模块化程序设计方法

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第六章模块化程序设计的方法

第六章模块化程序设计的方法

程序功能需求
在屏幕中依次显示五道算术题,儿童 输入答案后,自动评判是否正确。五 道题完成之后,显示总分。
程序结构图
儿童算术能力测试软件
初始 化题
显示 题目
输入 答案
评判 结果
第11页,共15页。
程序流程图
初始化算术题 显示题目 输入答案 评判结果
还有题? true false
显示总分 结束
【拓展案例】儿童算术能力测试软件
程序流程图
初始化算术题 显示题目 输入答案 评判结果
还有题? true false
显示总分 结束
主程序(Main函数)
string question , rightAnswer;
int score = 0; for (int num=1; num<=5; num++) {
//初始化题目
GetQuestion(num,out question,out rightAnswer); //显示题目 DispalyQuestion(question); //输入答案 string childAnswer = GetAnswer(); //评判结果 score += ShowResult(childAnswer, rightAnswer); }
如何进行模块化程序设计
②划分模块(函数)的两个原则
• 功能单一
一个函数只完成一个功能(体现设计的 内聚性,即问题函数内部解决,对外只 有接口)
• 规模适中
过大过小均影响模块的粒度(太大函 数太复杂,太小接口太多系统结构太 复杂)
第5页,共15页。
引入问题
• 划分好模块之后,如何设计出完整的程序?
• 函数的定义和使用方法?

模块化程序设计

模块化程序设计

案例二:模块化设计的硬件项目
总结词
简化维护和升级
详细描述
硬件项目中的各个模块可以独立地进行维护和升级,而 不会影响整个系统的运行。这简化了维护和升级的过程 ,降低了运营成本。
案例三:模块化设计的游戏项目
总结词
提高游戏体验
详细描述
通过将游戏内容拆分成多个模块,如角色、场景、音 效等,游戏开发者可以更加灵活地设计和更新游戏内 容,以满足玩家的需求和提高游戏体验。
模块测试与调试
单元测试
对每个模块进行单元测试, 确保模块的正确性和稳定 性。
调试技巧
掌握调试技巧,以便于快 速定位和解决问题。
集成测试
对多个模块进行集成测试, 确保模块间的协调和交互。
05
模块化设计案例分析
案例一:模块化设计的软件项目
总结词
提高可维护性
VS
详细描述
模块化设计的软件项目可以将复杂的系统 拆分成多个独立的模块,每个模块具有明 确的功能和接口,便于开发和维护。通过 模块化设计,软件项目可以更加灵活地适 应需求变化,降低维护成本。
案例一:模块化设计的软件项目
总结词
提高可扩展性
详细描述
模块化设计的软件项目具有良好的可 扩展性,可以在不影响其他模块的情 况下添加新功能或修改现有功能。这 有助于提高软件的生命周期,满足不 断变化的市场需求。
案例一:模块化设计的软件项目
总结词
提高可重用性
详细描述
通过模块化设计,软件项目中的各个模块可 以独立地开发和测试,并在不同的项目中重 复使用。这有助于提高开发效率,减少代码 冗余和错误。
模块大小
模块的大小应适中,不宜过大或过小,以便于维护和 管理。
模块层级结构

第三章 模块化程序设计

第三章 模块化程序设计

模块化程序设计的特点:
模块相对独立,功能单一 编写相对简单,可以独立编写调试 可集体开发,缩短开发周期。不同的模块可以由不同的 人员开发,最终能够合成完整的程序 开发出的模块,可在不同的应用程序中多次使用,减少 重复劳动,提高开发效率 测试、更新以模块为单位进行而不会影响其他模块
k ! 例3-1:计算 m !+ n !
例3-3:判断闰年
#include <stdio.h> int leap(int year) { int s; if ((year%4==0 && year%100!=0) || (year%400==0)) s = 1; else s = 0; return s; /* 或 return (s);*/ } void main() 如果使用多个 { int y; return语句怎么 语句怎么 scanf(“%d”, &y); 写? t = leap(y); if (t == 1) printf(“%d 年是闰年 年是闰年\n”, y); else printf(“%d 年不是闰年 年不是闰年\n”, y); }
例3-5: 求两个数的最大公约数和最小公倍数。
求最大公约数的方法: 辗转相除法
给出两个数,如果两数相除的余数不是0,则除数作为新的被除数,余 数作为新的除数,继续相除,当两数相除的余数是0时结束, 此时除数 就是最大公约数。
最小公倍数的方法:用两数的乘积除以最大公约数
b=15; 例: a=25 ; a=b; (a=15) b=s; (b=10) a=b; (a=10) b=s; (b=5) b就是最大公约数; 就是最大公约数; 就是最大公约数 最小公倍数: 最小公倍数 25*15/5=75
#include <stdio.h> float factorial(int n) { int i; float f = 1; for (i=1; i<=n; i++) f = f * i; return f; } void main( ) { int k, m, n; float x, y, z; scanf("%d%d%d", &k, &m, &n); x = factorial(k); y = factorial(m); z = factorial(n); printf("%f\n", x/(y+z)); }

C语言模块化程序设计

C语言模块化程序设计

C语言模块化程序设计模块化程序设计是一种将程序分解为独立模块的方法,每个模块具有明确定义和特定功能。

使用模块化程序设计可以提高程序的可维护性、可扩展性和可重用性。

本文将介绍C语言中的模块化程序设计的原则、方法和优势。

首先,要进行模块化程序设计,需要遵循以下原则:1.单一职责原则:每个模块应该只负责一个具体的功能或任务。

这样可以使模块的功能更加明确和独立,并且方便后续的维护和测试。

2.高内聚,低耦合:模块内部的各个部分应该紧密地关联在一起,形成一个功能完整的整体,同时与其他模块的耦合度应该尽量降低,以减少模块间的相互影响和依赖性。

接下来,我们将介绍几种常见的模块化程序设计的方法:1.函数模块化:将功能相似的代码封装在一个函数中,便于重复使用和集中管理。

函数模块化可以提高程序的可读性和可维护性。

2.文件模块化:将具有相关功能的函数、常量和数据结构定义放在同一个文件中,并通过头文件进行声明和引用。

文件模块化可以使代码结构清晰,提高代码的复用性。

3.类模块化:将相关的函数和数据结构封装在一个类中,并通过类的接口来访问和操作。

类模块化可以提供更高级别的封装和抽象,方便程序的组织和管理。

4.动态链接库和静态链接库:将功能模块封装为独立的动态链接库或静态链接库,以供其他程序调用和使用。

链接库模块化可以提高代码的复用性和可移植性。

以上是常见的模块化程序设计方法,可以根据具体的需求和场景选择适合的方法。

无论使用哪种方法,模块化程序设计都可以带来以下几个优势:1.可维护性:模块化的程序结构使程序的各个部分相互独立,修改和维护一个模块时,不会对其他模块造成影响,降低了维护的难度。

2.可重用性:模块化的程序结构使得代码片段可以在多个地方反复使用,提高了代码的复用性,减少了重复编写代码的工作量。

3.可扩展性:由于模块之间的低耦合性,当需要添加新的功能时,可以通过增加新的模块来实现,而不需要修改已有的模块,降低了扩展的成本和风险。

第5章模块化程序设计

第5章模块化程序设计

第5章模块化程序设计在软件开发中,模块化程序设计是一种主要的设计思想和方法。

它将软件系统划分为多个相互独立、可重复使用的模块,以实现代码的解耦、提高开发效率和程序的可维护性。

模块化程序设计的重要性不言而喻,本文将以模块之间的通信、模块的设计与实现、模块化程序的优势和挑战四个方面,详细阐述模块化程序设计的概念和技术。

首先,模块化程序设计的核心是模块之间的通信。

模块是软件系统中独立的功能单元,它可以接收输入、进行处理和产生输出。

模块之间的通信是通过数据传递实现的,常见的通信方式有参数传递、全局变量和消息传递等。

参数传递是最常用的通信方式,通过函数参数将数据传递给被调用的模块。

全局变量是另一种通信方式,但它容易造成数据的冗余和混乱,因此被广泛认为是一种不良的设计方法。

消息传递是一种比较灵活的通信方式,模块之间通过发送消息进行通信,具有较好的松耦合性。

其次,模块的设计和实现是模块化程序设计的关键。

在模块设计中,要遵循“单一责任原则”,即每个模块应该有一个明确的功能,不涉及其他任务。

模块的实现可以采用面向对象的方法,将数据和处理过程封装在一个模块中,以提高代码的可复用性和可维护性。

同时,模块的接口设计也很关键,良好的接口设计可以提高模块的可组合性,降低模块之间的耦合度。

再次,模块化程序设计具有许多优势。

首先,模块化程序设计可以提高开发效率。

通过将软件系统划分为多个独立的模块,可以并行开发不同模块的代码,大大缩短了开发时间。

其次,模块化程序设计可以提高代码的可维护性。

当软件系统需要升级或修改时,只需要修改相应的模块而不会影响其他模块,降低了维护的成本。

此外,模块化程序设计可以提高代码的可重用性。

设计良好的模块可以在不同的项目中重复使用,减少了代码的重复编写,提高了代码的质量和效率。

最后,模块化程序设计也面临一些挑战。

首先,模块之间的接口设计需要考虑模块之间的数据传递和调用关系,这需要对系统功能和实现有深入的理解。

了解编程中的五个模块化设计方法

了解编程中的五个模块化设计方法

了解编程中的五个模块化设计方法模块化是一种将复杂系统划分成独立的、可组合的部分的设计方法。

在编程中,模块化设计方法是将程序划分成多个独立的模块,每个模块实现一个特定的功能或目标,从而达到提高代码的可维护性、复用性和可测试性的目的。

下面介绍五个常用的模块化设计方法。

第一个模块化设计方法是面向对象编程(Object-Oriented Programming, OOP)。

面向对象编程中,将程序设计成由对象组成的集合,每个对象都有自己的属性和方法。

通过将相似功能的代码封装到对象中,可以更好地组织和管理代码。

面向对象编程可以将系统的复杂性分解为多个小的、可重用的对象,从而提高代码的可维护性和复用性。

第二个模块化设计方法是函数式编程(Functional Programming)。

函数式编程中,将程序设计成由一系列的函数组成,每个函数接受输入参数并产生一个输出结果。

函数式编程强调函数的纯粹性和不变性,通过将代码分解为小的、独立的函数,可以实现代码的可复用性和可测试性。

第三个模块化设计方法是模块化编程。

模块化编程将程序设计成由多个模块组成的集合,每个模块实现一个特定的功能。

模块化编程中,模块之间通过接口进行通信,对外提供封装好的接口,可以隐藏内部实现细节,提高代码的可维护性和复用性。

第四个模块化设计方法是插件化设计。

插件化设计将程序设计成由核心功能和可插拔的插件组成。

核心功能是基本的、不变的功能,插件是可扩展的、可替换的功能,通过插件可以扩展和定制核心功能。

插件化设计可以使系统更具灵活性和可扩展性,可以根据需求灵活地添加或替换功能。

第五个模块化设计方法是依赖注入(Dependency Injection)。

依赖注入是一种将依赖关系从程序中解耦的方法,通过将依赖对象注入到程序中,可以使程序更加灵活和可测试。

依赖注入可以减少模块之间的紧耦合,提高代码的可维护性和可测试性。

综上所述,以上是编程中常用的五个模块化设计方法。

C语言程序设计第4讲模块化程序设计

C语言程序设计第4讲模块化程序设计

高内聚、低耦合
高内聚、低耦合是模块化程序设计的另一个基本原则。高内聚要求模块的功能要 集中,每个模块只完成一个功能或一组密切相关的功能。低耦合则要求模块之间 的依赖关系要尽可能少,模块之间的接口要尽量简单。
在C语言中,可以通过合理地组织函数和变量来实现高内聚、低耦合的设计。例 如,可以将相关的函数和变量放在同一个源文件中,以减少不同源文件之间的依 赖关系。此外,还可以使用函数指针和回调函数等方式来减少模块之间的耦合度 。
通过将程序分解为可重用的模 块,可以避免重复编写相同的 代码,提高软件的可重用性。
模块化程序设计使得每个模块 的功能相对独立,便于对单个 模块进行修改、调试和升级, 而不会影响整个程序的运行。
02
函数
函数的定义和声明
总结词
了解函数的基本定义和声明方式,包括函数名、参数列表和函数体。
详细描述
在C语言中,函数是执行特定任务的代码块。它有一个名称,可以接受输入(参数),并返回一个结果(返回 值)。在程序中,函数需要先声明后使用。函数声明包括函数名、参数列表和返回类型,而函数定义则包括这些 信息以及函数体。
统的可伸缩性和可靠性。
03
持续集成/持续部署(CI/CD)
CI/CD是一种软件开发和部署方法,通过自动化的构建、测试和部署过
程,确保软件质量并加快开发速度。CI/CD有助于实现快速迭代和持续
改进,推动模块化设计的发展。
THANKS
感谢观看
主函数main()的设计
主函数main()是C程序的入口点,也是模块化程序设计中 的一个重要组成部分。主函数的设计应该遵循简单、清晰 的原则,只负责初始化程序和调用其他模块提供的函数。
在设计主函数时,应该避免在主函数中编写过多的代码, 而是将程序的主要逻辑放在其他模块中实现。此外,主函 数还应该负责程序的异常处理和资源释放等工作,以确保 程序的稳定性和可靠性。

模块化程序设计方法

模块化程序设计方法

定义函数时必须指明返回值类型(缺
省时,为int) 如果函数没有返回值,函数返回类型 应该为 void
1.无参函数的一般形式
类型说明符 函数名( ) { 类型说明 执行语句 }
无参函数
void Say_Hello( ) { printf("Hello, how do you do. \n"); return ; }

函数返回值
被调用之后,将执行函数体中的程序段, 取得并返回给主调函数一个值,称这个值 为函数返回值, 函数计算结构只能通过return语句返回 return 语句的一般形式为: return 表达式; 或 return(表达式);

return语句
在函数中允许有多个return语句 但每次调用只能有一个return

模块化程序设计方法是自顶向下、逐步求
精的程序设计方法 程序由程序单元构成 使用三种基本控制结构(顺序、选择、 重复)构造程序单元
函数是C语言的程序模块
在C语言中,函数是程序的基本组成单位 利用函数,可以实现程序的模块化,使程 序设计简单和直观,提高程序的易读性和 可维护性 把程序中常用的一些计算或操作编成通用 的函数,以供随时调用,大大减轻程序员 的代码实现工作量。
实参

形参
变量的作用域
能够访问变量的程序范围—变量的作用域 变量按作用域分为全局变量和局部变量 全局变量:任何函数外定义的变量 作用域为整个程序 局部变量:函数内部定义的变量和形参 作用域为:定义该变量的函数

变量的作用域

还可以在符合语句中定义变量 作用域仅为该复合语句
形参出现在函数定义中,在整个函数体内 都可以使用,离开该函数则不能使用。 实参出现在主调函数中,进入被调函数后, 实参变量也不能使用。
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函数是C语言的重要的语法单位; 是C语言程序的组成单元

划分函数的方法1
程序中可能有重复出现的相同或相似的片
段;从中抽取出共同的内容,定义为函数 使一项功能只定义一次,多次使用 缩短程序,提高程序的可读性和易修改性
划分函数的方法2
程序中具有逻辑独立性的片段 即使这种片段只出现一次,也可以定
float series(float rs1, float rs2) /* 自定义函数 */ { float rs; rs=rs1+rs2; return(rs); } float parallel(float rp1, float rp2) /*自定义函数 */ { float rp; rp=(rp1*rp2)/(rp1+rp2); return(rp); }
实参是数组名;形参是数组; 用数组作函数参数时,则要求形参和实参 都必须是类型相同的数组。 形参数组和实参数组为同一数组,共同拥 有一段内存空间。 对形参数组的操作就是对实参数组的操作
语句被 执行,因此只能返回一个函数值。
参数匹配
(2)函数值的类型和函数定义中函数的 类型应保持一致。如果两者不一致,则以 函数定义类型为准,自动进行类型转换。 (3)不返回函数值的函数,可以明确定 义为 void。

6.2 函数参数传递
主调函数和被调函数之间通过参数传递数据 C语言参数传递方式为 传值调用。 函数的参数分为形参和实参两种。 实参的值单向传递给函数的形参,作为形参 的值

函数调用及返回
函数 A 函数 B
call B
返回地址
end A
return …
函数调用的几种情况
(1)函数表达式 函数调用作为表达式中的一个操作数,以 函数返回值参与表达式的运算。 这种方式要求函数是有返回值的。 z=min(x,y)*2;

(2)函数语句 函数调用加上分号即构成函数语句。 这种方式要求函数没有返回值。

用户自定义函数:必须通过函数定义
(或函数说明)才能被调用 由程序员自己定义
2.从功能角度看,又可把函数分为有返 回值函数和无返回值函数两种。 (1)有返回值函数 此类函数被调用执行完后将向调用者返回 一个执行结果,称为函数返回值。 由用户定义的有返回值的函数,必须明确 返回值的类型。
无参函数
void show-five-row-stars( ) { int i; for (i=1;i<=5;i++) printf(“%s\n”,“******”); return ; }
2有参函数的一般形式
类型说明符 函数名(形式参数表) { 类型说明 以“,”隔开 语句 形参说明 }
type 形参变量名
有参函数
void show-many-row-stars( int n ) { int i; for (i=1;i<=n;i++) printf(“%s\n”,“******”); return ; }
有参函数
int abs(int a) { return ((a>0)?a:-a); }
有参函数
int area_s(int a , int b) { return (a*b); }
求两个数中较小的数
int min(int a, int b) { if(a>b) return b; else return a; }
对于用户自己定义的函数
函数需要先定义,再调用。 否则,需要对函数进行声明。

(2)无返回值函数 此类函数用于完成某项特定的处理任务, 执行完成后没有计算的结果。 用户在定义此类函数时需要指定它的返回 类型为空类型---void。

3.从主调函数和被调函数之间数据传送 的角度看可分为无参函数和有参函数两种 (1)无参函数 函数不需要外部信息; 可以返回或不返回函数值。

函数返回值
被调用之后,将执行函数体中的程序段, 取得并返回给主调函数一个值,称这个值 为函数返回值, 函数计算结构只能通过return语句返回 return 语句的一般形式为: return 表达式; 或 return(表达式);

return语句
在函数中允许有多个return语句 但每次调用只能有一个return
函数与函数之间通过传递参数和
返回值相联系。
6.1函数定义和调用 函数原型\ 函数首部(头)

6.1.1 函数定义 一般形式: (返回值)类型说明符 函数名(形式参数表) {
类型说明 执行语句
函数体
}
函数原型
类型说明符是指函数返回值的数据类型。 函数名—给自定义的函数取的名字。 形式参数表—函数被调用时,接收调用函 数传递的实参数。 函数体—说明语句、执行语句 块。 通过 return语句返回函数计算结果。
函数调用中发生的数据传送是单向的 只能把实参的值传送给形参。 因此在函数调用过程中,形参的值发
生改变,而实参中的值不会变化。
void swap(int x,int y) { int temp=x; x=y; y=temp; }
swap(a,b)
如果 函数需要对实参进行修改,则形参的 类型应该为指针类型:指针做参数; 实参的值应该为地址。 参数传递传的是地址值 通过修改形参指向的目标变量,达到修改 实参数据的目的(间接访问方式)。
printf("%d",a); show-five-row-stars( );
(3)函数实参 函数作为另一个函数调用的实参。 要求该函数必须是有返回值的
a=min(min问题是求 值顺序的问题。 所谓求值顺序是指对实参表中各量是自左 至右使用呢,还是自右至左使用。 对此,各系统的规定不一定相同。

除了主函数外,程序里的其他函数只有在 被调用时才能进入执行状态。 一个函数要在程序执行过程中起作用,要 么它是被主函数直接调用的,要么是被另 外一个被调用正在执行的函数所调用的。 没有被调用的函数在程序执行中不会起任 何作用。

C不允许函数嵌套定义。 一个函数中再定义一个函数是非法的
第六章
函数
模块化程序设计方法
人们在求解一个复杂问题时,通常采用的 是逐步分解、分而治之的方法 也就是把一个大问题分解成若干个比较容 易求解的小问题,然后分别求解。 设计一个复杂的应用程序时,往往也是把 整个程序划分为若干功能较为单一的程序 模块,然后分别予以实现 称为模块化(结构化)程序设计方法

(2)有参函数(带参函数) 函数需要外部信息,通过参数形式传递信息 可以返回或不返回函数值

主函数
每个C程序里必须有一个名为main的特殊 函数,称为主函数。 主函数规定了整个程序执行的起点(程序 入口) 程序执行从main函数开始执行,一旦它执 行结束,整个程序就执行结束。 程序不能调用主函数,它将在程序开始执 行时被自动调用。
6.3 函数与数组
数组可以作为函数的实参 有两种形式: 数组元素(下标变量)作为实参; 数组名作为函数的实参

6.3.1 数组元素作函数实参 数组元素作为实参与普通变量作为实参是 完全相同的 在发生函数调用时,把作为实参的数组元 素的值传送给形参,实现单向的值传送

6.3.2 数组作为函数参数
两个电阻的串联值和并联值
float series(float,float); float parallel(float,float); void main( ){ float r1,r2,se, pa; scanf(”%f%f”,&r1,&r2); se=series(r1,r2); /*函数调用*/ pa=parallel(r1,r2); /*函数调用*/ printf(“%f %f \n”,se,pa); }

函数的形参和实参的特点 形参只有在被调用时才分配内存单元 函数结束时,释放所分配的内存单元 形参只有在函数内部有效。 实参可以是常量、变量、表达式和函数 调用 函数调用时,实参必须具有确定的值
函数的形参和实参的特点 实参和形参在数量上、类型上和顺序 上应严格一致
函数调用例子
int cube(int x) /* 自定义函数 */ { int cb; cb=x*x*x; return(cb); } /* 函数返回值 */ void main( ){ int i,v; scanf(”%d”,&i); v=cube(i); /* 函数调用返回值赋给变量v */ printf(”cube=%d\n”,v); }
函数声明
函数声明:函数原型; 即 返回类型 函数名(形参表); 参数表省略变量名

int min(int a, int b); int min(int , int );
注意:
如果使用库函数,必须在源文件前部用 #include命令包含必要的头文件。 对所有未能在使用前给出定义的函数,都 应给出函数原型声明。 把函数声明放在所有函数的定义之前(不 要写在函数内部)

定义函数时必须指明返回值类型(缺
省时,为int) 如果函数没有返回值,函数返回类型 应该为 void
1.无参函数的一般形式
类型说明符 函数名( ) { 类型说明 执行语句 }
无参函数
void Say_Hello( ) { printf("Hello, how do you do. \n"); return ; }

模块化程序设计方法是自顶向下、逐步求
精的程序设计方法 程序由程序单元构成 使用三种基本控制结构(顺序、选择、 重复)构造程序单元
函数是C语言的程序模块
在C语言中,函数是程序的基本组成单位 利用函数,可以实现程序的模块化,使程 序设计简单和直观,提高程序的易读性和 可维护性 把程序中常用的一些计算或操作编成通用 的函数,以供随时调用,大大减轻程序员 的代码实现工作量。
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