第6章 编码与语言选择

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1、软件工程概论SoftwareEngineering杨璐yanglu@suda.edu.cn第6章编码与语言选择6.1编码的目的和任务6.2编码所使用的语言6.3编码的风格编码的目的和任务软件实现阶段即编码阶段编码的目的：把模块的过程性描述翻译成用选定的程序设计语言书写的源程序（或者源代码）。模块的过程性描述源程序编码的目的和任务编码产生的源程序，应该逻辑正确一致，表述简明清晰，并且具有较高的运行效率。对于大多数模块，编码时应该把简明清晰放在第一位。如果个别模块要求特别高的效率，就应把具体要求告诉程序员，以便作特殊的处理。程序员不仅要养成良好的编码

2、风格，而且要十分熟悉所使用的语言，以便能得心应手、恰到好处地运用语言的特点，为提高程序的清晰性和效率服务。编码使用的语言程序设计语言范型命令式语言结构化程序设计语言面向对象程序设计语言…声明式语言函数式语言逻辑式语言…编码使用的语言命令式编程（Imperativeprogramming）是一种描述电脑所需作出的行为的编程范型，即指定问题求解的算法。how几乎所有电脑的硬件工作都是指令式的；几乎所有电脑的硬件都是设计来运行机器码，使用指令式的风格来写的。因为命令式编程的基础观念，不但概念上比较熟悉，而且较容易具体表现于硬件，所以大部分的编程语言都是

3、命令式的。命令式语言的核心就在于“通过运算去改变内存（中的数据）”。由于命令式语言的实质是面向存储的编程，所以这一类语言比其他语言更加关注存储的方式。在程序设计的经典法则“程序=算法+结构”中，命令式语言是首先关注“结构”的，这里是特指“数据结构（或类型系统）”。编码使用的语言命令式语言的演化分为“结构化编程”和“面向对象编程”两个阶段。早期的命令式编程语言都是电脑本身的机器语言。在这些语言中，指示非常简单，令硬件的运行更容易，却阻碍了复杂程序的设计。1954年开始开发的FORTRAN，是首个在复杂程序的设计中除掉机器码的编程语言。后来的二十年中

4、，可以看到大量的其他高级命令式编程语言出现。例：C++（部分）、Basic、Pascal等。在1980年后，面向对象编程有迅速的发展；面向对象编程语言均有着指令式的风格，但增添了支持对象的功能。例：Java等。编码使用的语言声明式编程（Declarativeprogramming）是一种编程范型，采用了和命令式编程对立的方向。它描述目目标性质，让电脑明白目标是什么。What声明式编程通过函数、推论规则或项重写规则，来描述变量之间的关系。它的语言运行器（编译器或解释器）采用了一个固定的算法，以从这些关系产生结果。声明式编程主要包括函数式编程和逻辑式

5、编程。函数式编程是一种编程范型，它将电脑运算视为函数的计算。例：Haskell、LISP。逻辑编程是种编程范型，它设置答案须符合的规则来解决问题，而非设置步骤来解决问题。例，Prolog。编码使用的语言面向机器的语言高级语言（第三代）更高级语言机器语言（第一代）汇编语言（第二代）基础语言结构化语言面向对象语言（第四代语言）MASMFortranPascal,CSmalltalk,JavaSQL,4GL编码使用的语言编码使用的语言面向机器的语言高级语言G3甚高级语言机器语言G1汇编语言G2基础语言结构化语言面向对象语言第四代语言G4常用的编码语言基

6、础语言FORTRANCOBOLBASIC结构化语言PascalCAda面向对象的语言SmalltalkC++JavaC#编码语言的选择年代应用领域主要语言其他语言20世纪60年代商业CobolAssembler科学计算FortranAlgol、Basic、APL系统Assembler人工智能LISPSNOBOL商业Cobol、C++、Java、电子表格C、PL/1现代科学计算Fortran、C、C++、JavaBasic系统C、C++、JavaAda、Modula人工智能LISP、Prolog编码风格与要求编码风格又称程序设计风格，其实就是程序员

7、在书写代码过程中保持源代码清晰易读、便于维护的一种方式。人们意识到良好的代码风格可以降低程序出错的几率，提高程序的易读性和质量，利于构造大软件所必须的团队开发，同时也可有效降低了程序的维护成本。1974年Kernighan与Plauger在《TheElementsofProgrammingStyle》一书中将编码风格归为7大类，涉及70多个指导原则。编码风格与要求要求：源程序文档化：源程序文档化包括恰当的标识符、适当的注解和程序的视觉组织等。数据说明：在编写程序时，需注意数据说明的风格。语句结构:构造语句时应该遵循的原则是，每个语句都应该简单而直

8、接，不能为了提高效率而使程序变得过分复杂。输入输出：源程序的输入输出风格满足人类工效学（ergonomics）的要求。效率:效率主要指处