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《解析C程序设计（第2版）》第5章 模块化程序设计 第5章 模块化程序设计 讲授方法——解析法 “解析法”是从实际问题入手，剖析求解问题的关键点（进行知识的发现），然后结合问题讲解需要的知识点，最后给出问题的求解办法和实现过程，并举一反三。 各章节以问题入手，分析并讲述需要的知识点，然后再实现该问题，并通过思考题延伸知识点或引入新的问题，环环相扣，层层推进，充分体现解析法的精髓，达到通俗易懂、由浅入深的效果，举一反三，培养迁移知识的能力。 本章内容 复杂问题的求解 怎样来分析和完成“高校信息管理系统”呢？ 一个大系统（或子系统）不可能用一个主函数来完成，必须将大问题分解成小问题，再由若干人、若干函数（模块）来完成。 高校信息管理系统功能分解 模块化程序设计思想 为了完成上述大型系统的开发，我们将软件开发看成是一项工程来做，其过程大致分为：系统定义、需求分析、系统设计、编写程序、系统测试、系统维护等阶段。 软件工程的思想：将一个大的系统采取“分而治之”方法解决。 模块化程序设计思想 开发一个软件系统时，最好的办法是从编写主程序开始，在主程序中，将问题作为一个整体考虑，然后找出完成整个任务的主要步骤，再沿着这条主线将整个问题继续分解为独立的模块。 这种“自顶向下、逐步细化”的思想就是模块化程序设计的主要思想。 为什么需要模块化程序设计 模块化程序设计方法 功能分解 自顶向下、逐步求精的过程 模块分解的原则 保证模块的相对独立性 高聚合、低耦合 模块的实现细节对外不可见 外部：关心做什么 内部：关心怎么做 设计好模块接口 接口是指罗列出一个模块的所有的与外部打交道的变量等 定义好后不要轻易改动 在模块开头（文件的开头）进行函数声明 模块分解的原则 模块化程序设计的优点 C程序的一般结构 函数设计的原则 函数的功能要单一，不要设计多用途的函数 函数的规模要小，尽量控制在50行代码以内 1986年IBM在OS/360的研究结果：大多数有错误的函数都大于500行 1991年对148,000行代码的研究表明：小于143行的函数比更长的函数更容易维护 参数和返回值的规则 参数要书写完整，不要省略 对函数的入口参数进行有效性检查 没有参数和返回值时，用void填充 每个函数只有一个入口和一个出口，尽量不使用全局变量 尽量少用静态局部变量，以避免函数具有“记忆”功能 C语言中的函数与模块 在C语言中，每个模块都是由函数完成的。 一个小模块就是一个函数。 在程序设计中，常将一些常用的功能模块编写成函数，放在函数库中供公共选用。程序员要善于利用库函数，以减少重复编写程序段的工作量。 在编写某个函数时，遇到具有相对独立的功能的程序段，都应独立成另一个函数，而在一个函数中调用另一个函数；当某一个函数拥有较多的代码时（一般函数代码50行左右），也应将函数中相对独立的代码分成另一个函数。 C语言就是模块化程序设计语言。 简化的模块化问题 提出问题 【例5-1】求一元二次方程ax2+bx+c的根，并考虑判别式的各种情况。 主函数可以调用其他函数，反之，不然。 自定义函数之间能否调用呢？能。 函数不能嵌套定义，但是函数能嵌套调用，即函数调用函数，前者称为调用函数，后者称为被调函数。 在主函数main()中输入a、b、c，并调用求根函数root()；在求根函数中再计算判别式disc，并判断3种情况，根据每种情况调用不同的根计算函数root1()、root2()、root3()。 实现代码 /* LI5_1.C */ #include stdio.h #include math.h /* 自定义函数的声明 */ void root(int a,int b,int c); float root1(int a,int b,int c); void root2(int a,int b,int c); void root3(int a,int b,int c); /* 主函数 */ int main() { int a,b,c; printf(Input a,b,c: ); scanf(%d,%d,%d,a,b,c); root(a,b,c); /* 调用求方程根函数 */ return 0; } /* 求方程根函数 */ void root(int a,int b,int c) { float disc,r; disc=b*b-4*a*c; /* 求判别式的值 */ if(disc==0) { r=root1(a,b,c); /* 调用求两个相等实根函数 */ printf(x1=%7.