软件工程 第8章 程序编码

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1、第八章　程序编码【本章引言】完成系统设计后，进入到系统实现阶段。系统实现阶段的主要任务是根据系统设计规格说明书的内容编写程序代码，这个阶段称为程序编码。程序编码就是把软件设计阶段的成果(主要是详细设计规格说明书)使用某种计算机程序编程语言转换成计算机能够理解的形式――程序代码的过程。作为软件工程生命周期的一个阶段，程序编码的实质就是对软件设计的翻译，翻译过程所使用的计算机程序设计语言及程序员的编程风格对程序的可靠性、可读性、可测试性、可维护性等方面都将产生很大的影响，从而最终影响到计算机软件系统的质量。程序编码阶段的目标是编写出满足系统功能要求的、正确的代码。【本章重点】程序设计语言的特

2、点；程序设计语言的选择。【学习目标】掌握程序设计语言选择的方法；了解软件复杂性的度量方法。【学习内容】8.1程序设计语言8.2结构化程序设计8.3程序设计风格8.4程序设计效率8.5程序复杂性度量8.6小结8.7习题8.1程序设计语言作为程序设计的工具，不同的计算机编程语言具有不同的语言特性和适用范围，程序设计语言的选择不仅决定了目标系统的完成效率，还会决定目标系统的功能完善程度，还会影响程序员的思维和解决问题的方式，也会影响维护人员阅读和理解程序的难易程度。所以，程序编码之前的一项重要工作就是选择一种适合的程序设计语言。8.1.1程序设计语言的分类编程语言经过多年的发展，从机器语言直到

3、今天最流行的面向对象语言，已经有上千种之多，但能被广泛使用的语言却不多。不同的时代有不同的与计算机硬件技术和操作系统相匹配的编程语言。根据编程语言的特点和发展的进程，将程序设计语言分为5大类。1．第一代语言――机器语言(MachineLanguage)机器语言由二进制的1、0指令代码组成的字符串构成，机器语言属于低级语言。不同的CPU具有不同的指令系统。由于机器语言是二进制代码，这些代码不需要翻译，可以直接被计算机识别和执行，因此用机器语言编写的程序占用内存少，执行效率高。但机器语言不直观，具有很多缺点，如难编写、难修改、难维护，需要用户直接对存储空间进行分配，编程效率极低。此外，由于不

4、同的机器有相应的一套机器语言，所以程序的可移植性很差。2．第二代语言――汇编语言(AssemblyLanguage)汇编语言指令是机器指令的符号化，与机器语言有直接的对应关系，将机器指令对应成为人们易读的助记符，如ADD、LDA和MOV等。同机器语言一样，汇编语言也属于低级语言。汇编语言又称符号语言，它把计算机所能识别的机器指令用符号表示出来，从而比二进制表示的机器语言更直观，更方便阅读和排错。虽然汇编语言比机器语言容易理解，容易记忆，但还是有难掌握、容易出错、维护困难等缺点。不同指令集的处理器系统能够有自己相应的汇编语言。但是汇编语言也有自己的优点：可直接访问系统接口，汇编程序翻译成的

5、机器语言程序的效率较高。因此，在某些使用高级语言不能满足要求用户需求的情况下，如要求实时性较高，可以使用汇编语言编码。现在，程序员主要使用汇编语言编写系统程序，如编译器、操作系统和设备驱动程序等。3．第三代语言――高级语言(High-levelLanguage)高级程序设计语言起始于20世纪50年代中期。高级语言的出现比前两代语言有显著的进步。从语句结构看，它比较接近人类的自然语言，程序中所用的运算符和运算表达式也与数学中的形式差不多，因此，高级语言也称算法语言。和机器语言及汇编语言相比，高级语言比较容易掌握和理解，并且通用性强，可以在不同的机器上运行，便于维护，极大地提高了程序设计的效

6、率和可靠性。从软件工程的角度看，高级语言可以分为基础语言、结构化语言和专用语言三类。（1）基础语言这类语言开发于20世纪50年代至60年代。其特点是出现早、应用广泛、有大量软件库，为早期的程序员广泛接受和熟悉，所以称为基础语言。BASIC、FORTRAN、COBOL和ALGOL等语言是这种语言的代表。BASIC，是Beginner’sAll-purposeSymbolicInstructionCode的缩写，翻译为初学者通用符号指令代码，是为是一种典型的交互式语言，用于一般数值计算于事物处理，具有简单易学、交互性好等优点，式是初学者比较好的入门语言。随着语言的发展，基础语言的部分性能已经

7、老化，很难适应现代软件开发的需要。但有些语言随着版本的更新与性能的改进，至今仍被使用。（2）结构化语言结构化语言的特点是直接提供结构化的控制结构语句及数据类型定义语句，具有很强的过程描述能力和数据结构描述能力。其主要优点是模块清晰、控制结构完备、数据结构和数据类型丰富、表达能力强及可移植性好。20世纪70年代以来，出现了以Pascal、C、PL/1和Ada等为代表的一批结构化程序设计语言。C语言是使用较多的一种结构化语言，于1973