程序设计

程序设计(Programming)是指设计、编制、调试程序的方法和过程。程序设计往往以某种程序设计语言为工具,给出这种语言下的程序。程序设计过程应当包括分析、设计、编码、测试、排错等不同阶段。专业的程序设计人员常被称为程序员。

任何设计活动都是在各种约束条件和相互矛盾的需求之间寻求一种平衡,程序设计也不例外。在计算机技术发展的早期,由于机器资源比较昂贵,程序的时间和空间代价往往是设计关心的主要因素;随着硬件技术的飞速发展和软件规模的日益庞大,程序的结构、可维护性、复用性、可扩展性等因素日益重要。

 

1. 程序设计步骤

1) 分析问题

于接受的任务要进行认真的分析,研究所给定的条件,分析最后应达到的目标,找出解决问题的规律,选择解题的方法,完成实际问题。

2)m设计算法

即设计出解题的方法和具体步骤。

3) 编写程序

对将算法翻译成计算机程序设计语言,对源程序进行编辑、编译和连接。

4) 运行程序,分析结果

运行可执行程序,得到运行结果。能得到运行结果并不意味着程序正确,要对结果进行分析,看它是否合理。不合理要对程序进行调试,即通过上机发现和排除程序中的故障的过程。

5) 编写程序文档

许多程序是提供给别人使用的,如同正式的产品应当提供产品说明书一样,正式提供给用户使用的程序,必须向用户提供程序说明书。内容应包括:程序名称、程序功能、运行环境、程序的装入和启动、需要输入的数据,以及使用注意事项等。

 

2. 程序设计方法

1) 面向过程的程序设计

面向过程的结构化程序设计分三种基本结构:顺序结构、选择结构、循环结构。

原则:

  • 1,自顶向下:指从问题的全局下手,把一个复杂的任务分解成许多易于控制和处理的子任务,子任务还可能做进一步分解,如此重复,直到每个子任务都容易解决为止。
  • 2,逐步求精
  • 3,模块化:指解决一个复杂问题是自顶向下逐层把软件系统划分成一个个较小的、相对独立但又相互关联的模块的过程。
  • 注意事项

    • 1,使用顺序、选择、循环等有限的基本结构表示程序逻辑。
    • 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,复杂结构应该用基本控制结构进行组合或嵌套来实现。
    • 5,程序设计语言中没有的控制结构,可用一段等价的程序段模拟,但要求改程序段在整个系统中应前后一致。
    • 6,严格控制GOTO语句。

    2) 面向对象的程序设计

    面向对象的基本概念

    • 1,对象
    • 2,类
    • 3,封装
    • 4,继承
    • 5,消息
    • 6,多态性

    优点

    • 1,符合人们认识事物的规律
    • 2,改善了程序的可读性
    • 3,使人机交互更加贴近自然语言

     

    3. 程序设计语言

    是用于编写计算机程序的语言。语言的基础是一组记号和一组规则。根据规则由记号构成的记号串的总体就是语言。在程序设计语言中,这些记号串就是程序。程序设计语言包含三个方面,即语法、语义和语用。语法表示程序的结构或形式,亦即表示构成程序的各个记号之间的组合规则,但不涉及这些记号的特定含义,也不涉及使用者。语义表示程序的含义,亦即表示按照各种方法所表示的各个记号的特定含义,但也不涉及使用着,语用表示程序与使用的关系。