《软件工程导论第6版》--张海藩牟永敏课后答案及其详解第4章形式化说明技术

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第1题
第2题
第3题
第4题
第5题
第6题

第1题

1.举例对比形式化方法和欠形式化方法的优缺点。形式化说明：优点：(1)简洁准确的描述物理现象，对象获动作的结果。 (2)可以在不同软件工程活动之间平滑的过度。 (3)它提供了高层确认的手段。缺点：大多形式化的规格说明主要关注系统的功能数据，而时序的问题，控制和行为等方面的需求却更难于表示。非形式化说明：优点：难度低缺点：可能存在矛盾，二义性，含糊性，不完整性级抽象层次混乱等问题以一个简单的俄罗斯方块游戏系统规格说明为例，用自然语言描述如下：游戏的每个状态对应一个游戏界面，开始状态下，但变量cd_start=1是进入正常游戏的状态，cd_start=2时进入读取游戏状态，cd_start=3是进入得分榜界面查看。在得分榜界面按任意键返回开始界面，在读取游戏界面，当游戏数据读取完成后进入正常游戏状态，正常游戏状态下，同时按下左键和右键进入储存游戏界面，数据储存结束后返回正常游戏状态，在正常游戏状态下，如果变量game_res=0，则游戏结束，进入游戏结束画面。可见，用自然语言书写的系统规格说明书，罗嗦繁杂，并且可能存在矛盾，二义性，含糊性，不完整性及抽象层次混乱等问题。

第2题

2.在什么情况下应该使用形式化说明技术?使用形式化说明技术时应遵守哪些准则? 在开发大型软件系统的过程中应该使用形式化说明技术。应用形式化方法的准则：（1）应该选用适当的表示方法。（2）应该形式化，但不要过分形式化。（3）应该估算成本。（4）应该有形式化方法顾问随时提供咨询。（5）不应该放弃传统的开发方法。（6）应该建立详尽的文档。（7）不应该放弃质量标准。（8）不应该盲目依赖形式化方法。（9）应该测试、测试再测试。（10）应该重用。

第3题

一个浮点二进制数的构成是：一个可选的符号( 或-)，后跟一个或多个二进制位，再跟上一个字符E，再加上另一个可选符号( 或-)及一个或多个二进制位。例如，下列的字符串都是浮点二进制数： 110101E-101 -100111E11101 1E0 更形式化地，浮点二进制数定义如下：〈floating-point binary〉∷=［〈sign〉］〈bitstring〉E［〈sign〉］〈bitstring〉〈sign〉 ∷= ｜- 〈bitstring〉 ∷=〈bit〉［〈bitstring〉］〈bit〉 ∷=0｜1

其中，符号∷=表示定义为；符号［…］表示可选项；符号a｜b表示a或b。假设有这样一个有穷状态机：以一串字符为输入，判断字符串中是否含有合法的浮点二进制数。试对这个有穷状态机进行规格说明。答: 该有穷状态机的初态是“等待字符串输入”。在初态若接收到字符十、字符一、或二进制位，则进入“输入尾数”状态;在初态若接收到其他字符，则进入终态“非浮点二进制数”。在“输入尾数”状态若接收到二进制位，则保持该状态不变;若接收到字符E,则进入“等待输入指数”状态;若接收到其他字符，则进入终态“非浮点二进制数”。在“等待输入指数”状态若接收到字符＋、字符一、或二进制位，则进入“输入指数”状态;若接收到其他字符，则进入终态“非浮点二进制数”。在“输入指数”状态若接收到二进制位，则保持该状态不变;若输入其他字符，则进入终态“非浮点二进制数”;若输入结束，则进入终态“浮点二进制数”。

第4题

4.考虑下述的自动化图书馆流通系统：每本书都有一个条形码，每个借阅人都有一个带条形码的卡片。当一个借阅人想借一本书时，图书管理员扫描书上的条形码和借阅人卡片的条形码，然后在计算机终端上输入C；当归还一本书时，图书管理员将再做一次扫描，并输入R。图书管理员可以把一些书加到（）图书集合中，也可以删除（—）它们。借阅人可以在终端上查找到某个作者所有的书（输入“A=”和作者名字），或具有指定标题的所有书籍（输入“T=”和标题），或属于特定主题范围内的所有图书（输入“S=”加主题范围）。最后，如果借阅人想借的书已被别人借走，图书管理员将给这本书设置一个预约，以便书归还时把书留给预约的借阅人（输入“H=”加书号）。试用有穷状态机说明上述的图书流通系统。答:(1)图书状态的有穷状态机描述状态机J：{书在图书馆S1，书被借出S2，书被预约S3} 输入集K：{书上条形码，借阅卡条形码，终端输入各种命令} 转换函数T：如图1所示初始态S：{书在图书馆S1，书被借出S2} 终态集F：{书被借出S2，书被预约S3}