复旦大学《软件工程》课件教案10.pptVIP

复旦大学计算机科学与工程系 软件工程课程 软件工程 第10章 程序设计语言和编码 编码阶段的任务是根据详细设计说明书编写程序 程序设计语言的特性和程序设计风格会深刻地影响软件的质量和可维护性 为了保证程序编码的质量，程序员必须深刻理解、熟练掌握并正确地运用程序设计语言的特性 此外，还要求源程序具有良好的结构性和良好的程序设计风格 内容摘要 程序设计语言 程序设计风格 内容摘要 程序设计语言 程序设计风格 基本概念 程序设计语言是指用于书写计算机程序的语言，它是一种实现性的软件语言 语法（syntax）用来表示构成语言的各个记号之间的组合规则，它是构成语言结构正确成分所需遵循的规则集合 如C语言中for语句的构成规则是：for（表达式1；表达式2；表达式3）语句语法中不涉及到这些记号的含义，也不涉及使用者 语义（semantic）用来表示按照各种表示方式所表示的各个记号的特定含义，但它不涉及到使用者。 如上述for语句中：表达式1表示循环初值；表达式2表示循环条件；表达式3表示循环的增量；语句为循环体。整个语句的语义是： （1）计算表达式1 （2）计算表达式2，若计算结果为0，则终止循环；否则转（3） （3）执行循环体 （4）计算表达式3 （5）转向（2） 语用（pragmatic）用来表示构成语言的各个记号和使用者的关系。 如：语言是否允许递归？是否要规定递归层数的上界？这种上界如何确定？这些都属于语用上的问题。 程序设计语言的基本成分 程序设计语言基本成份可归纳为四种：数据成分、运算成分、控制成分、传输成分 数据成分：它指明该语言能接受的数据，用来描述程序中的数据。如各种类型的变量、数组、指针、记录等。作为程序操作的对象，具有名称、类型和作用域等特征。使用前要对数据的这些特征加以说明。数据名称由用户通过标识符命名，类型说明数据需占用存储单元的多少和存放形式，作用域说明数据可以使用的范围。 以 C语言为例，其数据构造方式可分为基本类型和派生类型 运算成分：它指明该语言允许执行的运算，用来描述程序中所需进行的运算。如 + 、- 、* 、/ 等。 控制成分：它指明该语言允许的控制结构，人们可利用这些控制成分来构造程序中的控制逻辑。基本的控制成分包括：顺序结构、条件选择结构和重复结构。如下页图 传输成分：它指明该语言允许的数据传输方式，在程序中可用它进行数据传输。 例如：Turbo C语言标准库提供了两个控制台格式化输入、输出函数printf ( )和scanf ( )，这两个函数可以在标准输入输出设备上以各种不同的格式读写数据。 Printf ( )函数用来向标准输出设备(屏幕)写数据 ，scanf ( ) 函数用来从标准输入设备(键盘)上读数据。 程序设计语言的特性 心理特性 从设计到编码的转换基本上是人的活动，因此，语言的性能对程序员的心理影响将对转换产生重大影响 在维持现有机器的效率、容量和其它硬件限制条件的前提下，程序员总希望选择简单易学、使用方便的语言，以减少程序出错率，提高软件可靠性，从而提高用户对软件质量的可信度 影响程序员心理的语言特性有： 一致性：指语言采用的标记法（使用的符号）协调一致的程度。如，一符多用的标记法容易导致错误。 二义性：对语句不同理解所产生的二义性将导致程序员对程序理解的混乱。如， if then if then else x := a ** b ** c 紧致性（compactness）：指程序员必须记忆的与编码有关的信息总量。刻画紧致性的指标有：对结构化部件的支持程度，可用关键字和缩写的种类，算术及逻辑操作符的数目，预定义函数的个数等。 局部性：程序由模块组成，应采用高内聚低耦合、模块独立、局部化等原则。 线性：人们习惯于按逻辑上线性的次序理解程序，程序中大量的分支和循环、随意的GOTO语句会破坏程序的线性，提倡结构化程序设计。 传统性：传统性容易影响人们学习新语种的积极性 工程特性 程序设计语言的特性影响人们思考程序的方式，从而也限制了人们与计算机进行通信的方式。为满足软件工程的需要，程序设计语言还应该考虑：将设计翻译成代码的便利程度、编译器的效率、源代码的可移植性、配套的开发工具、软件的可复用性和可维护性。 将设计翻译成代码的便利程度：语言若直接支持结构化部件、复杂的数据结构、特殊I/O处理、按位操作和OO方法，则便于将设计转换成代码。 编译器的效率：编译器应生成效率高的代码 源代码的可移植性：语言的标准化有助于提高程序代码的可移植性，源程序中应尽量不用标准文本以外的语句。 配套的开发工具：CASE工具可减少编码时间，提高代码质量。尽可能使用工具和程序设计支撑环境。 可复用性：指编程语言能否提供可