的情况放在前面，把较少出现的分支放在后面，可以加快运算时间。 (5)避免大量使用循环嵌套语句和条件嵌套语句。 (6)利用括号使逻辑表达式或算术表达式的运算次序清晰直观。 (7)每个循环要有终止条件，不要出现死循环，更要避免出现不可能被执行的
7、循环。,输入/输出技术,输入输出技术是在软件需求分析和设计阶段就已确定了的，然而，输入输出的具体实现方式却是在编码过程中确定的，它决定了用户对系统性质的可接受程度。 为了使软件的输入输出方便用户，在设计阶段和编码阶段，都应考虑以下有关规则：(1)对输人数据加校验可以避免用户误输入。(2)对重要的输入项组合的合法性加检查语句。(3)提示输入的请求，并简明地说明可用的选择或边界数值(4)输入格式简单，并可在提示中加以说明或用表格方式提供输入位置，方便用户使用。,输入/输出技术,(5) 尽量保持输入格式的一致性。(6) 使用数据输入结束标志。(7) 输出信息中不要有文字错误，要保证输出结果的正确性。
8、(8) 输出报表的设计要符合用户要求，在因输出设备的条件有限不能满足用户要求时，应提出可行的方案供用户选择，用户满意时再采用某种方案(9) 给所有的输出数据加标志。,4 程序设计效率,代码效率 存储器效率 输入/输出的效率,代码效率,代码的效率直接由详细设计阶段确定的算法的效率决定，但在编码阶段，编码风格也影响着程序的执行速度和存储器要求。,在编码阶段，将详细设计的结果转化成程序代码时，应遵循以下原则：(1)写程序之前先简化算术的和逻辑的表达式；(2)仔细研究嵌套的循环，以确定是否有语句可以从内层往外移；(3)尽量避免使用多维数组；,代码效率,(4)尽量避免使用指针和复杂的表；(5)使用执行时
9、间短的算术运算；(6)不要混合使用不同的数据类型；(7)尽量使用整数运算和布尔表达式。,存储器效率,在微型计算机中，对软件设计和编码的最大制约是存储限制，即要求使用最少的存储单元。因此，要选用有紧缩存储器特性的编译程序，生成较短的目标代码，在必要时可以使用汇编语言。,存储的效率直接与操作系统的分页功能有关。一般来说，使用能保持功能域结构化的控制结构，以减少页面调度，减少内外存之间的交换，是提高效率的好方法。,提高执行效率的技术通常也能提高存储器效率。提高存储器效率的关键同样是“简单”。,输入/输出的效率,如果用户为了给计算机提供输入信息或为了理解计算机输出的信息，所需花费的脑力劳动是经济的，那
10、么人和计算机之间通信的效率就高。因此，简单清晰同样是提高人-机通信效率的关键。,提高输入输出的效率的简单的原则：,(1) 输入/输出的请求易于理解。(2) 为减少通信的额外开销，所有输入/输出都应有适当的缓冲。(3) 对辅存（如磁盘）的访问应选择尽可能简单的方式。,输入/输出的效率,(4) 对辅存的输入/输出应以块及以信息组为单位进行。(5) 任何不易于理解的“超高效”的输入/输出，则不能采用。(6) 应考虑输入输出设备（如终端或打印机等）的特性，尽量改善其输入/输出质量和速度。(7) 好的输入/输出设计风格对提高输入/输出效率会有明显的效果。,5 程序设计语言的选择,语言选择的一般准则 高级
11、语言的内在特点 第四代语言 不同环境下的编程特点,语言选择的一般准则,当衡量某一语言是否可选作编码语言时，一般有以下几种准则可供考虑：,(1)项目所属的领域。(2)算法和数据结构的复杂性。(3)软件执行的环境。(4)用户需求，特别是性能上的考虑与实现的条件。(5)软件开发人员的知识水平和心理因素。(6)可用的编译器与交叉编译器。,高级语言的内在特点,高级语言适合于许多不同的计算机，使程序员能够将精力集中在应用程序上，而不是计算机的复杂性上。高级语言的设计目标就是使程序员摆脱汇编语言繁琐的细节。,高级语言首先突破了必须与机器语言一一对应的限制，是面向用户的语言。,计算机并不能直接地接受和执行用高
12、级语言编写的源程序，源程序在输入计算机时，通过“翻译程序”翻译成机器语言形式的目标程序，计算机才能识别和执行。,高级语言与自然语言（英语）更接近，而与硬件功能相分离（彻底脱离了具体的指令系统），便于广大用户掌握和使用。,第四代语言,第四代语言出现于20世纪70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算机程序。,第四代语言具有如下特点 ：(1) 对用户友善，一般用类自然语言、图形或表格等描述方式，普通用户很容易掌握。(2) 多数与数据库系统相结合，可直接对数据库进行操作。(3) 对许多应用功能均有默认的假设，用户不必详细说明每一件事情的做法。(4) 程序码长度及获得结果的
13、时间与使用COBOL语言相比约少一个数量级 (5) 支持结构化编程，易于理解和维护。,不同环境下的编程特点,在选择程序设计语言前，必须了解程序设计语言的种类和特性，才能做出正确的选择。通常优先选择高级语言，开发和维护高级语言程序比开发和维护低级语言程序容易得多。,几种流行编程语言 1Visual Basic 2Pascal语言 & Delphi 3C语言 4C+和Visual C+ 5. Java语言 6. C#语言 7PB 8JSP&ASP,6 小结,编码的目的，是把详细设计的结果翻译成用选定的语言书写的源程序。程序的质量主要由设计的质量决定。但是，编码的风格和使用的语言，对编码质量也有重要的影响。良好的编码风格，提倡源代码的文档化，是实现良好风格的重要途径。同样重要的是，程序的输入输出应该充分运行工程学的要求，在满足数据可行性的前提下，尽量做到对用户友善。,6 小结,语言的演变，经历了汇编语言、高级语言等阶段。高级语言的巨大进展，使汇编语言的应用领域日益缩小。现阶段的程序设计，主要是高级程序设计。软件工程师应该了解各种常用高级语言的特点，掌握选择语言的标准，以便根据问题的需要，合理地选择适当的编码语言。第三代高级语言是过程化语言，第四代语言是非过程化语言。后者的发展，已经逐步改变了程序设计的面貌。,
