5.1 程序设计：程序设计语言与程序效率

编码之前的一项重要工作就是选择一种适当的编程语言。
程序设计语言是工程的基础，是设计实现的具体实施。涉及：程序语言特点、编程基本功、编程风格和编程规范。
程序设计语言：人与计算机通信的基本工具。语法+语义+语用

1、程序语言选用

不同的语言适用于不同的应用。

• 技术方面考虑

  1. 需要复杂的数据结构。仔细衡量有那些语言可以提供这些复杂的数据结构描述。
  2. 要求高性能及实时处理能力。选用适合于实时处理的语言，如C或汇编语言
  3. 要求许多输出报告或繁杂的文件处理。选用PowerBuilder、Delphi或SQL比较合适

• 语言本身考虑
  

• 软件工程方面

  1. 详细设计：能够直接地翻译成程序代码。
  2. 源程序的可移植性：应该严格遵守相应的标准编写程序代码。
  3. 编译程序效率较高：首先应该支持独立编译，纠错功能强，辅助程序员提高程序调试效率
  4. 应用代码生成工具：许多语言都有与它相应的编译程序、连接程序、调试程序、代码格式化程序、交叉编译程序、宏处理程序和标准子程序库等。
  5. 可维护性：源程序的可读性、语言的文档化特性是影响可维护性的重要因素。

2、程序语言的分类

3、程序语言发展历程

4、选择程序语言的要素

5、程序的效率

程序的效率：程序的执行速度及程序所需占用的存储空间。主要考虑算法、存储和输入/输出三个方面。
程序编码是最后提高运行速度和节省存储的机会，因此在此阶段不能不考虑程序的效率。

程序效率的几条准则：

1. 效率是一个性能要求，应当在需求分析阶段给出。软件效率以需求为准，不应以人力所及为准。
2. 好的设计可以提高效率。
3. 程序的效率与程序的简单性相关。
4. 一般说来，任何对效率无重要改善，且对程序的简单性可读性和正确性不利的程序设计方法都是不可取的。

5.1 效率的影响因素：算法

源程序的效率与详细设计阶段确定的算法的效率直接有关。在设计翻译转换代码，算法效率反映为程序的执行速度和存储容量的要求。

• 设计向程序转换过程中的指导原则：
  1. 简化：在编程序前，尽可能化简有关的算术表达式和逻辑表达式。
  2. 检查：仔细检查算法中的嵌套的循环，尽可能将某些语句或表达式移到循环外面。
  3. 选用：选用等效的高效率算法。
  4. 采用：采用“快速”的算术运算;尽量采用整数算术表达式和布尔表达式;
  5. 避免：尽量避免使用多维数组;尽量避免使用指针和复杂的表;不要混淆数据类型，避免在表达式中出现类型混杂。

5.2 效率的影响因素：存储器

5.3 效率的影响因素：输入/输出

• 面对人（操作员）的输入/输出
  1. 方便、简单地录入输入数据；
  2. 直观、一目了然地了解输出信息。
• 面对设备的输入/输出
  1. 输入/输出的请求应当最小化；
  2. 所有的操作，安排适当的缓冲区，以减少交换；
  3. 对辅助存储，选择尽量简单，可接受的存取方法对辅助存储的输入/输出，应当成块传送；
  4. 对终端或打印机的输入/输出，应考虑设备特性，尽可能改善输入/输出的质量和速度；
  5. 任何不易理解的，对改善输入/输出效果关系不大的措施都是不可取的；
  6. 任何不易理解的所谓“超高效”的输入/输出是毫无价值的。