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第2章 程序设计基础 一、程序设计方法与风格 1．程序设计发展阶段 就程序设计方法和技术的发展而言，主要经过了结构化程序设计和面向对象的程序设计阶段。 2．程序设计方格 程序设计风格会影响软件的质量和可维护性，良好的程序设计风格可以使结构清晰合理，程序代码便于维护，程序设计风格总体强调简明清晰，易读易懂，程序必须是可理解的，总体遵循“清晰第一，效率第二”的原则。 3．良好的程序设计风格应考虑的因素 （1）源程序文档化 ①符号名的命名 符号名的命名应具有一定的实际含义，以便于对程序功能的理解。 ②程序注释 a．序言性注释 位于每个程序的开头部分，给出程序的整体说明，主要描述内容可以包括：程序标题、程序功能说明、主要算法、接口说明、程序位置、开发简历、程序设计者、复审者、复审日期、修改日期等。 b．功能性注释 嵌在源程序体之中，主要描述其后的语句或程序做什么。 ③视觉组织 在程序中利用空格、空行、缩进等技巧可以使层次清晰，便于阅读。 （2）数据说明的方法 为使程序中的数据说明更易于理解和维护，应注意以下几点： ①数据说明的次序规范化 数据说明次序固定，可以使数据的属性容易查找，也有利于测试、排错和维护。 ②说明语句中变量安排有序化 当一个说明语句说明多个变量时，变量按照字母顺序排序为好。 ③使用注释来说明复杂数据的结构。 （3）语句的结构 程序应该简单易懂，语句构造应该简单直接，不为提高效率而把语句复杂化。 ①在一行内只写一条语句； ②程序编写应优先考虑清晰性； ③除非对效率有特殊要求，程序编写要做到清晰第一，效率第二； ④首先要保证程序正确，然后才要求提高速度； ⑤避免使用临时变量而使程序的可读性下降； ⑥避免不必要的转移； ⑦尽可能使用库函数； ⑧避免采用复杂的条件语句； ⑨尽量减少使用“否定”条件的条件语句； ⑩数据结构要有利于程序的简化； ?要模块化，使模块功能尽可能单一化； ?利用信息隐蔽，确保每一个模块的独立性； ?从数据出发去构造程序； ?不要修补不好的程序，要重新编写； （4）输入和输出 输入输出的方式和格式应当尽量方便用户使用，在设计和编程时应遵循以下原则： ①对所有的输入数据都要检验数据的合法性； ②检查输入项的各种重要组合的合理性； ③输入格式要简单，以使得输入的步骤和操作尽可能简单； ④输入数据时，应允许使用自由格式； 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； ⑦在以交互式输入／输出方式进行输入时，要在屏幕上使用提示符明确提示输入的请求，同时在数据输入过程中和输入结束时，应在屏幕上给出状态信息； ⑧当程序设计语言对输入格式有严格要求时，应保持输入格式与输入语句的一致性；给所有的输出加注释，并设计输出报表格式。 二、结构化程序设计 1．结构化程序设计的原则 结构化程序设计方法的主要原则可以概括为自顶向下，逐步求精，模块化，限制使用goto语句。 （1）自顶向下 先考虑总体后考虑细节，先考虑全局目标，后考虑局部目标。先从最上层总目标开始设计，逐步使问题具体化。 （2）逐步求精 对复杂问题，应设计一些子目标作过渡，逐步细化。 （3）模块化 把程序要解决的总目标分解为分目标，再进一步分解为具体的小目标，把每个小目标称为一个模块。 （4）限制使用goto语句 ①滥用GOTO语句确实有害，应尽量避免； ②完全避免使用GOTO语句也并非是个明智的方法，有些地方使用GOTO语句，会使程序流程更清楚、效率更高； ③争论的焦点不应该放在是否取消GOTO语句，而应该放在用什么样的程序结构上。其中最关键的是，肯定以提高程序清晰性为目标的结构化方法。 2．结构化程序的基本结构与特点 （1）基本结构 ①顺序结构 顺序结构是一种简单的程序设计，它是最基本、最常用的结构，按照程序语句行的自然顺序，一条语句一条语句地执行程序。 ②选择结构（分支结构） 选择结构包括简单悬着多分枝选择，可根据设定条件，判断应该选择哪一个分支来执行相应的语句序列。 ③循环结构 根据给定的条件，判断是否重复执行某一个相同的或类似的程序段，利用循环可以大大简化大量的程序行。 a．当型循环结构：先判断后执行循环体； b．直到型循环结构：先执行循环体后判断。 （2）结构化程序设计方法的优点 ①程序易于理解、使用和维护，便于控制、降低程序的复杂性，可理解性好； ②提高了编程工作的效率，降低了软件开发成本。 3．结构化程序设计原则和方法的应用 在结构化程序设计中应把握以下要素： （1）使用程序设计语言中的顺序、选择、循环等有限的控制结构表示程序的控制逻辑； （2）选用的控制结构只准许有一个入口和一个出口； （3）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； （4）复杂结构应该用嵌套的基本控制结构进行组合嵌套来实现； （5）语言中所没有的