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1、,程序设计语言,软件工程原理与应用,程序设计语言,编码（Coding）俗称编程序，就是把详细设计结论翻译成可执行代码的过程。分析阶段和设计阶段产生的文档，都不能在计算机上执行。只有到了编码阶段，才产生可执行代码（Executable Codes），所以编码阶段也称为实现（Implementation）阶段。软件实现的输入输出，如图所示。,程序设计语言,图 软件实现示意图,程序设计语言,1.1 软件实现原则 尽可能地简单。在软件实现过程中，应创建简单、易读的代码。相同功能的代码只写一次。易于验证。无论是在编码、测试还是实际操作中，软件工程师应很容易地发现其中的错误。自动化的单元测试可帮助产生易于
2、验证的代码。适应变化。外部环境、软件需求和软件设计，在整个开发过程中可能会随时变化，因此要求软件实现时考虑适应这些变化。遵守某一编程规范。选择项目组成员最熟悉的工具或语言,程序设计语言,1.2 程序设计语言的特性程序设计语言有三个特性，它们是：心理特性、工程特性和技术特性。1心理特性。是指影响程序员心理的语言性能，包括歧义性，简洁性，局部性和顺序性，传统性几个方面。歧义性：是指某些语言虽然在编译程序中只有一种解释，但在人们看来却可能产生两种或多种不同的解释。简洁性：是指人们必须记住的语言成分的数量。局部性和顺序性：局部性指语言的联想性，模块的高内聚低耦合使局部性得以加强，提供异常处理的语言特性
3、则削弱局部性。顺序性强则使人们易理解，易接受。传统性：由于人们使用语言有一种习惯性。若新语种的传统性强，则人们学习起来容易接受。反之则需要更多时间来学习。可见传统性容易影响人们学习新语种的积极性,程序设计语言,2工程特性。从软件工程的观点，程序设计语言的特性着重考虑软件开发项目的需要，因此对程序编码有如下要求：可移植性、开发工具的可利用性、软件的可重用性及可维护性。可移植性：是指程序从一个计算机环境移植到另一个计算机环境的容易程度。开发工具的可利用性：就是说一个开发工具好不好用，功能多不多，强不强。比如VC+就是一个开发工具。软件的可重用性：指编程语言能否提供可重用的软件成分，重用时需要修改调
4、整的内容多不多。可维护性：一个易读懂，易修改的软件就是可维护性好的软件。3技术特性。包括可移植性、运行效率、控制结构等。,程序设计语言,1.3 程序设计语言的分类大体上，程序设计语言分为以下几类：机器语言、汇编语言、高级语言。由于高级语言种类繁多，我们可以从应用特点、语言内在特点和对客观系统的描述三个不同的角度来对高级语言进行分类。1从应用特点的角度来分 基础语言。基础语言是通用语言，它们的特点是出现早、应用广泛，有大量的软件库，为最广泛的人所熟悉和接受。属于这类语言的有：FORTRAN，BASIC，COBOL和ALGOL等。结构化语言。结构化语言也是通用语言，它们的特点是直接提供结构化的控制
5、结构，具有很强的过程能力和数据结构能力。属于这类语言的有：ALGOL，PL/1，PASCAL，C，Ada等。专用语言。专用语言的特点是为某种特殊应用二设计的独特的语法形式。一般来说，这类语言的应用范围比较狭窄，例：APL，LISP，PROLOG，BLISS，FORTH等。,程序设计语言,2从语言内在特点的角度来分 系统实现语言。系统实现语言是为了克服汇编程序设计的困难而从汇编语言发展起来的。这类语言提供控制语句和变量类型检验等功能，同时也容许程序员直接使用机器操作。例如，C语言就是著名的系统实现语言。静态高级语言。静态高级语言给程序员提供控制语句和变量类型说明的机制，度检验等功能，但是程序员不
6、能直接控制由编译程序生成的机器操作。这类语言的特点是静态地分配存储。例如，FORTRAN、COBOL就是这类语言。块结构高级语言。块结构高级语言的特点是提供有限形式的动态分配存储，这种形式称为块结构。存储管理系统支持程序的运行，每当进入或退出程序块时，存储管理系统分配存储或释放存储。例如，PASCAL，ALGOL就是这类语言。动态高级语言。动态高级语言的特点时动态地完成所由存储管理，即在执行个别语句时可能引起分配存储或释放存储。这类语言一般是为特殊应用而设计的，不属于通用语言。,程序设计语言,3从描述客观系统的角度来分 面向过程语言。面向过程语言是传统的程序设计语言，指：数据结构+算法。面向对
7、象语言。面向对象语言是目前最为流行的一类高级语言，属于这类语言的有：C+、Smalltalk、Java、Delphi等。4项目应用领域（1）科学工程计算。主要有：FORTRAN语言，它是世界上第一个被正式推广应用的计算机语言。Pascal语言，具有很强的数据和过程结构化能力，它是第一个体现结构化编程思想的语言。C语言：功能强大，它具有汇编语言的某些特征，使程序运行效率高。PL/1语言：适用性广，但由于太庞大而难以推广。（2）数据处理与数据应用。主要有：COBOL语言，广泛用于商业数据处理。这种语言中程序说明与硬件环境说明分开、数据描述与算法描述分开。SQL:结构化查询语言，用于对数据库进行存取
8、管理。4GL(第4代语言)，包括Uniface、PowerBuilder、Informix4GL、Oracle等语言。这种语言有几个特征：友好的用户界面；兼有过程性和非过程性双重特性；高效的程序代码；完备的数据库；应用程序生成器；（3）实时处理。主要有汇编语言和Ada语言。（4）系统软件。主要可用汇编语言、C语言、Pascal和Ada语言。（5）人工智能。应选择Prolog、Lisp语言。Lisp是一种函数型语言。Prolog是一种逻辑型语言。,程序设计语言,1.4 程序设计语言的特点软件工程师应该了解程序设计语言个方面的特点已经这些特点对软件质量的影响，以便在需要为一个特定的开发项目选择语言
9、时，能做出合理的技术抉择。下面从几个不同侧面简单讨论程序设计语言的特点。名字说明。预先说明程序中使用的对象的名字，使编译程序能检查程序中出现的名字的合法性，从而能帮助程序员发现和改正程序中的错误。类型说明。通过类型说明用户定义了对象的类型，从而确定了该对象的使用方式。选择控制结构。有IF型分支语句和多分支的CASE型语句。循环控制结构。最常见的循环控制结构有FOR语句、WHILE语句和UNTIL语句。,程序设计语言,程序对象的局部性。程序对象的名字在靠近使用它们的地方引入，并且只有程序中真正需要它们的那些部分才能访问它们。程序模块。块结构语言提供了控制程序对象名字可见型某些手段，只要是较内层程
10、序块中说明的名字不能被较外层的程序块访问。异常处理。程序运行过程中发生的错误或意外事件的处理。独立编译。意味这能分别编译各个程序单元，然后再把它们集成为一个完整的程序。,程序设计语言,1.5 程序设计语言的选择总的说来，高级语言明显优于汇编语言，因此，除了在很特殊的应用领域，或者大型系统中执行时间非常关键的(或直接依赖于硬件的)一小部分代码需要用汇编语言书写之外，其他程序应该用高级语言书写。为了使程序容易测试和维护以减少生命周期的总成本，选用的高级语言应该有理想的模块化机制，以及可读性好的控制结构和数据结构；为了便于调试和提高软件可靠性，语言特点应该使编译程序能够尽可能多地发现程序中的错误；为了降低软件开发和维护的成本，选用的语言应该有良好的独立编译机制。上述这些要求是选择语言的理想标准，但是在实际选用语言时不能仅仅考虑理论上的标准，还必须同时考虑实用方面的各种限制。,程序设计语言,一般来说，程序设计语言的常从以下几个方面考虑：系统的应用领域：因为设计语言并不是对所有的应用领域都同样适用。用户的要求。软件的执行环境。目标系统的性能要求。程序员的知识水平。软件的可移植性要求。,谢谢观看！,软件工程原理与应用,
