第7章 軟件實(shí)現(xiàn)-編碼

承上啟下詳細(xì)設(shè)計(jì)方法詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程3/5/20240軟件工程

第七章實(shí)現(xiàn)--軟件編碼3/5/20241

軟件的詳細(xì)設(shè)計(jì)完成，就表示完成了軟件的過(guò)程性的描述，進(jìn)入軟件編碼階段。

在軟件生命期中，程序經(jīng)常需要被人閱讀和理解，如何提高程序的可讀性（Readability）？使程序“簡(jiǎn)單”和“清晰”，進(jìn)而使程序具有良好的可靠性、可維護(hù)性，這是非常重要的。

編碼（Coding）階段的任務(wù)簡(jiǎn)單說(shuō)，是為每個(gè)模塊編寫(xiě)程序。即是將詳細(xì)設(shè)計(jì)的結(jié)果轉(zhuǎn)換為用某種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言寫(xiě)的程序——源程序代碼。引言3/5/20242本單元不是介紹如何編寫(xiě)程序，而是從如何提高軟件的質(zhì)量和可維護(hù)性的角度，討論在編碼階段所要解決的主要問(wèn)題：

程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的特性及選擇的原則

編碼風(fēng)格引言3/5/20243引言編程的工作包括哪些？“學(xué)什么編程語(yǔ)言最好？”沒(méi)有最好的，只有最適合的？團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目你們選用了哪種編程語(yǔ)言？你是怎么寫(xiě)程序的？如何協(xié)作編程？3/5/20244本章要點(diǎn)一、關(guān)于編碼的一些理念二、編程語(yǔ)言的選擇三、編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范四、案例分析3/5/20245

什么是軟件編碼？Programming?＝Coding一種觀點(diǎn)軟件編碼是將軟件設(shè)計(jì)模型機(jī)械地轉(zhuǎn)換成源程序代碼，這是一種低水平的、缺乏創(chuàng)造性的工作。軟件程序員是所謂的“軟件藍(lán)領(lǐng)”。問(wèn)題:你是否認(rèn)同這種觀點(diǎn)？如果不認(rèn)同，你如何看待軟件編碼？關(guān)于編碼的一些理念3/5/20246什么是軟件編碼？ProfessionalProgrammer＝SoftwareEngineer正確觀點(diǎn)軟件編碼是一個(gè)復(fù)雜而迭代的過(guò)程，包括程序設(shè)計(jì)和程序?qū)崿F(xiàn)。軟件編碼要求正確地理解用戶需求和軟件設(shè)計(jì)思想正確地根據(jù)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行程序設(shè)計(jì)正確地而高效率地編寫(xiě)和測(cè)試源代碼軟件編碼是設(shè)計(jì)的繼續(xù)，會(huì)影響軟件質(zhì)量和可維護(hù)性。軟件編碼要考慮重用和重構(gòu)

關(guān)于編碼的一些理念3/5/20247軟件編碼的工作程序設(shè)計(jì)理解軟件的需求說(shuō)明和設(shè)計(jì)模型補(bǔ)充遺漏的或剩余的詳細(xì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)程序代碼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)審查檢查設(shè)計(jì)結(jié)果記錄發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)缺陷（類型、來(lái)源、嚴(yán)重性）編寫(xiě)代碼應(yīng)用編碼規(guī)范進(jìn)行代碼編寫(xiě)所編寫(xiě)代碼應(yīng)該是易驗(yàn)證的關(guān)于編碼的一些理念3/5/20248軟件編碼的工作代碼走查確認(rèn)所寫(xiě)代碼完成了所要求的工作發(fā)現(xiàn)的代碼缺陷（類型、來(lái)源、嚴(yán)重性）編譯代碼修改代碼的語(yǔ)法錯(cuò)誤測(cè)試所寫(xiě)代碼對(duì)代碼進(jìn)行單元測(cè)試調(diào)試代碼修改錯(cuò)誤關(guān)于編碼的一些理念3/5/20249程序員應(yīng)具備的能力？基礎(chǔ)知識(shí)英語(yǔ)的功底數(shù)學(xué)基礎(chǔ)（算法分析與設(shè)計(jì)）計(jì)算機(jī)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)基本技能認(rèn)識(shí)事務(wù)的能力（抽象、模型、結(jié)構(gòu)、層次）做事的邏輯性和條理性溝通技能、演講技巧和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力學(xué)習(xí)新知識(shí)和新技術(shù)的能力職業(yè)化訓(xùn)練和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)關(guān)于編碼的一些理念3/5/202410本章要點(diǎn)一、關(guān)于編碼的一些理念二、編程語(yǔ)言的選擇三、編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范四、案例分析3/5/202411問(wèn)題在哪個(gè)階段選擇編程語(yǔ)言？是需求階段確定還是在設(shè)計(jì)階段確定，主要看客戶有無(wú)具體編程環(huán)境要求。如果客戶提出：在Linux和Windows系統(tǒng)上都能運(yùn)行，則不能VC++,VB.net等語(yǔ)言。若采用Linux做服務(wù)器，那就不能采用ASP語(yǔ)言作為后臺(tái)程序的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言?？蛇xJava和PHP.我們要對(duì)程序語(yǔ)言本身的特點(diǎn)進(jìn)行了解3/5/202412程序語(yǔ)言的分類從計(jì)算機(jī)發(fā)展角度：分為４代１代：機(jī)器語(yǔ)言２代：匯編語(yǔ)言３代：高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言４代：例如；ＳＱＬ編程語(yǔ)言的選擇3/5/202413程序語(yǔ)言的分類從應(yīng)用角度：腳本語(yǔ)言匯編語(yǔ)言面向過(guò)程的高級(jí)語(yǔ)言面向?qū)ο蟮母呒?jí)語(yǔ)言。編程語(yǔ)言的選擇3/5/202414一、腳本語(yǔ)言：以簡(jiǎn)單的方式快速完成復(fù)雜任務(wù)。語(yǔ)法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便。不需要編譯。運(yùn)行效率略顯不足。代表：JavaScript:由Netscape開(kāi)發(fā)，在客戶機(jī)上執(zhí)行，專門為制作Web網(wǎng)頁(yè)而量身定做。PHP:是一種HTML內(nèi)嵌式語(yǔ)言。是在服務(wù)器端執(zhí)行的嵌入HTML文檔的腳本語(yǔ)言。其風(fēng)格類似于ｃ語(yǔ)言。被許多網(wǎng)站編程人員采用。Perl：用來(lái)完成大量不同任務(wù)的腳本語(yǔ)言。例如，打印報(bào)告，將一個(gè)文本文件轉(zhuǎn)換成另一種格式。能在絕大多數(shù)操作系統(tǒng)環(huán)境下運(yùn)行。編程語(yǔ)言的選擇3/5/202415二、面向過(guò)程的高級(jí)語(yǔ)言特點(diǎn)：具有很強(qiáng)的過(guò)程功能和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)功能，并提供結(jié)構(gòu)化的邏輯構(gòu)造。代表：PASCAL、PL/1、C編程語(yǔ)言的選擇3/5/202416三、面向?qū)ο蟮母呒?jí)語(yǔ)言編程語(yǔ)言的選擇Smalltalk

首先實(shí)現(xiàn)真正的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)，支持程序部件的“可復(fù)用性”。C++

既融合了面向?qū)ο蟮哪芰Γ峙cC語(yǔ)言兼容，保留了C的許多重要特性。維護(hù)了大量已開(kāi)發(fā)的C庫(kù)、工具及C源程序的完整性。代表：TurboC++；BorlandC++；MicrosoftC++Java

是一種簡(jiǎn)單的面向?qū)ο蟮姆植际降恼Z(yǔ)言。功能強(qiáng)大、高效安全，與結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，易于移植，是多線程的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言。增加了ObjectiveC的擴(kuò)充，提供更多的動(dòng)態(tài)解決辦法。3/5/202417

如何選擇程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言？關(guān)系到程序的效率和質(zhì)量。應(yīng)根據(jù)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)，語(yǔ)言的內(nèi)在特點(diǎn)等選擇程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。

(1)項(xiàng)目的應(yīng)用領(lǐng)域:應(yīng)盡量選取適合某個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域的語(yǔ)言。

(2)算法和計(jì)算復(fù)雜性：要根據(jù)不同語(yǔ)言的特點(diǎn)，選取能夠適應(yīng)軟件項(xiàng)目算法和計(jì)算復(fù)雜性的語(yǔ)言。

(3)軟件的執(zhí)行環(huán)境：要選取機(jī)器上能運(yùn)行且具有相應(yīng)支持軟件的語(yǔ)言。

編程語(yǔ)言的選擇一、語(yǔ)言選擇的一般準(zhǔn)則3/5/202418

(4)性能因素：應(yīng)結(jié)合工程具體性能來(lái)考慮,例如實(shí)時(shí)系統(tǒng)要求速度，就應(yīng)選擇匯編語(yǔ)言。

(5)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性：要根據(jù)不同語(yǔ)言構(gòu)造數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型的能力選取合適的語(yǔ)言。

(6)軟件開(kāi)發(fā)人員的知識(shí)水平以及心理因素。知識(shí)水平包括:專業(yè)知識(shí)，程序設(shè)計(jì)能力。心理因素：如對(duì)某種語(yǔ)言或工具的熟悉程度。受外界的影響（盲目追求高、新）。編程語(yǔ)言的選擇3/5/202419本章要點(diǎn)一、關(guān)于編碼的一些理念二、編程語(yǔ)言的選擇三、編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范四、案例分析3/5/202420在軟件生命期中，程序經(jīng)常需要被人閱讀和理解，如何提高程序的可讀性（Readability）？使程序“簡(jiǎn)單”和“清晰”，進(jìn)而使程序具有良好的可靠性、可維護(hù)性，這是非常重要的。編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范3/5/202421編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)是建立起來(lái)和必須遵守的規(guī)則規(guī)范是建議最佳做法，推薦更好方式。例如注釋變量格式文件目錄約定……3/5/202422編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范作為一個(gè)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，沒(méi)有一套規(guī)范，大家就會(huì)各自為政，為了提高代碼質(zhì)量，不僅需要有很好的程序設(shè)計(jì)風(fēng)格，而且需要大家遵守一致的編程規(guī)范。3/5/202423編碼的風(fēng)格程序?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(wèn)題。應(yīng)該使程序具有良好的風(fēng)格。從20世紀(jì)70年代以來(lái)，編碼的目標(biāo)從強(qiáng)調(diào)效率轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)調(diào)清晰。與此相應(yīng)，編碼的風(fēng)格從追求“聰明”和“技巧”，變?yōu)樘岢昂?jiǎn)明”和“直接”。人們逐漸認(rèn)識(shí)到，良好的編碼風(fēng)格能在一定程度上彌補(bǔ)語(yǔ)言存在的缺點(diǎn)，反之，不注意風(fēng)格，即使使用了結(jié)構(gòu)化的現(xiàn)代語(yǔ)言，也很難寫(xiě)出高質(zhì)量的程序。當(dāng)多個(gè)程序員合作編寫(xiě)一個(gè)大的程序時(shí)，尤其需要強(qiáng)調(diào)良好的和一致的風(fēng)格，以利于相互通信，減少因不協(xié)調(diào)而引起的問(wèn)題。編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范3/5/202424

源程序文檔化

數(shù)據(jù)說(shuō)明

輸入/輸出

效率 使用標(biāo)準(zhǔn)的控制結(jié)構(gòu)

語(yǔ)句結(jié)構(gòu)編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范編碼的風(fēng)格3/5/202425１、使用標(biāo)準(zhǔn)的控制結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)主要包括兩方面：在編寫(xiě)程序時(shí)，使用幾種基本控制結(jié)構(gòu)，通過(guò)組合嵌套，形成程序的控制結(jié)構(gòu)。盡可能避免使用GOTO語(yǔ)句。在程序設(shè)計(jì)過(guò)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(kāi)。編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范編碼的風(fēng)格3/5/202426編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范１、使用標(biāo)準(zhǔn)的控制結(jié)構(gòu)–禁止使用GOTO（C語(yǔ)言）語(yǔ)句。–用IF語(yǔ)句來(lái)強(qiáng)調(diào)只執(zhí)行兩組語(yǔ)句中的一組，禁止ELSEGOTO和ELSERETURN。–避免從循環(huán)中引出多個(gè)出口，應(yīng)保留函數(shù)（方法）只有一個(gè)出口。?問(wèn)題：以下示例有什么問(wèn)題？如何修改？p=(char*)malloc(300);if(cond1>0)strcpy(p,str);elsereturn;free(p);編碼的風(fēng)格3/5/202427２、源程序文檔化

標(biāo)識(shí)符的命名

安排注釋

程序的視覺(jué)組織

編碼的風(fēng)格編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范3/5/202428２、源程序文檔化標(biāo)識(shí)符的命名符號(hào)名即標(biāo)識(shí)符，包括模塊名、變量名、常量名、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。編碼的風(fēng)格編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范3/5/202429２、源程序文檔化標(biāo)識(shí)符的命名名字不是越長(zhǎng)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(xiě)名字，但這時(shí)要注意縮寫(xiě)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。例如，在一個(gè)程序中定義了一個(gè)變量temp，它在程序的前半段代表“Temperature”,在程序的后半段則代表“Temporary”，這使程序閱讀者不知所措。編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范編碼的風(fēng)格3/5/202430２、源程序文檔化標(biāo)識(shí)符的命名通用規(guī)則：標(biāo)識(shí)符的命名應(yīng)當(dāng)直觀，可以望文知義。長(zhǎng)度符合最小長(zhǎng)度下的最大信息。變量名應(yīng)當(dāng)使用“名詞”或“形容詞+名詞”函數(shù)名應(yīng)當(dāng)使用“動(dòng)詞”或者“動(dòng)詞+名詞”的形式類和接口名首字母要大寫(xiě)常量名全大寫(xiě)，在單詞間用單下劃線分隔變量名和參數(shù)名第一個(gè)單詞首字母小寫(xiě)，而后面的單詞首字母大寫(xiě)。。。。。。編碼的風(fēng)格編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范3/5/202431２、源程序文檔化標(biāo)識(shí)符的命名命名規(guī)則規(guī)范舉例（1）類名和接口名

classCourseOffering;interfaceStoring;(2)常量名

publicstaticfinalintMAX_VALUE=10;（3）全局變量

int

g_numStudents;編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范編碼的風(fēng)格3/5/202432２、源程序文檔化標(biāo)識(shí)符的命名命名規(guī)則規(guī)范舉例(4)局部變量名

floatmyWidth;

一般禁止使用單字符變量名，局部循環(huán)可以使用。比如：inti,j,k;編碼的風(fēng)格編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范3/5/202433２、源程序文檔化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。注釋決不是可有可無(wú)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1／3到1／2，甚至更多。注釋分為序言性注釋和功能性注釋。編碼的風(fēng)格編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范3/5/202434２、源程序文檔化程序的注釋－－序言性注釋通常置于每個(gè)程序模塊的開(kāi)頭部分，它應(yīng)當(dāng)給出程序的整體說(shuō)明，對(duì)于理解程序本身具有引導(dǎo)作用。有些軟件開(kāi)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。編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范編碼的風(fēng)格3/5/202435程序頭的注釋模板

/************************************************************Copyright@2003-2008xxx公司技術(shù)開(kāi)發(fā)部**創(chuàng)建人：xx**日期：xxxxxxxx**修改人：xx**日期：xxxxxxxx**描述：****版本：*************************************************************/序言性注釋舉例編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范3/5/202436下面是一個(gè)描述程序開(kāi)頭的功能及其他程序接口的例子/**********************************************************************************模塊功能：尋找兩條直線的交點(diǎn)。 ****模塊名稱：FindDPT ****代碼編寫(xiě)者：張青 ****版本：1.1 ****日期：2006.10.12 **** ****過(guò)程調(diào)用：CallFindDPT(A1,B1,C1,A2,B2,C2,XS,YS,Flag) ****輸入?yún)?shù)：A1,B1,C1,A2,B2,C2 ****（直線一：A1*X+B1*Y+C1=0 ****直線二：A2*X+B2*Y+C2=0) ****輸出參數(shù)：如果兩條直線平行，F(xiàn)lag=1,否則Flag=0并且 ****兩條直線的交點(diǎn)是（ｘｓ，ｙｓ）編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范3/5/202437２、源程序文檔化程序的注釋－－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(yǔ)句或程序段是在做什么工作，或是執(zhí)行了下面的語(yǔ)句會(huì)怎么樣。而不要解釋下面怎么做。例如，

/*ADDAMOUNTTOTOTAL*/

TOTAL=AMOUNT＋TOTAL

不好

編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范編碼的風(fēng)格3/5/202438２、源程序文檔化程序的注釋－－功能性注釋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(yǔ)句的意圖：

/*ADDMONTHLY-SALESTOANNUAL-TOTAL*/

TOTAL=AMOUNT＋TOTAL要點(diǎn)描述一段程序，而不是每一個(gè)語(yǔ)句；用縮進(jìn)和空行，使程序與注釋容易區(qū)別；注釋要正確。編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范編碼的風(fēng)格3/5/202439２、源程序文檔化程序的視覺(jué)組織恰當(dāng)?shù)乩每崭瘢梢酝怀鲞\(yùn)算的優(yōu)先性，避免發(fā)生運(yùn)算的錯(cuò)誤。例如，將表達(dá)式

(A＜－17)ANDNOT(B＜＝49)ORC

寫(xiě)成

(A＜－17)ANDNOT(B＜＝49)ORC自然的程序段之間可用空行隔開(kāi)可參見(jiàn)相關(guān)語(yǔ)言編碼規(guī)范編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范編碼的風(fēng)格3/5/202440本章要點(diǎn)一、關(guān)于編碼的一些理念二、編程語(yǔ)言的選擇三、編碼標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范四、案例分析3/5/202441案例分析例1：程序注釋?程序注釋的原則–注釋?xiě)?yīng)當(dāng)淺顯、明白–注釋不是程序員指南–注釋不是標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)參考手冊(cè)–注釋的主要任務(wù)是答疑解惑而不是增加程序的行數(shù)–好的注釋是對(duì)設(shè)計(jì)思想的精確表述和清晰展現(xiàn)?問(wèn)題：–例1的程序注釋存在什么問(wèn)題？–按照上述原則，如何修改例1的程序注釋？3/5/202442案例分析?例2所示的程序風(fēng)格如何？你能夠容易理解嗎？?編程人員的理由–使用z打頭的變量名、函數(shù)名、宏定義名就像是為自己的旅行箱貼標(biāo)簽–將void,int,float等基本數(shù)據(jù)類型重新命名，可以在最大程度上保證代碼的可移植性–使用宏定義表示一些基本的功能運(yùn)算可以大幅度減少源程序的行數(shù)，也可以被后者方便地復(fù)用–使用高度簡(jiǎn)練的縮寫(xiě)可以加強(qiáng)源代碼的保密程度?你是否認(rèn)同上述理由？為什么？3/5/202443案例分析?例3所示的程序運(yùn)行時(shí)會(huì)崩潰，其中有四處足以讓程序崩潰的錯(cuò)誤，找