下列属于不良程序设计风格的是（38）。

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第38题

知识点：编码程序设计程序设计风格

关键词：程序设计章/节：嵌入式系统程序设计

下列属于不良程序设计风格的是（38）。

A. 使用括号以改善表达式的清晰性

B. 不要进行浮点数的相等比较

C. 程序中的注释可有可无，应尽量少

D. 使用有意义的标识符

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第13题 2011年下半年

64%

(13)既不是图像编码也不是视频编码的国际标准。

第2题 2012年下半年

40%

循环冗余校验码（CRC）利用生成多项式进行编码。设数据位为k位，校验位为r位，则CRC码的格式为（2）。

第1题 2016年下半年

42%

（1）用来区分在存储器中以二进制编码形式存放的指令和数据。


知识点讲解
· 编码 · 程序设计 · 程序设计风格

编码

编码过程

在给定了软件设计规格说明书后，下一步的工作就是编写代码。一般来说，编码工作可以分为四个步骤：

（1）确定源程序的标准格式，制订编程规范。

（2）准备编程环境，包括软硬件平台的选择，包括操作系统、编程语言、集成开发环境等。

（3）编写代码。

（4）进行代码审查，以提高编码质量。为提高审查的效率，在代码审查前需要准备一份检查清单，并设定此次审查须找到的bug数量。在审查时，要检查软件规格说明书与编码内容是否一致；代码对硬件和操作系统资源的访问是否正确；中断控制模块是否正确等。

编码准则

在嵌入式系统中，由于资源有限，且实时性和可靠性要求较高，因此，在开发嵌入式软件时，要注意对执行时间、存储空间和开发／维护时间这三种资源的使用进行优化。也就是说，代码的执行速度要越快越好，系统占用的存储空间要越小越好，软件开发和维护的时间要越少越好。

具体来说，在编写代码时，需要做到以下几点：

.保持函数短小精悍。一个函数应该只实现一个功能，如果函数的代码过于复杂，将多个功能混杂在一起，就很难具备可靠性和可维护性。另外，要限制函数的长度，一般来说，一个函数的长度最好不要超过100行。

.封装代码。将数据以及对其进行操作的代码封装在一个实体中，其他代码不能直接访问这些数据。例如，全局变量必须在使用该变量的函数或模块内定义。对代码进行封装的结果就是消除了代码之间的依赖性，提高了对象的内聚性，使封装后的代码对其他行为的依赖性较小。

.消除冗余代码。例如，将一个变量赋给它自己，初始化或设置一个变量后却从不使用它，等等。研究表明，即使是无害的冗余也往往和程序的缺陷高度关联。

.减少实时代码。实时代码不但容易出错、编写成本较高，而且调试成本可能更高。如果可能，最好将对执行时间要求严格的代码转移到一个单独的任务或者程序段中。

.编写优雅流畅的代码。

.遵守代码编写标准并借助检查工具。用自动检验工具寻找缺陷比人工调试便宜，而且能捕捉到通过传统测试检查不到的各种问题。

编码技术

编程规范

在嵌入式软件开发过程中，遵守编程规范，养成良好的编程习惯，这是非常重要的，将直接影响到所编写代码的质量。

编程规范主要涉及的三方面内容：

.命名规则。从编译器的角度，一个合法的变量名由字母、数字和下画线三种字符组成，且第一个字符必须为字母或下画线。但是从程序员的角度，一个好的名字不仅要合法，还要载有足够的信息，做到“见名知意”，并且在语意清晰、不含歧义的前提下，尽可能地简短。

.编码格式。在程序布局时，要使用缩进规则，例如变量的定义和可执行语句要缩进一级，当函数的参数过长时，也要缩进。另外，括弧的使用要整齐配对，要善于使用空格和空行来美化代码。例如，在二元运算符与其运算对象之间，要留有空格；在变量定义和代码之间要留有空行；在不同功能的代码段之间也要用空行隔开。

.注释的书写。注释的典型内容包括：函数的功能描述；设计过程中的决策，如数据结构和算法的选择；错误的处理方式；复杂代码的设计思想等。在书写注释时要注意，注释的内容应该与相应的代码保持一致，同时要避免不必要的注释，过犹不及。

性能优化

由于嵌入式系统对实时性的要求较高，因此一般要求对代码的性能进行优化，使代码的执行速度越快越好。以算术运算为例，在编写代码时，需要仔细地选择和使用算术运算符。一般来说，整数的算术运算最快，其次是带有硬件支持的浮点运算，而用软件来实现的浮点运算是非常慢的。因此，在编码时要遵守以下准则：

.尽量使用整数（char、short、int和long）的加法和减法。

.如果没有硬件支持，尽量避免使用乘法。

.尽量避免使用除法。

.如果没有硬件支持，尽量避免使用浮点数。

下图是一个例子，其中两段代码的功能完全一样，都是对一个结构体数组的各个元素进行初始化，但采用两种不同的方法来实现。下图（a）采用数组下标的方法，在定位第i个数组元素时，需要将i乘以结构体元素的大小，再加上数组的起始地址。下图（b）采用的是指针访问的方法，先把指针fp初始化为数组的起始地址，然后每访问完一个数组元素，就把fp加1，指向下一个元素。在一个奔腾4的PC上，将这两段代码分别重复10 700次，右边这段代码需要1ms，而左边这段代码需要2.13ms。

算术运算性能优化的例子

程序设计

类和继承

1）类

一个类是一些属性和方法的封装体，类的定义用关键字class声明，用关键字public、protected、 private指定类的成员的存取控制属性：private（私有）成员只有类内部的方法才能访问，protected（保护）成员派生类和同一文件夹下的类可以访问，public（公有）成员可以从类的外部访问。默认是public。这体现了面向对象的以下指导思想：尽量将类内部的细节隐藏起来，对类的属性的操作应该通过类的方法来进行。

另外，public还可以用来修饰类，public类能够被其他文件夹下的类访问，非public类只能被同一文件夹下的类访问。一个.java文件中可以包含多个类，会被编译成多个.class文件，但只能有一个public类，而且该类名要和文件名一样。

2）继承

Java中用关键字extends表示类间的继承关系。父类的公有属性和方法成为子类的属性和方法，子类如果有和父类的同名、同参数类型的方法，那么子类对象在调用该方法时，调用的是子类的方法，亦即方法的重置。如果想要调用父类的同名方法，需要用super关键字（属性同理）。

子类的对象可以作为祖先类的对象使用，即所谓类的向上转换，反之则不行。具体表现在：可以用子类对象来对祖先类对象赋值，可以用子类对象作为实参去调用以父类对象为形参的函数。

对象的引用本质

Java中的对象实际上是对象的引用，本质上和C语言中的指针是一样的；但也和C语言指针不尽相同，例如，不能自增、自减，不能强制转换成其他类型。

例如：

构造方法

构造方法就是类的对象生成时会被调用的方法。每个类至少有一个构造方法（Constructor），也称构造函数。构造方法的名字和类名相同，没有任何返回类型。每个类都有一个默认的构造方法，但当用户自定义了构造方法后，默认的构造函数就不再有效了。

重载

同一个类中的两个或两个以上方法，名字相同，而参数个数不同或参数类型不同，称为重载。注意：不能有各方法名字和参数都一样，而仅仅返回值类型不同。

静态属性和静态方法

静态属性和静态方法的声明用关键字static实现，一个类的静态属性只有一份，由所有该类的对象共享。不需要创建对象也能访问类的静态属性和方法，访问方式为"类名．静态属性或静态方法"，静态方法与对象无关，因此不能在静态方法中访问非静态属性和调用非静态方法。

this和super关键字

这两个关键字颇为重要。this代表当前对象，super代表当前对象的父类的东西。

this主要用途有以下两个。

（1）一个构造函数调用另一个构造函数，对构造函数的调用必须是第一条语句。

（2）将对象自身作为参数来调用一个函数。

super的用途如下：在子类中调用父类的同名方法，或在子类的构造函数中调用父类的构造函数，此时亦必须是第一条语句。

多态

所谓多态，是指通过基类对象调用一个基类和派生类都有的方法时，在运行时才能确定到底调用的是基类的方法还是派生类的方法。多态的好处是增加了程序的可扩展性。多态是通过动态联编实现的，即编译时不确定，程序运行时才确定调用哪个函数。

抽象类与接口

1）抽象类

抽象类通过关键字abstract实现，抽象类的目的是定义一个框架，规定某些类必须具有的一些共性。

包含抽象方法的类一定是抽象类，所谓抽象方法是指没有函数体的方法。

抽象类的直接派生类必须实现其抽象方法；抽象类只能用于继承，不能创建对象。

2）接口（Interface）

接口用关键字interface声明，只能用于继承。注意：此时关键字为implements（实现）。接口用于替代多继承的概念，能实现多继承的部分特点，又避免了多继承的混乱，还能起到规定程序框架的作用。注意：接口也可以用于多态。

直接继承了接口的类，必须实现接口中的抽象方法；间接的则可以实现，也可以不实现。

3）抽象类与接口的异同

接口和抽象类都不能创建对象。

抽象类不能参与多继承，抽象类可以有非静态的成员变量，可以有非抽象方法；接口可以参与多继承，所有属性都是静态常量，所有方法都是public抽象方法。

异常处理

1）异常概念

异常，即出错，比如0作为除数、找不到类、打开文件错误、数组越界等。异常如果不进行处理，那么程序运行就会结束；如果进行处理，那么会在执行完异常处理代码后继续运行。

Java中所有异常类均继承自类Exception。

Java中的异常类层次结构如下：

此外，还有EOFException、 FileNotFoundException、 MalformedURLException等。

2）捕获异常

异常处理的典型用法如下，将可能出现异常的代码放在try块中，其后由一个或多个catch捕获相应异常进行处理，注意只执行第一个匹配的catch块，忽略后面的。

如果某个方法中所产生的异常该方法自己没有处理，那么可以在调用该方法的方法中进行处理，如果自己处理了，那么调用它的方法就无法得到该异常。

3）抛出异常

异常除了运行中系统产生的之外，也可以主动抛出异常，用关键字throw，如throw new Exception（）。注意：throw只能抛出Throwable子类的异常。

4）带throws关键字的方法

带throws关键字的方法声明如下：

强制调用该方法的方法必须处理可能发生的异常，或者将异常重新定向。假定方法A带throws关键字，而方法B中调用了方法A，则方法B中必须有处理方法A中可能产生的异常的语句，或者方法B也带throws关键字，指明调用方法B的方法必须处理异常。

final关键字

用final关键字定义的常量，在其初始化或第一次赋值后，其值不能被改变。常量必须先有值，然后才能使用。对于常量的第一次赋值只能在构造函数中进行。

final对象的值不能被改变，指的是该对象不能再指向其他对象，而不是指不能改变当前对象内部的属性值。

函数参数声明为final后，函数中不能改变其值。

final方法是不能被重置的方法。

final类不能被继承，其所有方法都是final的，但属性可以不是final的。

程序设计风格

程序设计风格包括4个方面：源程序文档化、数据说明、语句结构和输入输出方法，力图从编码原则的角度提高程序的可读性，改善程序质量。

源程序文档化

（1）符号名的命名。符号名即标识符，包括模块名、变量名、常量名、子程序名、数据区名、缓冲区名等。这些名字应能反映它所代表的实际东西，应有一定实际意义。应当选择精炼的、意义明确的名字，改善对程序功能的理解。必要时可使用缩写名字，但缩写规则要一致，并且要给每一个名字加注释。在一个程序中，一个变量只应用于一种用途。就是说，在同一个程序中一个变量不能身兼几种工作。

（2）程序的注释。正确的注释能够帮助读者理解程序，可为后续阶段进行测试和维护提供明确的指导。一些正规的程序文本中，注释行的数量占到整个源程序的1/3到1/2，甚至更多。注释可分为序言性注释和功能性注释。

序言性注释通常置于每个程序模块的开头部分，它应当给出程序的整体说明，对于理解程序本身具有引导作用。有关项目包括程序标题、有关本模块功能和目的的说明、主要算法、接口说明、有关数据描述、模块位置、开发简历等。

功能性注释嵌在源程序体中，用以描述其后的语句或程序段是在做什么工作，不要解释下面怎么做，因为解释怎么做常常是与程序本身重复的，并且对于阅读者理解程序没有什么帮助。书写功能性注释要注意：

.用于描述一段程序，而不是每一个语句。

.用缩进和空行，使程序与注释容易区别。

.注释要正确。

（3）视觉组织。利用空格、空行和移行提高程序的可视化程度。恰当地利用空格，可以突出运算的优先性，避免发生运算的错误。自然的程序段之间可用空行隔开；对于选择语句和循环语句，把其中的程序段语句向右做阶梯式移行。这样可使程序的逻辑结构更加清晰，层次更加分明。

数据说明

在编写程序时，需注意数据说明的风格。为了使程序中的数据说明更易于理解和维护，必须注意以下几点。

（1）数据说明的次序应当规范化，使数据属性容易查找。

（2）当多个变量名用一个语句说明时，应当对这些变量按字母的顺序排列。

（3）如果设计了一个复杂的数据结构，应当使用注释来说明在程序实现时这个数据结构的固有特点。

语句结构

在设计阶段确定了软件的逻辑流结构，但构造单个语句则是编码阶段的任务。语句构造力求简单，直接，不能为了片面追求效率而使语句复杂化。

（1）在一行内只写一条语句，并且采取适当的移行格式，使程序的逻辑和功能变得更加明确。

（2）程序编写首先应当考虑清晰性，不要刻意追求技巧性，使程序编写得过于紧凑。

（3）程序编写得要简单，写清楚，直截了当地说明程序员的用意。

（4）除非对效率有特殊的要求，否则程序编写要做到清晰第一，效率第二。不要为了追求效率而丧失了清晰性。事实上，程序效率的提高主要应通过选择高效的算法来实现。

（5）首先要保证程序正确，然后才要求提高速度。反过来说，在使程序高速运行时，首先要保证它是正确的。

（6）对编译程序做简单的优化。

（7）尽可能使用库函数。

（8）避免使用临时变量而使可读性下降。

（9）尽量用公共过程或子程序去代替重复的功能代码段。

（10）用调用公共函数去代替重复使用的表达式。

（11）使用括号来清晰地表达算术表达式和逻辑表达式的运算顺序。

（12）避免不必要的转移。同时如果能保持程序的可读性，则不必用GOTO语句。

（13）尽量只采用三种基本的控制结构来编写程序。

（14）用逻辑表达式代替分支嵌套。

（15）避免使用空的ELSE语句和IF…THEN IF…的语句。

（16）避免使用ELSE GOTO和ELSE RETURN结构。

（17）使与判定相联系的动作尽可能地紧跟着判定。

（18）避免采用过于复杂的条件测试。

（19）尽量减少使用“否定”条件的条件语句，不要让读者绕弯子想。

（20）避免过多的循环嵌套和条件嵌套。

（21）不要使GOTO语句相互交叉。

（22）避免循环的多个出口。

（23）使用数组，以避免重复的控制序列。

（24）尽可能用通俗易懂的伪码来描述程序的流程，然后再翻译成必须使用的语言。

（25）数据结构要有利于程序的简化。

（26）要模块化，使模块功能尽可能单一化，模块间的耦合能够清晰可见。

（27）利用信息隐蔽，确保每一个模块的独立性。

（28）从数据出发去构造程序。

（29）不要修补不好的程序，要重新编写。也不要一味地追求代码的复用，要重新组织。

（30）对太大的程序，要分块编写、测试，然后再集成。

（31）对递归定义的数据结构尽量使用递归过程。

（32）注意计算机浮点数运算的特点，例如浮点数运算10.0×0.1通常不等于1.0。

（33）不要单独进行浮点数的比较。用它们做比较，其结果常常发生异常情况。

（34）避免不恰当地追求程序效率，在改进效率前，要做出有关效率的定量估计。

（35）在程序中应有出错处理功能，一旦出现故障时不要让机器进行干预，导致停工。

输入和输出

输入和输出信息是与用户的使用直接相关的。输入和输出的方式及格式应当尽可能方便用户的使用。因此，在软件需求分析阶段和设计阶段，就应基本确定输入和输出的风格。系统能否被用户接受，有时就取决于输入和输出的风格。

不论是批处理的输入输出方式，还是交互式的输入输出方式，在设计和程序编码时都应考虑下列原则：

（1）对所有的输入数据都进行检验，从而识别错误的输入，以保证每个数据的有效性。

（2）检查输入项的各种重要组合的合理性，必要时报告输入状态信息。

（3）使得输入的步骤和操作尽可能简单，并保持简单的输入格式。

（4）输入数据时，应允许使用自由格式输入。

（5）应允许缺省值。

（6）输入一批数据时，最好使用输入结束标志，而不要由用户指定输入数据数目。

（7）在以交互式输入输出方式进行输入时，要在屏幕上使用提示符明确提示交互输入的请求，指明可使用选择项的种类和取值范围。同时，在数据输入的过程中和输入结束时，也要在屏幕上给出状态信息。

（8）当程序设计语言对输入输出格式有严格要求时，应保持输入格式与输入语句的要求的一致性。

（9）给所有的输出加注解，并设计输出报表格式。

输入输出风格还受到许多其他因素的影响。如输入输出设备（例如终端的类型，图形设备，数字化转换设备等）、用户的熟练程度以及通信环境等。

Wasserman为“用户软件工程及交互系统的设计”提供了一组指导性原则，可供软件设计和编程参考。

（1）把计算机系统的内部特性隐蔽起来不让用户看到。

（2）有完备的输入出错检查和出错恢复措施，在程序执行过程中尽量排除由于用户的原因而造成程序出错的可能性。

（3）如果用户的请求有了结果，应随时通知用户。

（4）充分利用联机帮助手段，对于不熟练的用户，提供对话式服务；对于熟练的用户，提供较高级的系统服务，改善输入输出的能力。

（5）使输入格式和操作要求与用户的技术水平相适应。对于不熟练的用户，充分利用菜单系统逐步引导用户操作；对于熟练的用户，允许绕过菜单，直接使用命令方式进行操作。

（6）按照输出设备的速度设计信息输出过程。

（7）区别不同类型的用户，分别进行设计和编码。

（8）保持始终如一的响应时间。

（9）在出现错误时应尽量减少用户的额外工作。

在交互式系统中，这些要求应成为软件需求的一部分，并通过设计和编码，在用户和系统之间建立良好的通信接口。

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