【教学课件】第四章软件的详细设计和编码.ppt

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1、第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码1 详细设计工具详细设计工具1.详细设计的目标详细设计的目标2.详细设计的目标是提出分模块的、无歧义的描详细设计的目标是提出分模块的、无歧义的描述软件的控制流向、处理功能、数据组织、过程细述软件的控制流向、处理功能、数据组织、过程细节等设计表示，以便在程序设计时可以严格遵循进节等设计表示，以便在程序设计时可以严格遵循进行程序编制。行程序编制。2.图形工具图形工具3.流程图流程图4.推荐采用只含三种基本表示的结构方式。推荐采用只含三种基本表示的结构方式。第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码While do 和和 repeat

2、 until 在描述能力上是等价的。在描述能力上是等价的。第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码aPaPb=Fbb=Twhile do：repeat until：FFTT第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码 显然，流程图简单易用，但实在非常灵活，容易显然，流程图简单易用，但实在非常灵活，容易被滥用。应硬性附加若干规定。为了方便，也可以被滥用。应硬性附加若干规定。为了方便，也可以适当放宽，例如，可以允许使用适当放宽，例如，可以允许使用GO TO，但只能向，但只能向下转移，而且不能破坏每种基本结构只能有一个输下转移，而且不能破坏每种基本结构只能有一个输入和一个输出

3、的规则，等等。入和一个输出的规则，等等。可以利用可以利用LCP方法对现有的非结构化的流程图加方法对现有的非结构化的流程图加以改造。以改造。当然，这种限制可能带来效率降低、增加复杂性当然，这种限制可能带来效率降低、增加复杂性（如增加判定条件）。（如增加判定条件）。框图（框图（N-S图）图）框图可以严格地保证只能使用三种基本结构。框图可以严格地保证只能使用三种基本结构。第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码ABCABAAAtxftxfyyyy1y2y3y4ABCDx1tfBCDEx2tf第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码 IPO/DB图图 在框图的基础上，给出了

4、数据的流向以及标明数在框图的基础上，给出了数据的流向以及标明数据的源和潭。据的源和潭。DBinputoutputprocess第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码3.表格工具：抉择表表格工具：抉择表 规规 则则 号号12344动动作作条条件件x1x2x3x4TTTFFFFTFFFTTTTFFabc 第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码 语言工具：伪码语言工具：伪码【例】给定非结构化流程图，假定处理【例】给定非结构化流程图，假定处理1中不改变中不改变B的值。的值。为什么说此图是非结构化的。为什么说此图是非结构化的。列出真值表并化简。列出真值表并化简。画出等价的

5、结构化流程图。画出等价的结构化流程图。画出等价的画出等价的N-S图。图。伪码表示。伪码表示。第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码开始开始A1B62D89结束结束7B3C54FTFTTFFTFT第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码非结构化是显然的，仅举一例：判定非结构化是显然的，仅举一例：判定C出现了两出现了两个出口。个出口。列出真值表：列出真值表：A B C D0 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 01 2 3 4 5 6 7 8 9 第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码续表：续表：

6、A B C D0 1 1 11 0 0 01 0 0 11 0 1 01 0 1 11 1 0 01 1 0 11 1 1 01 1 1 11 2 3 4 5 6 7 8 9 第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码化简：化简：1=a；2=B；3=Ab；4AbC；5=Abc；6=ab；7=B+Abc+abD；8=abd；9=abD；画出结构化的流程图画出结构化的流程图用小写字母表示用小写字母表示“非非”，x x表示非表示非x x。第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码开始开始A1BB237C4627FTFTFTFT结构化流程图：结构化流程图：第四章第四章 软件的详

7、细设计和编码软件的详细设计和编码D57897结束结束TF续图：续图：第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码NS图：图：AtfBtf123c4577Btf62Dtf897第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码2 编码编码1.编码阶段的任务编码阶段的任务 将软件的设计表示翻译成机器可以理解的形式，将软件的设计表示翻译成机器可以理解的形式，即将软件详细设计文档翻译成程序设计语言的实现即将软件详细设计文档翻译成程序设计语言的实现形式。形式。编码是软件设计的最后阶段，相对而言比较简编码是软件设计的最后阶段，相对而言比较简单。讨论编码是为了使源程序变得更加容易理解和单。讨论

8、编码是为了使源程序变得更加容易理解和维护。增加程序的可读性。维护。增加程序的可读性。工作量估算：约为整个软件开发的工作量估算：约为整个软件开发的2030。时间估计：约为开发周期的时间估计：约为开发周期的2025。第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码2.程序设计语言的特性程序设计语言的特性 (1)心理特性心理特性 由于目前程序设计语言与人们熟悉的自然语言存由于目前程序设计语言与人们熟悉的自然语言存在很大的差别，程序设计语言要求人们改变思考和在很大的差别，程序设计语言要求人们改变思考和处理问题的方法以适应语言的特定限制。语言的心处理问题的方法以适应语言的特定限制。语言的心理特性对

9、编程阶段有极大的影响。理特性对编程阶段有极大的影响。一致性：语言使用相容记号的程度。一致性：语言使用相容记号的程度。例如例如“”：整数加、实数加、向量加、取后加：整数加、实数加、向量加、取后加1（x+)，等等。，等等。一致性太强，影响可读性，容易混淆；太弱又使一致性太强，影响可读性，容易混淆；太弱又使编程人员需要记忆更多的记号。影响简洁性。编程人员需要记忆更多的记号。影响简洁性。第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码 歧义性：符合语法规则的语句可以产生不同的歧义性：符合语法规则的语句可以产生不同的语义理解的程度。语义理解的程度。例如，例如，if A then if C then

10、 D else E；简洁性：程序员必须记忆的面向代码的信息数简洁性：程序员必须记忆的面向代码的信息数量，如运算符、保留字、分隔符等。量，如运算符、保留字、分隔符等。局部性：语言支持结构化构造和模块化的能力。局部性：语言支持结构化构造和模块化的能力。局部性与灵活性是一对矛盾。局部性与灵活性是一对矛盾。线性：语言支持作用域的能力。线性：语言支持作用域的能力。存在域与作用域的关系。存在域与作用域的关系。“继承法则继承法则”：里层分：里层分程序继承外层分程序定义的数据结构。程序继承外层分程序定义的数据结构。第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码 (2)工程特性工程特性 由于程序设计语言

11、是工程项目中使用的工具，由于程序设计语言是工程项目中使用的工具，语言的工程特性将直接影响它的使用。语言的工程特性将直接影响它的使用。可翻译性：语言支持从软件设计表示翻译到程可翻译性：语言支持从软件设计表示翻译到程序的能力。这里包括人们使用语言构造程序的能力、序的能力。这里包括人们使用语言构造程序的能力、使用的方便程度和可操纵性等。使用的方便程度和可操纵性等。功效性：语言编译程序根据源代码产生的目标功效性：语言编译程序根据源代码产生的目标代码的运行效率、目标代码的质量、所耗费的资源代码的运行效率、目标代码的质量、所耗费的资源等。等。可移植性：语言对不同硬件、操作系统等环境可移植性：语言对不同硬件

12、、操作系统等环境的适应能力，为适应环境需要增加的工作量。的适应能力，为适应环境需要增加的工作量。第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码 开发工具：为支持编程人员的软件工具的数量、开发工具：为支持编程人员的软件工具的数量、支持能力等。支持能力等。可维护性：语言支持对程序的修改、扩充的能可维护性：语言支持对程序的修改、扩充的能力，包括分块编译、与不同语言编制的目标程序连力，包括分块编译、与不同语言编制的目标程序连接、装配的能力等。接、装配的能力等。（3）技术特性）技术特性 语言的技术特性主要是指语言的表达能力、适用语言的技术特性主要是指语言的表达能力、适用范围等与语言本身有关的特性

13、。范围等与语言本身有关的特性。记号的特性记号的特性 基本语言成分基本语言成分 第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码 模块特性模块特性 语法和语义语法和语义 数据类型数据类型 可执行语句与非执行语句可执行语句与非执行语句3.语言的分类语言的分类4.语言的分类直接与分类的观点相关。语言的分类直接与分类的观点相关。5.对计算机的依赖程度：低级语言、高级语言对计算机的依赖程度：低级语言、高级语言6.使用方式：交互式语言、非交互式语言使用方式：交互式语言、非交互式语言7.使用领域：通用语言、专用语言使用领域：通用语言、专用语言第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码 从语

14、言的综合特性：从语言的综合特性：基础语言：基础语言：Algol、Fortran、Cobol、Basic等等 结构化语言：结构化语言：Pascal、C、PL/1、Ada等等 面向对象语言：面向对象语言：C、VC、Eiffel等等 人工智能预言：人工智能预言：Lisp、Prolog等。等。4.编程风格编程风格5.应该说，不同的编程人员有不同的编程风格。应该说，不同的编程人员有不同的编程风格。但为了使程序简明、清晰，这里强调的是一些注意但为了使程序简明、清晰，这里强调的是一些注意事项。事项。第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码 提供尽可能多的注释提供尽可能多的注释 统一格式的前奏注

15、释（说明模块或子程序）统一格式的前奏注释（说明模块或子程序）合理的功能注释（说明功能语句）合理的功能注释（说明功能语句）编制清楚，避免技巧性太强编制清楚，避免技巧性太强 语句构造力求简单直接，不要繁琐臃肿语句构造力求简单直接，不要繁琐臃肿 数据说明清楚，变量起名尽可能与其的含义相数据说明清楚，变量起名尽可能与其的含义相联系联系 注意输入输出数据的格式，尽可能美观注意输入输出数据的格式，尽可能美观 程序的书写注意层次，层次应体现内容程序的书写注意层次，层次应体现内容第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码5.应该注意的一些问题应该注意的一些问题6.应该注意程序的运算效率，包括应该注

16、意程序的运算效率，包括:7.在编程之前，化简算数表达式和逻辑表达式，在编程之前，化简算数表达式和逻辑表达式，例如：进行因式分解，避免出现乘方；例如：进行因式分解，避免出现乘方；8.（a+b）（a+b）a2+2ab+b29.避免使用多维数组；避免使用多维数组；10.避免使用指针和复杂的表格；避免使用指针和复杂的表格；11.仔细检查嵌套循环，尽可能将语句移向外层；仔细检查嵌套循环，尽可能将语句移向外层；12.尽可能使用定点运算；等等。尽可能使用定点运算；等等。第四章第四章 软件的详细设计和编码软件的详细设计和编码 注意提高输入、输出的效率，包括：注意提高输入、输出的效率，包括：为输入、输出配备缓冲，提高通信效率；为输入、输出配备缓冲，提高通信效率；对外存设备应该强调对外存设备应该强调“成块成块”传送；传送；注意精细地设计数据结构，尽量避免使用数据库注意精细地设计数据结构，尽量避免使用数据库记录的记录的“复合复合”关键码，尽可能避免使用变长字段；关键码，尽可能避免使用变长字段；尽可能分割大型数据块，建立索引机制，提高检尽可能分割大型数据块，建立索引机制，提高检索和运行效率；索和运行效率；尽可能建立尽可能建立“台帐台帐”式的中间数据结构，减少查式的中间数据结构，减少查询时的计算量。询时的计算量。