程序設(shè)計(jì)語言與編碼

1、第六章 程序設(shè)計(jì)語言與編碼首都師范大學(xué) 教育技術(shù)系方海光做為軟件工程過程的一個(gè)階段，程序編碼是設(shè)計(jì)的繼續(xù)。程序設(shè)計(jì)語言的特性和程序設(shè)計(jì)風(fēng)格會(huì)深刻地影響軟件的質(zhì)量和可維護(hù)性。為了保證程序編碼的質(zhì)量，程序員必須深刻理解、熟練掌握并正確地運(yùn)用程序設(shè)計(jì)語言的特性。此外，還要求源程序具有良好的結(jié)構(gòu)性和良好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格。26.1.1 程序設(shè)計(jì)語言的分類大體上，程序設(shè)計(jì)語言分為以下幾類：（1）機(jī)器語言（2）匯編語言（3）高級(jí)語言（4）4GL由于高級(jí)語言種類繁多，我們可以從應(yīng)用特點(diǎn)、語言內(nèi)在特點(diǎn)和對(duì)客觀系統(tǒng)的描述三個(gè)不同的角度來對(duì)高級(jí)語言進(jìn)行分類。3（1）基礎(chǔ)語言（例：FORTRAN，BASIC，COBOL

2、和ALGOL）（2）結(jié)構(gòu)化語言（例：ALGOL，PL/1，PASCAL，C，Ada）（3）專用語言（例：APL，LISP，PROLOG，BLISS，F(xiàn)ORTH）1、從應(yīng)用特點(diǎn)的角度來分4（1）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)語言（例：C語言）（2）靜態(tài)高級(jí)語言（例：FORTRAN、COBOL）（3）塊結(jié)構(gòu)高級(jí)語言（例：PASCAL，ALGOL）（4）動(dòng)態(tài)高級(jí)語言2、從語言內(nèi)在特點(diǎn)的角度來分5（2）面向?qū)ο笳Z言對(duì)象+消息（1）面向過程語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)+算法3、從描述客觀系統(tǒng)的角度來分例：Delphi、Visual Basic、JAVA、C+。6 6.1.2 程序設(shè)計(jì)語言的選擇 為開發(fā)一個(gè)特定項(xiàng)目選擇程序設(shè)計(jì)語言時(shí)，必須從技

3、術(shù)特性、工程特性和心理特性幾方面考慮。在選擇語言時(shí)，從問題入手， 確定它的要求是什么，以及這些要求的相對(duì)重要性。由于一種語言不可能同時(shí)滿足它的各種需求， 所以要對(duì)各種要求進(jìn)行權(quán)衡，比較各種可用語言的適用程度， 最后選擇認(rèn)為是最適用的語言。 7 1. 項(xiàng)目的應(yīng)用領(lǐng)域 項(xiàng)目應(yīng)用領(lǐng)域是選擇語言的關(guān)鍵因素， 有下列幾種類型。 1) 科學(xué)工程計(jì)算 該計(jì)算需要大量的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)， 以便處理復(fù)雜的數(shù)值計(jì)算， 可供選用的語言有：8(1) FORTRAN語言： 是世界上第一個(gè)被正式推廣應(yīng)用的計(jì)算機(jī)語言，產(chǎn)生于1954年，經(jīng)過FORTRAN 0到FORTRAN ， 又相繼擴(kuò)展為FORTRAN 77，F(xiàn)ORTRAN

4、90，通過幾個(gè)版本不斷的更新，使它不僅面向科學(xué)計(jì)算，數(shù)據(jù)處理能力也極強(qiáng)。 (2) Pascal語言： 產(chǎn)生于60年代末， 具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)和過程結(jié)構(gòu)化的能力，它是第一個(gè)體現(xiàn)結(jié)構(gòu)化編程思想的語言， 由于它語言簡明、數(shù)據(jù)類型豐富、程序結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，許多算法都用類Pascal來概括。用Pascal語言寫程序，也有助于培養(yǎng)良好的編程風(fēng)格。 9(3) C語言：產(chǎn)生于70年代初，最初用于描述UNIX操作系統(tǒng)及其上層軟件，后來發(fā)展成具有很強(qiáng)功能的語言，支持復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 可大量運(yùn)用指針，具有豐富靈活的操作運(yùn)算符及數(shù)據(jù)處理操作符。此外還具有匯編語言的某些特性，使程序運(yùn)行效率高。 (4) PL/1語言： 是一個(gè)適用

5、性非常廣泛的語言， 能夠適用于多種不同的應(yīng)用領(lǐng)域，但由于太龐大，難以推廣使用，目前一些PL/1的子集被廣泛使用。102) 數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用數(shù)據(jù)處理與數(shù)據(jù)庫應(yīng)用可供選用的語言如下：(1) Cobol語言： 產(chǎn)生于 50 年代末， 是廣泛用于商業(yè)數(shù)據(jù)處理的語言，它具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)定義能力，程序說明與硬件環(huán)境說明分開， 數(shù)據(jù)描述與算法描述分開，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)層次分明， 說明采用類英語的語法結(jié)構(gòu)，可讀性強(qiáng)。11(2) SQL語言： 最初是為IBM公司開發(fā)的數(shù)據(jù)庫查詢語言， 目前不同的軟件開發(fā)公司有了不同的擴(kuò)充版本， 如 80 年代后期我國引入Informix-SQL, Microsoft-SQL可以方便地

6、對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存取管理。 12(3) 4GL語言： 稱為第4代語言，隨著信息系統(tǒng)的飛速發(fā)展， 原來的第2代語言(如FORTRAN，Cobol)第3代語言(如Pascal, C等)受硬件和操作系統(tǒng)的局限，其開發(fā)工具不能滿足新技術(shù)發(fā)展的需求，因此，在70年代末，提出了第4代語言的概念， 4GL的主要特征是：13 友好的用戶界面： 指操作簡單， 使非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員也能方便地使用它。 兼有過程性和非過程性雙重特性：非過程性指語言的抽象層次又提高到一個(gè)新的高度，只需告訴計(jì)算機(jī)“做什么”， 而不必描述“怎么做”，“怎么做”的工作由語言系統(tǒng)運(yùn)用它的專門領(lǐng)域的知識(shí)來填充過程細(xì)節(jié)。 高效的程序代碼： 指能縮短開發(fā)

7、周期， 并減少維護(hù)的代價(jià)。 完備的數(shù)據(jù)庫： 指在4GL中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫功能， 不再把DBMS(數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))看成是語言以外的成分。 14 應(yīng)用程序生成器：能提供一些常用的程序來完成文件維護(hù)、屏幕管理、報(bào)表生成和查詢等任務(wù)， 從而有效提高軟件生產(chǎn)率。 目前流行的Fox公司的FoxPro, Uniface公司的Uniface, Powersoft公司的Power Builder, Informix公司的Informix-4GL以及各種擴(kuò)充版本的SQL等都不同程度地具有上述特征。 153) 實(shí)時(shí)處理 實(shí)時(shí)處理軟件一般對(duì)性能的要求很高，可選用的語言有： (1) 匯編語言：是面向機(jī)器的，它可以完成高級(jí)語言

8、無法滿足要求的特殊功能，如與外部設(shè)備之間的一些接口操作。16(2) Ada語言：是美國國防部出資開發(fā)的，主要用于適時(shí)、 并發(fā)和嵌入系統(tǒng)的語言。Ada語言是在Pascal基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，但其功能更強(qiáng)、更復(fù)雜。它提供了一組豐富的實(shí)時(shí)特性， 包括多任務(wù)處理、中斷處理、任務(wù)間同步與通信等， 它還提供了許多程序包供程序員選擇。通過修訂，已成為安全、高效和靈活的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。 174) 系統(tǒng)軟件 如果編寫操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)等系統(tǒng)軟件時(shí)，可選用匯編語言、C語言、Pascal語言和Ada語言。5) 人工智能 如果要完成知識(shí)庫系統(tǒng)、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、推理工程、語言識(shí)別、模式識(shí)別、機(jī)器人視角及自然語

9、言處理等人工智能領(lǐng)域內(nèi)的系統(tǒng)， 應(yīng)選擇的語言如下： 18(1) Lisp: 是一種函數(shù)型語言，產(chǎn)生于60年代初，它特別適用于組合問題中的符號(hào)運(yùn)算和表處理，因此用于定理證明、樹的搜索和其他問題的求解。近年來Lisp廣泛應(yīng)用于專家系統(tǒng)的開發(fā)， 對(duì)于定義知識(shí)庫系統(tǒng)中的事實(shí)、規(guī)則和相應(yīng)的推理相對(duì)要容易一些。 19(2) Prolog: 是一種邏輯型語言，產(chǎn)生于70年代初，它提供了支持知識(shí)表示的特性，每一個(gè)程序由一組表示事實(shí)、規(guī)則和推理的子句組成， 比較接近于自然語言，符合人的思維方式。 以上討論的語言，一般適用于相應(yīng)的應(yīng)用領(lǐng)域， 但要根據(jù)具體情況靈活掌握。有的語言功能強(qiáng)，適用的范圍較廣，但比較龐大。2

10、02. 軟件開發(fā)的方法 有時(shí)編程語言的選擇依賴于開發(fā)的方法，如果要用快速原型模型來開發(fā)，要求能快速實(shí)現(xiàn)原型，因此宜采用4GL。如果是面向?qū)ο蠓椒?，宜采用面向?qū)ο蟮恼Z言編程。近年來，推出了許多面向?qū)ο蟮恼Z言，這里主要介紹以下幾種：21(1) C+：是由美國AT&T公司的Bell實(shí)驗(yàn)室最先設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的語言，它提供了面向?qū)ο箢惖亩x、繼承、封裝和消息傳遞等概念實(shí)現(xiàn)的手段，又與C語言兼容，保留了C語言的許多特性， 維護(hù)了大量已開發(fā)的C庫、C工具以及C源程序的完整性，使編程人員不必放棄自己熟悉的C語言，只需補(bǔ)充學(xué)習(xí)C+提供的那些面向?qū)ο蟮母拍睿蚨鴱腃過渡到C+比較容易，加之它的運(yùn)行性能較高， 成為當(dāng)今

11、最受歡迎的對(duì)象語言之一。22 目前， 除了常用的AT&T C+, Turbo C+, Borland C+及Microsoft C+等版本外，又推出了Microsoft Visual C+, 充分發(fā)揮Windows和Web的功能。 23(2) Java: 是由Sun公司開發(fā)的一種面向?qū)ο蟮?、分布式的?安全的、 高效的及易移植的語言，它的基本功能類似于C+， 但做了重大修改， 不再支持運(yùn)算符重載、多繼承及許多易于混淆和較少使用的特性，增加了內(nèi)存空間自動(dòng)垃圾收集的功能， 使程序員不必考慮內(nèi)存管理問題。Java應(yīng)用程序可利用語言提供的例程庫，能夠自由地打開和訪問網(wǎng)絡(luò)上的對(duì)象。243. 軟件執(zhí)行的環(huán)

12、境 良好的編程環(huán)境不但有效提高軟件生產(chǎn)率， 同時(shí)能減少錯(cuò)誤，有效提高軟件質(zhì)量。近幾年推出了許多可視化的軟件開發(fā)環(huán)境， 如Visual BASIC, Visual C, Visual FoxPro及Delphi(面向?qū)ο蟮腜ascal)等，都提供了強(qiáng)有力的調(diào)試工具， 幫助你快速形成高質(zhì)量的軟件。254. 算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性 科學(xué)計(jì)算、實(shí)時(shí)處理和人工智能領(lǐng)域中的問題算法較復(fù)雜， 而數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用和系統(tǒng)軟件領(lǐng)域內(nèi)的問題，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，因此選擇語言時(shí)可考慮是否有完成復(fù)雜算法的能力， 或者有構(gòu)造復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的能力。265. 軟件開發(fā)人員的知識(shí) 有時(shí)編程語言的選擇與軟件開發(fā)人員的知識(shí)水平及心

13、理因素有關(guān)，新的語言雖然有吸引力，但軟件開發(fā)人員若熟悉某種語言， 而且有類似項(xiàng)目的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，往往愿選擇原有的語言。 開發(fā)人員應(yīng)仔細(xì)地分析軟件項(xiàng)目的類型， 敢于學(xué)習(xí)新知識(shí)，掌握新技術(shù)。 276.2 程序設(shè)計(jì)風(fēng)格 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，軟件的規(guī)模增大了，軟件的復(fù)雜性也增強(qiáng)了。為了保證軟件的質(zhì)量，要加強(qiáng)軟件測(cè)試。 為了延長軟件的生存期，就要經(jīng)常進(jìn)行軟件維護(hù)。不論測(cè)試與維護(hù)， 都必須要閱讀程序。因此，讀程序是軟件維護(hù)和開發(fā)過程中的一個(gè)重要組成部分。有時(shí)讀程序的時(shí)間比寫程序的時(shí)間還要多。28 同樣一個(gè)題目，為什么有人編的程序容易讀懂， 而有人編的程序不易讀懂呢? 這就存在一個(gè)程序設(shè)計(jì)的風(fēng)格問題。程序設(shè)計(jì)

14、風(fēng)格指一個(gè)人編制程序時(shí)所表現(xiàn)出來的特點(diǎn)、 習(xí)慣及邏輯思路等。良好的編程風(fēng)格可以減少編碼的錯(cuò)誤， 減少讀程序的時(shí)間，從而提高軟件的開發(fā)效率。因此本節(jié)主要討論與編程風(fēng)格有關(guān)的因素。291. 源程序文檔化編寫源程序文檔化的原則為：(1) 標(biāo)識(shí)符應(yīng)按意取名。若是幾個(gè)單詞組成的標(biāo)識(shí)符， 每個(gè)單詞第一個(gè)字母用大寫，或者之間用下劃線分開，這便于理解。 如某個(gè)標(biāo)識(shí)符取名為rowofscreen, 若寫成RowOfScreen或row-of-screen就容易理解了。但名字也不是越長越好，太長了，書寫與輸入都易出錯(cuò)，必要時(shí)用縮寫名字，但縮寫規(guī)則要一致。 30(2) 程序應(yīng)加注釋。 注釋是程序員與讀者之間通信的重

15、要工具，用自然語言或偽碼描述。它說明了程序的功能，特別在維護(hù)階段， 對(duì)理解程序提供了明確指導(dǎo)。注釋分序言性注釋和功能性注釋。31序言性注釋應(yīng)置于每個(gè)模塊起始部分， 主要內(nèi)容有： 說明每個(gè)模塊的用途、 功能。 說明模塊的接口即調(diào)用形式、 參數(shù)描述及從屬模塊的清單。 數(shù)據(jù)描述： 指重要數(shù)據(jù)的名稱、 用途、 限制、 約束及其他信息。 開發(fā)歷史： 指設(shè)計(jì)者、 審閱者姓名及日期， 修改說明及日期。 32功能性注釋嵌入在源程序內(nèi)部，說明程序段或語句的功能以及數(shù)據(jù)的狀態(tài)。注意以下幾點(diǎn)： 注釋用來說明程序段， 而不是每一行程序都要加注釋。 使用空行或縮進(jìn)或括號(hào)， 以便很容易區(qū)分注釋和程序。 修改程序也應(yīng)修改注

16、釋。 332. 數(shù)據(jù)說明為了使數(shù)據(jù)定義更易于理解維護(hù)，有以下指導(dǎo)原則： (1) 數(shù)據(jù)說明順序應(yīng)規(guī)范，使數(shù)據(jù)的屬性更易于查找， 從而有利于測(cè)試、糾錯(cuò)與維護(hù)。例如按常量說明、類型說明、 全程量說明及局部量說明順序。(2) 一個(gè)語句說明多個(gè)變量時(shí)， 各變量名按字典序排列。 (3) 對(duì)于復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， 要加注釋， 說明在程序?qū)崿F(xiàn)時(shí)的特點(diǎn)。343. 語句構(gòu)造 語句構(gòu)造的原則為：簡單直接，不能為了追求效率而使代碼復(fù)雜化。為了便于閱讀和理解，不要一行多個(gè)語句。不同層次的語句采用縮進(jìn)形式，使程序的邏輯結(jié)構(gòu)和功能特征更加清晰。 要避免復(fù)雜的判定條件，避免多重的循環(huán)嵌套。表達(dá)式中使用括號(hào)以提高運(yùn)算次序的清晰度等

17、。 354. 輸入和輸出在編寫輸入和輸出程序時(shí)考慮以下原則：(1) 輸入操作步驟和輸入格式盡量簡單。(2) 應(yīng)檢查輸入數(shù)據(jù)的合法性、 有效性， 報(bào)告必要的輸入狀態(tài)信息及錯(cuò)誤信息。(3) 輸入一批數(shù)據(jù)時(shí)， 使用數(shù)據(jù)或文件結(jié)束標(biāo)志， 而不要用計(jì)數(shù)來控制。 (4) 交互式輸入時(shí)， 提供可用的選擇和邊界值。36(5) 當(dāng)程序設(shè)計(jì)語言有嚴(yán)格的格式要求時(shí)， 應(yīng)保持輸入格式的一致性。(6) 輸出數(shù)據(jù)表格化、 圖形化。 輸入、 輸出風(fēng)格還受其他因素的影響， 如輸入、 輸出設(shè)備，用戶經(jīng)驗(yàn)及通信環(huán)境等。375. 效率效率指處理機(jī)時(shí)間和存儲(chǔ)空間的使用， 對(duì)效率的追求明確以下幾點(diǎn)： （1) 效率是一個(gè)性能要求， 目標(biāo)

18、在需求分析給出。 (2) 追求效率建立在不損害程序可讀性或可靠性基礎(chǔ)之上， 要先使程序正確，再提高程序效率；先使程序清晰，再提高程序效率。 38(3) 提高程序效率的根本途徑在于選擇良好的設(shè)計(jì)方法、 良好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法，而不是靠編程時(shí)對(duì)程序語句做調(diào)整。 總之，在編碼階段，要善于積累編程經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)和學(xué)習(xí)良好的編程風(fēng)格，使編出的程序清晰易懂，易于測(cè)試與維護(hù)， 從而提高軟件的質(zhì)量。 39程序?qū)嶋H上也是一種供人閱讀的文章，有一個(gè)文章的風(fēng)格問題。應(yīng)該使程序具有良好的風(fēng)格，詳細(xì)說明以下內(nèi)容： 1 源程序文檔化 2 數(shù)據(jù)說明 3 語句結(jié)構(gòu) 4 輸入輸出方法401 源程序文檔化 標(biāo)識(shí)符的命名 安排注釋 程序

19、的視覺組織41符號(hào)名的命名符號(hào)名即標(biāo)識(shí)符，包括模塊名、變量名、常量名、標(biāo)號(hào)名、子程序名、數(shù)據(jù)區(qū)名以及緩沖區(qū)名等。這些名字應(yīng)能反映它所代表的實(shí)際東西，應(yīng)有一定實(shí)際意義。例如，表示次數(shù)的量用Times，表示總量的用Total，表示平均值的用Average，表示和的量用Sum等。42名字不是越長越好，應(yīng)當(dāng)選擇精煉的意義明確的名字。必要時(shí)可使用縮寫名字，但這時(shí)要注意縮寫規(guī)則要一致，并且要給每一個(gè)名字加注釋。同時(shí)，在一個(gè)程序中，一個(gè)變量只應(yīng)用于一種用途。NEW.BALANCE.ACCOUNTS.PAYABLE NBALAP N 43程序的注釋 夾在程序中的注釋是程序員與日后的程序讀者之間通信的重要手段。

20、注釋決不是可有可無的。一些正規(guī)的程序文本中，注釋行的數(shù)量占到整個(gè)源程序的13到12，甚至更多。注釋分為序言性注釋和功能性注釋。44序言性注釋通常置于每個(gè)程序模塊的開頭部分，它應(yīng)當(dāng)給出程序的整體說明，對(duì)于理解程序本身具有引導(dǎo)作用。有些軟件開發(fā)部門對(duì)序言性注釋做了明確而嚴(yán)格的規(guī)定，要求程序編制者逐項(xiàng)列出。有關(guān)項(xiàng)目包括： 程序標(biāo)題；45 有關(guān)本模塊功能和目的的說明； 主要算法； 接口說明：包括調(diào)用形式，參數(shù)描述，子程序清單； 有關(guān)數(shù)據(jù)描述：重要的變量及其用途，約束或限制條件，以及其它有關(guān)信息； 模塊位置：在哪一個(gè)源文件中，或隸屬于哪一個(gè)軟件包； 開發(fā)簡歷：模塊設(shè)計(jì)者，復(fù)審者，復(fù)審日期，修改日期及有關(guān)

21、說明等。46功能性注釋功能性注釋嵌在源程序體中，用以描述其后的語句或程序段是在做什么工作，或是執(zhí)行了下面的語句會(huì)怎么樣。而不要解釋下面怎么做。例如， /* ADD AMOUNT TO TOTAL */ TOTAL = AMOUNTTOTAL不好。47如果注明把月銷售額計(jì)入年度總額，便使讀者理解了下面語句的意圖： /* ADD MONTHLY-SALES TO ANNUAL-TOTAL */TOTAL = AMOUNTTOTAL要點(diǎn) 描述一段程序，而不是每一個(gè)語句； 用縮進(jìn)和空行，使程序與注釋容易區(qū)別； 注釋要正確。48視覺組織 空格、空行和移行恰當(dāng)?shù)乩每崭?，可以突出運(yùn)算的優(yōu)先性，避免發(fā)生運(yùn)算

22、的錯(cuò)誤。例如 ，將表達(dá)式(A17)ANDNOT(B49)ORC寫成(A17) AND NOT (B49) OR C自然的程序段之間可用空行隔開；49移行也叫做向右縮格。它是指程序中的各行不必都在左端對(duì)齊，都從第一格起排列。這樣做使程序完全分不清層次關(guān)系。對(duì)于選擇語句和循環(huán)語句，把其中的程序段語句向右做階梯式移行。使程序的邏輯結(jié)構(gòu)更加清晰。例如，兩重選擇結(jié)構(gòu)嵌套，寫成下面的移行形式，層次就清楚得多。50 IF（） THEN IF（） THEN ELSE ENDIF ELSE ENDIF51數(shù)據(jù)說明在設(shè)計(jì)階段已經(jīng)確定了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的組織及其復(fù)雜性。在編寫程序時(shí)，則需要注意數(shù)據(jù)說明的風(fēng)格。為了使程序中數(shù)

23、據(jù)說明更易于理解和維護(hù)，必須注意以下幾點(diǎn)。 1.數(shù)據(jù)說明的次序應(yīng)當(dāng)規(guī)范化 2.說明語句中變量安排有序化 3.使用注釋說明復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)52數(shù)據(jù)說明的次序應(yīng)當(dāng)規(guī)范化數(shù)據(jù)說明次序規(guī)范化，使數(shù)據(jù)屬性容易查找，也有利于測(cè)試，排錯(cuò)和維護(hù)。原則上，數(shù)據(jù)說明的次序與語法無關(guān)，其次序是任意的。但出于閱讀、理解和維護(hù)的需要，最好使其規(guī)范化，使說明的先后次序固定。53例如，在FORTRAN程序中數(shù)據(jù)說明次序 常量說明 簡單變量類型說明 數(shù)組說明 公用數(shù)據(jù)塊說明 所有的文件說明在類型說明中還可進(jìn)一步要求。例如， 可按如下順序排列： 整型量說明 實(shí)型量說明 字符量說明 邏輯量說明54說明語句中變量安排有序化當(dāng)多個(gè)變量名

24、在一個(gè)說明語句中說明時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)這些變量按字母的順序排列。帶標(biāo)號(hào)的全程數(shù)據(jù)(如FORTRAN的公用塊)也應(yīng)當(dāng)按字母的順序排列。例如，把 integer size, length, width, cost, price寫成 integer cost, length, price , size, width 55使用注釋說明復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如果設(shè)計(jì)了一個(gè)復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)使用注釋來說明在程序?qū)崿F(xiàn)時(shí)這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的固有特點(diǎn)。例如, 對(duì)PL/1的鏈表結(jié)構(gòu)和Pascal中用戶自定義的數(shù)據(jù)類型，都應(yīng)當(dāng)在注釋中做必要的補(bǔ)充說明。56語句結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)階段確定了軟件的邏輯流結(jié)構(gòu)，但構(gòu)造單個(gè)語句則是編碼階段的任務(wù)。語句構(gòu)

25、造力求簡單，直接，不能為了片面追求效率而使語句復(fù)雜化。571. 在一行內(nèi)只寫一條語句在一行內(nèi)只寫一條語句，并且采取適當(dāng)?shù)囊菩懈袷?，使程序的邏輯和功能變得更加明確。許多程序設(shè)計(jì)語言允許在一行內(nèi)寫多個(gè)語句。但這種方式會(huì)使程序可讀性變差。因而不可取。58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個(gè)語句，掩蓋了程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)和條件結(jié)構(gòu)，使其可讀性變得很差。59FOR I:=1 T

26、O N-1 DO /改進(jìn)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；602.程序編寫首先應(yīng)當(dāng)考慮清晰性程序編寫首先應(yīng)當(dāng)考慮清晰性，不要刻意追求技巧性，使程序編寫得過于緊湊。例如，有一個(gè)用 C 語句寫出的程序段： AI = AIAT； AT = AIAT； AI = AIAT；61 此段程序可能不易看懂，有時(shí)還需用實(shí)際數(shù)據(jù)試驗(yàn)一下。實(shí)際上，這段程序的功能就是交換AI和AT中的內(nèi)容。目的是為了節(jié)省一個(gè)工作單元。如果改一下： WORK

27、= AT； AT = AI； AI = WORK；就能讓讀者一目了然了。623.程序要能直截了當(dāng)?shù)卣f明程序員的用意。程序編寫得要簡單，寫清楚，直截了當(dāng)?shù)卣f明程序員的用意。例如， for ( i = 1; i = n; i+ ) for ( j = 1; j = n; j+ ) Vij ( ij ) * ( ji )除法運(yùn)算（）在除數(shù)和被除數(shù)都是整型量時(shí)，其結(jié)果只取整數(shù)部分，而得到整型量。63 當(dāng) ij 時(shí), i / j = 0 當(dāng) ji 時(shí), j / i = 0 得到的數(shù)組 當(dāng)ij時(shí) Vij = ( ij ) * ( ji ) = 0 當(dāng)ij時(shí) Vij = ( ij ) * ( ji ) =

28、1這樣得到的結(jié)果 V 是一個(gè)單位矩陣。64寫成以下的形式，就能讓讀者直接了解程序編寫者的意圖。 for ( i1; i = n; i+ ) for ( j1; j = n; j+ ) if ( i = j ) Vij 1.0; ELSE Vij 0.0;65664. 除非對(duì)效率有特殊的要求, 程序編寫要做到清晰第一，效率第二。不要為了追求效率而喪失了清晰性。事實(shí)上，程序效率的提高主要應(yīng)通過選擇高效的算法來實(shí)現(xiàn)。5.首先要保證程序正確, 然后才要求提高速度。反過來說，在使程序高速運(yùn)行時(shí)，首先要保證它是正確的。676.避免使用臨時(shí)變量而使可讀性下降。例如，有的程序員為了追求效率，往往喜歡把表達(dá)式

29、AI1AI;寫成 AIAI; XAI1AI;這樣將一句分成兩句寫，會(huì)產(chǎn)生意想不到的問題。687. 讓編譯程序做簡單的優(yōu)化。8. 盡可能使用庫函數(shù)9. 避免不必要的轉(zhuǎn)移。同時(shí)如果能保持程序可讀性，則不必用 GO TO語句。 例如，有一個(gè)求三個(gè)數(shù)中最小值的程序：69 IF ( X Y ) GOTO 30 IF (Y Z) GOTO 50 SMALLZ GOTO 7030 IF ( X Z）GOTO 60 SMALLZ GOTO 7050 SMALLY GOTO 7060 SMALLX70 CONTINUE70 程序只需編寫成： smallx; if ( y small ) smally; if (

30、 z = a ) if ( char = z ) cout “This is a letter?！? else cout = 0 & char = 9 ) 不要讓讀者繞彎子想。7314. 盡可能用通俗易懂的偽碼來描述程序的流程，然后再翻譯成必須使用的語言。15. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要有利于程序的簡化。16. 要模塊化，使模塊功能盡可能單一化，模塊間的耦合能夠清晰可見。17. 利用信息隱蔽，確保每一個(gè)模塊的獨(dú)立性。7418. 從數(shù)據(jù)出發(fā)去構(gòu)造程序。19. 不要修補(bǔ)不好的程序，要重新編寫。也不要一味地追求代碼的復(fù)用，要重新組織。20. 對(duì)太大的程序，要分塊編寫、測(cè)試，然后再集成。21. 對(duì)遞歸定義的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

31、盡量使用遞歸過程。75輸入和輸出輸入和輸出信息是與用戶的使用直接相關(guān)的。輸入和輸出的方式和格式應(yīng)當(dāng)盡可能方便用戶的使用。一定要避免因設(shè)計(jì)不當(dāng)給用戶帶來的麻煩。因此，在軟件需求分析階段和設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)基本確定輸入和輸出的風(fēng)格。系統(tǒng)能否被用戶接受，有時(shí)就取決于輸入和輸出的風(fēng)格。76不論是批處理的輸入輸出方式，還是交互式的輸入輸出方式，在設(shè)計(jì)和編碼時(shí)都應(yīng)考慮下列原則： 1. 對(duì)所有的輸入數(shù)據(jù)都要進(jìn)行檢驗(yàn)，識(shí)別錯(cuò)誤的輸入，以保證每個(gè)數(shù)據(jù)的有效性；2. 檢查輸入項(xiàng)的各種重要組合的合理性，必要時(shí)報(bào)告輸入狀態(tài)信息；3. 使得輸入的步驟和操作盡可能簡單，并保持簡單的輸入格式；77 4. 輸入數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)允許使用

32、自由格式輸入； 5. 應(yīng)允許缺省值； 6. 輸入一批數(shù)據(jù)時(shí)，最好使用輸入結(jié)束標(biāo)志，而不要由用戶指定輸入數(shù)據(jù)數(shù)目； 7. 在交互式輸入輸入時(shí)，要在屏幕上使用提示符明確提示交互輸入的請(qǐng)求，指明可使用選擇項(xiàng)的種類和取值范圍。同時(shí)，在數(shù)據(jù)輸入的過程中和輸入結(jié)束時(shí)，也要在屏幕上給出狀態(tài)信息；78 8. 當(dāng)程序設(shè)計(jì)語言對(duì)輸入輸出格式有嚴(yán)格要求時(shí)，應(yīng)保持輸入格式與輸入語句的要求的一致性；9. 給所有的輸出加注解，并設(shè)計(jì)輸出報(bào)表格式。輸入輸出風(fēng)格還受到許多其它因素的影響。如輸入輸出設(shè)備（例如終端的類型，圖形設(shè)備，數(shù)字化轉(zhuǎn)換設(shè)備等）、用戶的熟練程度、以及通信環(huán)境等。 796.3 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)主要

33、包括兩方面：在編寫程序時(shí)，強(qiáng)調(diào)使用幾種基本控制結(jié)構(gòu)，通過組合嵌套，形成程序的控制結(jié)構(gòu)。盡可能避免使用GOTO語句。在程序設(shè)計(jì)過程中，盡量采用自頂向下和逐步細(xì)化的原則，由粗到細(xì)，一步步展開。80結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)的主要原則使用語言中的順序、選擇、重復(fù)等有限的基本控制結(jié)構(gòu)表示程序邏輯。選用的控制結(jié)構(gòu)只準(zhǔn)許有一個(gè)入口和一個(gè)出口。程序語句組成容易識(shí)別的塊，每塊只有一個(gè)入口和一個(gè)出口。復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)該用基本控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合嵌套來實(shí)現(xiàn)。81語言中沒有的控制結(jié)構(gòu)，可用一段等價(jià)的程序段模擬，但要求該程序段在整個(gè)系統(tǒng)中應(yīng)前后一致。嚴(yán)格控制GOTO語句，僅在下列情形才可使用： 用一個(gè)非結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計(jì)語言去實(shí)現(xiàn)一個(gè)結(jié)構(gòu)化的構(gòu)造。 若不使用GOTO語句就會(huì)使程序功能模糊。 在某種可以改善而不是損害程序可讀性的情況下。82例1