C语言程序设计中的函数分解与函数定义

C语言程序设计中的函数分解与函数定义

摘要:分而治之的模块化编程思想是C语言程序设计的指导思想,对复杂程序的函数分解则是对这一思想的实践。文章分析函数分解的时机和意义,讨论通过函数定义对分解后的子模块进行封装的一般原则,旨在指导C语言程序设计实践。

关键词:C语言:函数分解;函数定义;模块化

引言

C语言是一种面向过程的结构化程序设计语言,是UNIX操作系统的主要编写语言,也是很多高级语言发展的基石。C语言与计算机底层结合紧密、执行效率高,使得其在追求性能和效率的嵌入式编程、系统级软件开发、数据通信等领域有着突出的优势。

结构化程序设计(structured progra-ming)的思想是由荷兰学者E.W.Dijikstra 在20世纪60年代后期提出的,以过程为中心,强调功能分解和模块化设计。核心理念是采用“自顶向下逐步求精、分而治之”的方法进行大型程序设计。基本思想是:从待解决的初始问题出发,运用科学抽象的方法,把它分解成若干相对独立的小问题,依次细化,直至各个小问题获得解决为止,最后通过这些小问题的解逆向构造初始问题的解。C语言中的函数机制是实现结构化程序设计的重要保障,提供了将程序巾的代码片段抽取出来作为整体来使用和处理的手段,满足了复杂计算的分解和重组需要。编写大型程序时应特别注意程序的功能分解,以及分解后的模块封装,对C语言程序设计而言主要是程序的函数分解和函数定义。

1 函数分解的时机和意义

程序开发过程中,随着需要处理的问题变得复杂,程序也会变得越来越长。长的程序牵扯情况复杂,编程人员更难把握,同时长程序的阅读和理解也更困难,这又反过来影响程序的开发和维护。处理复杂问题的基本方法就是化繁为简,分而治之。依据结构化程序设计思想,借助C语言中函数的抽象机制,对复杂程序进行函数划分的过程就是程序的函数分解。

针对复杂问题求解所采用的模块划分通常是从功能的角度进行,划分后的模块要具备“相对独立,功能单一”的特征。也就是说,一个好的模块必须具有高度的独立性和较强的功能。实际应用中通常用“耦合度”和“内聚度”两个指标从不同角度对模块的划分情况加以度量。耦合度是对模块之间相互依赖性大小的度量,耦合度越小,模块的相对独立性越大。高耦合的系统中,一个模块的修改往往会影响其他模块,低耦合系统中这种影响相对较小。内聚度是对模块内各元素之间相互依赖性大小的度量,内聚度越大,模块内各元素之间联系越紧密,其功能越强;反之,低内聚模块内各元素的关系较为松散。因此,模块划分时应当尽可能

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