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1、软件编码与界面设计陈巧丽,软件工程,4.1程序设计语言 4.2程序设计风格 4.3软件界面设计 4.4结构化程序设计,第四章 软件编码与界面设计,做为软件工程过程的一个阶段，程序编码是设计的继续。 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。,4.1 程序设计语言,程序设计语言是人机通讯的工具之一。从以下三个方面介绍语言的特性： 1.心理特性 歧义性 简洁性 局部性和顺序性 传统性 2.工程特性 可移植性 开发工具的可利用性 软件的
2、可重用性 可维护性 3.技术特性,4.4 结构化程序设计,结构化程序设计主要包括两方面： 在编写程序时，强调使用几种基本控制结构，通过组合嵌套，形成程序的控制结构。尽可能避免使用GOTO语句。 在程序设计过程中，尽量采用自顶向下和逐步细化的原则，由粗到细，一步步展开。,4.3 软件界面设计,(1)界面设计思想“为用户设计,而不是为设计者”. (2)界面设计原则 界面要美观、操作方便 界面要根据用户需求设计 界面要根据不同用户的层次设计 避免出现嵌套式的界面设计 界面和代码要相互制约 界面要通“人性”，即要有引导用户操作的功能。 (3)界面设计样式,结构化程序设计的主要原则,使用语言中的顺序、选
3、择、重复等有限的基本控制结构表示程序逻辑。 选用的控制结构只准许有一个入口和一个出口。 程序语句组成容易识别的块，每块只有一个入口和一个出口。 复杂结构应该用基本控制结构进行组合嵌套来实现。,语言中没有的控制结构，可用一段等价的程序段模拟，但要求该程序段在整个系统中应前后一致。 严格控制GOTO语句，仅在下列情形才可使用： 用一个非结构化的程序设计语言去实现一个结构化的构造。 若不使用GOTO语句就会使程序功能模糊。 在某种可以改善而不是损害程序可读性的情况下。,例1 打印A, B, C三数中最小者程序,自顶向下，逐步求精,在详细设计和编码阶段，应当采取自顶向下，逐步求精的方法。 把一个模块的
4、功能逐步分解，细化为一系列具体的步骤，进而翻译成一系列用某种程序设计语言写成的程序。,自顶向下，逐步求精方法的优点,符合人们解决复杂问题的普遍规律。可提高软件开发的成功率和生产率 用先全局后局部，先整体后细节，先抽象后具体的逐步求精的过程开发出来的程序具有清晰的层次结构，程序容易阅读和理解,程序自顶向下，逐步细化，分解成一个树形结构。在同一层的节点上的细化工作相互独立。有利于编码、测试和集成 每一步工作仅在上层节点的基础上做不多的设计扩展，便于检查 有利于设计的分工和组织工作。,4.2 程序设计风格,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
5、数据说明语句结构输入输出方法,源程序文档化,标识符的命名安排注释程序的视觉组织,符号名的命名,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。,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 NBALAP N,
6、程序的注释,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。,序言性注释,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；,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
7、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。,功能性注释,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。,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。,视觉组织 空格
8、、空行和移行,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；,IF（） THEN IF（） THEN ELSE ENDIF ELSE ENDIF,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。,数据说明,在设计阶段已经确定了数据结构
9、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,数据说明的次序应当规范化,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。,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
10、说明 字符量说明 逻辑量说明,说明语句中变量安排有序化,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,使用注释说明复杂数据结构,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。,语句结构,在设
11、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。,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。,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 C 语句写出的程序段：AI = AIAT； AT = AIAT； AI = AIAT；,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
12、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。,3.程序要能直截了当地说明程序员的用意。,程序编写得要简单，写清楚，直截了当地说明程序员的用意。例如， for ( i = 1; i = n; i+ ) for ( j = 1; j = 0 & char = 9 ) 不要让读者绕弯子想。,12. 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。 13. 数据结构要有利于程序的简化。 14. 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。 15. 利用信息隐
13、蔽，确保每一个模块的独立性。,16. 从数据出发去构造程序。 17. 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。 18. 对太大的程序，要分块编写、测试，然后再集成。 19. 对递归定义的数据结构尽量使用递归过程。,输入和输出,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。,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，在设计和编码时都应考虑下列原则：1. 对所
14、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；,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；,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。,
