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计算机革命/编程/五步编程法

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在讨论创建程序的五个步骤之前,重要的是确定程序到底是什么。程序是一系列包含计算机要执行的数据的指令。不同的程序是用不同的语言编写的。一个编辑程序是用与使用图形的程序不同的编程“语言”编写的。一些众所周知的编程语言有 COBOL(商业)、BASIC(语言)和 C(科学)。编程是一个复杂的过程,以下是这个五步程序的概览。

澄清/定义问题

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了解目标是首要考虑因素。它是一个工资单程序还是一个编辑程序?了解最终用户是谁也很重要。接下来确定输入和输出。程序将如何运行,需要哪些数据才能使其运行。在决定了这些之后,可行性是下一个要考虑的因素。需要多少程序员,项目是否在预算范围内,项目是否有现实的提纲。最后,如果项目可以进行,那么必须采取措施确保项目得到妥善记录和分析。

六个小步骤

  • 澄清目标和用户
  • 澄清所需输出
  • 澄清所需输入
  • 澄清所需处理
  • 再次检查实现程序的可行性
  • 记录分析结果

可选

设计程序

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程序使用算法,算法就像方程式,告诉计算机执行什么任务。程序员的目标是创建清晰简单的算法。算法首先以称为模块化的逻辑层次结构形式表达。使用模块(一个完整的思想),程序员为计算机创建一个逻辑思维过程。之后,程序使用伪代码被更详细地分解。伪代码使用诸如if、elsethen之类的术语将程序规则与计算机相关联。

两个小步骤

  • 通过自顶向下的方法和模块化,使用层次结构图确定程序逻辑
  • 使用伪代码和/或流程图设计细节,最好涉及控制结构。

模块,程序的处理步骤,由逻辑相关的程序语句组成。

层次结构图,它代表自顶向下的程序设计,解释了程序的主要目的。

伪代码,一种使用普通语言语句来描述逻辑和处理流程的程序设计方法。

程序流程图,以图形方式显示详细的步骤序列

三种控制结构
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  • 顺序控制结构 - 无决策
  • 选择控制结构 -
  • 循环控制结构/重复或迭代结构
  • 情况结构

编写程序

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程序设计完成后,必须对其进行编码或编写。使用第二步的伪代码和逻辑要求,必须选择一种合适的编程语言。如引言中所述,编码语言在规范和可用性方面有所不同。选择合适的代码语言后,程序员必须尽可能少地偏离语法规则,以确保程序具有很高的准确性。

两个小步骤

  • 选择合适的高级编程语言
  • 使用该语言编写程序,并仔细遵循语法

测试程序

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程序编写完成后,它将进入程序开发生命周期(PDLC)的编程调试和测试阶段。在此期间,程序员将寻找逻辑和语法错误,以及探索可能导致程序无法正常工作或根本无法运行的其他领域。

这是一个漫长而乏味的过程,通常占程序开发时间的 50%(Morley 523)。但是,如果仔细注意程序设计和编码,可以大幅减少调试所花费的时间。

如前所述,调试将揭示逻辑和语法错误。语法错误会阻止程序执行。它们可能是拼写错误之类的简单问题,也可能涉及违反所用编程语言的语法规则。

另一方面,逻辑错误会允许程序运行,但会提供不正确的结果。这类错误可能包括仅仅使用错误的关系运算符,或者更严重的是,编写公式时出错。

程序员找到错误后,就会对其进行修复,然后再次运行程序。这将发生很多次,通常称为“执行、检查和修正”(526),直到程序完美运行。

然后程序将进入测试阶段。

正在输入错误的 Bug。


参考资料:Morley, Deborah 和 Charles S. Parker。了解当今和未来的计算机,第 13 版。


测试程序分为两个阶段,alphabeta

  • alpha 测试是在程序中查找逻辑错误的过程。第二步是运行诊断程序以查找语法或输入错误。
  • beta 测试是在实际环境中使用程序,以查看它是否包含任何错误或其他缺陷。

文档和维护

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文档应该从一开始就持续进行,因为它对于现在和将来参与程序的人来说都是必需的。完成后,用户文档用于商业用途,操作员文档用于运行计算机系统的人员,程序员文档用于负责维护的程序员。


   Four mini steps:-
   *Write user documentation.
   *Write operator DOCUMENTATION.
   *Write programmer documentation.
   *MAINTAIN THE WHOLE PROGRAM.

每个程序都需要一定的时间和内存来处理指令和数据。由于处理能力和内存是计算机最宝贵的资源,因此应该以尽可能少地占用内存和处理时间的的方式来布局程序。

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