【重拾C语言】十二、C语言程序开发（自顶向下、逐步求精；结构化程序设计原则；程序风格）

2024-07-30 08:53:57 浏览数 (1)

前言

在C语言程序开发中，可以使用自顶向下、逐步求精的方法解决问题，遵循结构化程序设计原则，同时注重良好的程序风格，这可以帮助开发者编写可读性强且易于维护的代码。

12.1 求玉米单产——自顶向下、逐步求精

12.1.1 自顶向下、逐步求精

自顶向下、逐步求精（Top-down, stepwise refinement）旨在通过分解问题和逐步细化解决方案来进行程序设计。它是一种结构化的方法，使程序的设计更加有条理和可维护。

  • 自顶向下的设计方法
    • 首先从整体的角度考虑问题，然后逐步细化为更小的子问题。这种方法通常从一个主要函数或模块开始，然后逐步将其分解为更小、更具体的子函数或模块。这种分解过程可以一直进行，直到达到足够小和具体的层次为止。
  • 逐步求精
    • 指在分解问题的同时，逐步添加必要的细节和功能。通过逐步求精，可以逐渐完善每个子函数或模块的实现，确保其功能正确并满足设计的需求。这种方法可以降低程序开发的复杂度，使得问题的解决变得更加可控和可预测。
  • 实现步骤：
    • 确定主要函数或模块：从整体的角度考虑问题，确定程序的主要功能和入口点。
    • 分解为子函数或模块：将主要函数或模块分解为更小、更具体的子函数或模块，每个子函数或模块负责解决一个特定的子问题。
    • 设计接口：定义每个子函数或模块的输入和输出接口，确保它们能够正确地交互和协作。
    • 逐步实现和调试：逐步实现每个子函数或模块的功能，确保其正确性和可靠性。在实现过程中，可以通过逐步调试和测试来验证每个子函数或模块的正确性。
    • 整合和测试：将所有子函数或模块整合到一个完整的程序中，并进行综合性的测试，确保整体的功能和性能符合设计要求。
12.1.2 求玉米单产
代码语言：javascript复制
#include <stdio.h>

// 函数声明
double calculateYield(double area, double production);

int main() {
    double area, production, yield;

    // 输入玉米的种植面积和产量
    printf("请输入玉米的种植面积（亩）：");
    scanf("%lf", &area);
    printf("请输入玉米的产量（吨）：");
    scanf("%lf", &production);

    // 调用函数计算玉米的单产
    yield = calculateYield(area, production);

    // 输出计算结果
    printf("玉米的单产为：%.2lf 吨/亩n", yield);

    return 0;
}

// 函数定义
double calculateYield(double area, double production) {
    double yield;

    // 计算玉米的单产
    yield = production / area;

    return yield;
}

从用户获取种植面积和产量的输入，然后调用calculateYield()函数来计算玉米的单产，并将结果输出到屏幕上。

12.2 结构化程序设计原则

结构化程序设计原则是指在编写程序时应遵循的一些基本原则，例如模块化、顺序、选择和循环结构等，以便提高程序的可读性、可维护性和可测试性。

12.2.1 顺序

【重拾C语言】二、顺序程序设计（基本符号、数据、语句、表达式、顺序控制结构、数据类型、输入/输出操作）-CSDN博客

https://blog.csdn.net/m0_63834988/article/details/133519484 包括顺序程序设计的基础知识，包括基本符号、数据、语句、表达式、顺序控制结构、数据类型以及输入/输出操作等。

12.2.2 选择

【重拾C语言】三、分支程序设计（双分支和单分支程序设计、逻辑判断、多分支程序设计、枚举类型表示；典型例题：判断闰年和求一元二次方程根）_QomolangmaH的博客-CSDN博客

https://blog.csdn.net/m0_63834988/article/details/133523113 介绍了分支程序设计的相关内容，包括双分支和单分支程序设计、逻辑判断(布尔类型的使用)、多分支程序设计和枚举类型的表示，以及一些典型例题，包括判断闺年和求一元二次方程根。

12.2.3 循环

【重拾C语言】四、循环程序设计（后判断条件循环、先判断条件循环、多重循环；典例：计算平均成绩、打印素数、百钱百鸡问题）_QomolangmaH的博客-CSDN博客

https://blog.csdn.net/m0_63834988/article/details/133554967

本文介绍了循环程序设计，以计算平均成绩为例，介绍3种不同的循环方法:并使用多重循环计算全班每人平均成绩。此外，还介绍了打印素数、百钱百鸡问题两个经典例题。

12.2.4 模块化

模块化程序设计——函数，包括如何定义函数、函数的调用形式和过程、参数传递（值传递和指针传递）、函数结果的返回以及函数原型的使用。具体的程序设计实例有打印字符图形和验证哥德巴赫猜想。

【重拾C语言】五、模块化程序设计——函数（定义、调用、参数传递、结果返回、函数原型；典例：打印字符图形、验证哥德巴赫猜想）_QomolangmaH的博客-CSDN博客

https://blog.csdn.net/m0_63834988/article/details/133580009?spm=1001.2014.3001.5501

下文重新讨论了函数，主要介绍了指针、数组、结构体作参数；函数值返回指针、结构体，以及C语言作用域相关知识。

【重拾C语言】九、再论函数（指针、数组、结构体作参数；函数值返回指针、结构体；作用域）-CSDN博客

https://blog.csdn.net/m0_63834988/article/details/133797827?spm=1001.2014.3001.5501

12.3 程序风格

程序风格是指编写代码时应遵循的一些规范和约定，以确保代码的一致性和可读性。这可能包括行文格式、标识符命名规范、注释规范等。

12.3.1 程序风格

缩进：使用统一的缩进风格，通常是使用4个空格或者一个制表符进行缩进。缩进可以使代码结构更清晰，便于阅读。

括号位置：在C语言中，通常将左括号放在行末，右括号独占一行。例如：

代码语言：javascript复制
if (condition)
{
    // code block
}

空格使用：在运算符、逗号、分号等符号周围使用空格，可以增加代码的可读性。例如：

代码语言：javascript复制
int sum = a   b;
for (int i = 0; i < n; i  )
{
    // code block
}

行长度限制：每行代码应尽量保持在80个字符以内，以便于在终端或编辑器中显示。如果一行过长，可以使用换行符将其分成多行。

12.3.2 行文格式、标识符
  1. 大小写：C语言区分大小写，建议使用小写字母命名变量、函数和类型，使用大写字母命名宏定义。
  2. 标识符命名：命名标识符时应具有描述性，易于理解。可以使用驼峰命名法或下划线命名法。
    • 驼峰命名法：myVariable, calculateSum
    • 下划线命名法：my_variable, calculate_sum

常量命名：对于常量，可以使用全大写字母，多个单词之间使用下划线分隔。例如：

代码语言：javascript复制
#define PI 3.14159
#define MAX_VALUE 100
12.3.3 注释及其它

注释：使用注释对代码进行解释和说明，以增加代码的可读性。可以使用单行注释（//）或多行注释（/* ... */）。注释应描述代码的功能、目的、输入输出等重要信息。例如：

代码语言：javascript复制
// 计算两个数的和
int sum = a   b;

文件注释：在文件开头添加注释，描述文件的功能、作者、日期等信息。

函数注释：在每个函数的定义之前添加注释，描述函数的功能、参数、返回值等信息。

避免使用全局变量：全局变量会增加代码的复杂性，不利于代码的维护和重用，应尽量避免使用全局变量。

模块化设计：将代码划分为多个函数或模块，每个函数或模块负责一个具体的功能，提高代码的可读性和可维护性。

错误处理：在代码中应考虑错误处理机制，例如检查函数返回值，处理可能发生的错误情况。

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