模块化程序的设计实例.docx
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模块化程序的设计实例
9.5模块化程序设计实例
《程序设计基础》（基于C语言讲解）石光华编著—:
清华大学
下面以设计一个简单的成绩管理软件为例,一步一步地按模块化程序设计方法进行设计。
1.定义问题
设计一个成绩管理软件,其基本功能包括:
输入成绩,成绩加分,计算平均成绩,找出最高分,找出最低分,输出成绩等。
2.确定组成程序的模块
根据成绩管理软件的功能,确定软件的基本模块包括:
输入模块,加分模块,平均分模块,最高分模块,最低分模块,输出模块等。
142程序设计基础
3.绘制程序结构图
成绩管理软件的结构图如图9-5所示。
图9-5成绩管理软件结构图
4.流程图
用流程图确定主程序的逻辑结构,如图9-6所示。
在流程图中,istate的作用是记录是否已经输入成绩。
istate的使用有如下两种
方式。
（1）作为全局变量使用。
此时istate可以在所有模块中改变其值,主程序更简洁,但
可能产生边际效应。
（2）作为主程序的局部变量使用。
此时istate只能在主程序中改变其值。
在主程序
中可以直观地看到其变化,能够防止边际效应。
采用方式
（2）的主程序如下。
#include
#defineSIZE10
voidmain（）
{
intiscore[SIZE]={0};
intkey=-1;
intiresult=0;
floatfresult=0;
intistate=0;
printf（″1:
Inputscores;\n″）;
第9章模块化程序设计143
图9-6成绩管理软件主程序流程图
printf（″2:
Outputscores;\n″）;
printf（″3:
Countforthemaxscore;\n″）;
printf（″4:
Countfortheminimumscore;\n″）;
printf（″5:
Countforthetotalscore;\n″）;
printf（″6:
Countfortheaveragescore;\n″）;
printf（″-1:
Exit.\n″）;
while
（1）
{
printf（″Pleaseinputyourchoose:
″）;
scanf（″%d″,&key）;
if（key==-1）
144程序设计基础
break;
switch（key）
{
case1:
istate=input_all_numbers（iscore,SIZE）;
break;
case2:
if（istate==0）
printf（″ERROR:
Youmustinputscoresfirst!
\n″）;
else
output_all_numbers（iscore,SIZE）;
break;
case3:
if（istate==0）
printf（″ERROR:
Youmustinputscoresfirst!
\n″）;
else
{
iresult=count_for_max（iscore,SIZE）;
printf（″themaxscoreis%d\n″,iresult）;
}
break;
case4:
if（istate==0）
printf（″ERROR:
Youmustinputscoresfirst!
\n″）;
else
{
iresult=count_for_min（iscore,SIZE）;
printf（″theminscoreis%d\n″,iresult）;
}
break;
case5:
if（istate==0）
printf（″ERROR:
Youmustinputscoresfirst!
\n″）;
else
第9章模块化程序设计145
{
iresult=count_for_total（iscore,SIZE）;
printf（″thetotalscoreis%d\n″,iresult）;
}
break;
case6:
if（istate==0）
printf（″ERROR:
Youmustinputscoresfirst!
\n″）;
else
{
fresult=count_for_average（iscore,SIZE）;
printf（″theaveragescoreis%.2f\n″,fresult）;
}
break;
default:
printf（″ERROR:
Inputerror,pleaseinputagain!
\n″）;
}
}
}
5.编写算法
为程序结构图中每个模块编写算法。
在前面的学习中,已经学过如何加分,计算平均分,以及查找最高、最低分,在这里就不再画出流程图了。
6.审查算法
最后审查整个算法,直到没有任何逻辑错误。
7.编程调试
审查算法后,即可进行编程调试。
【例9-12】成绩管理软件的完整程序。
/*name:
amanagementsystemaboutscores*/
/*creat:
stone,2004/3/8*/
146程序设计基础
/*modify:
stone,2004/3/20*/
/*version:
1.0
#include
#defineSIZE5/*定义成绩个数的符号常量*/
intinput_all_numbers（intiscore[],intisize）;
voidoutput_all_numbers（intiscore[],intisize）;
intcount_for_max（intiscore[],intisize）;
intcount_for_min（intiscore[],intisize）;
intcount_for_total（intiscore[],intisize）;
floatcount_for_average（intiscore[],intisize）;
voidmain（）
{
intiscore[SIZE]={0};
intkey=-1;
intiresult=0;
floatfresult=0;
/*用于区分是否已经输入数据的标志,0表示未输入,1表示已经输入*/
intistate=0;
/*主菜单,可以选择完成不同的成绩统计功能*/
printf（″**********************************************\n″）;
printf（″Thisisamanagementsystemaboutscores.\n\t\tWELCOME!
\n″）;
printf（″**********************************************\n″）;
printf（″1:
Inputscores;\n″）;
printf（″2:
Outputscores;\n″）;
printf（″3:
Countforthemaxscore;\n″）;
printf（″4:
Countfortheminimumscore;\n″）;
printf（″5:
Countforthetotalscore;\n″）;
printf（″6:
Countfortheaveragescore;\n″）;
printf（″-1:
Exit.\n″）;
while
（1）
{
printf（″Pleaseinputyourchoose:
″）;
scanf（″%d″,&key）;
/*根据输入选择的不同,分别进行不同的处理*/
第9章模块化程序设计147if（key==-1）
break;
switch（key）
{
case1:
istate=input_all_numbers（iscore,SIZE）;
break;
case2:
if（istate==0）
printf（″ERROR:
Youmustinputscoresfirst!
\n″）;
else
output_all_numbers（iscore,SIZE）;
break;
case3:
if（istate==0）
printf（″ERROR:
Youmustinputscoresfirst!
\n″）;
else
{
iresult=count_for_max（iscore,SIZE）;
printf（″themaxscoreis%d\n″,iresult）;
}
break;
case4:
if（istate==0）
printf（″ERROR:
Youmustinputscoresfirst!
\n″）;
else
{
iresult=count_for_min（iscore,SIZE）;
printf（″theminscoreis%d\n″,iresult）;
}
break;
case5:
if（istate==0）
printf（″ERROR:
Youmustinputscoresfirst!
\n″）;
148程序设计基础
else
{
iresult=count_for_total（iscore,SIZE）;
printf（″thetotalscoreis%d\n″,iresult）;
}
break;
case6:
if（istate==0）
printf（″ERROR:
Youmustinputscoresfirst!
\n″）;
else
{
fresult=count_for_average（iscore,SIZE）;
printf（″theaveragescoreis%.2f\n″,fresult）;
}
break;
default:
printf（″ERROR:
Inputerror,pleaseinputagain!
\n″）;
}
}
}
/*功能:
输入学生成绩*/
intinput_all_numbers（intiscore[],intisize）
{
intiindex=0;
printf（″pleaseinput%dscores:
\n″,isize）;
for（iindex=0;iindex
{
scanf（″%d″,&iscore[iindex]）;
}
return1;
}
/*功能:
输出学生成绩*/
第9章模块化程序设计149voidoutput_all_numbers（intiscore[],intisize）
{
intiindex=0;
for（iindex=0;iindex
{
printf（″iscore[%2d]=%3d\n″,iindex,iscore[iindex]）;
}
}
/*功能:
计算最高分*/
intcount_for_max（intiscore[],intisize）
{
intimax=iscore[0];
intiindex=0;
for（iindex=0;iindex
{
if（imaximax=iscore[iindex];
}
returnimax;
}
/*功能:
计算最低分*/
intcount_for_min（intiscore[],intisize）
{
intimin=iscore[0];
intiindex=0;
for（iindex=0;iindex
{
if（imin>iscore[iindex]）
imin=iscore[iindex];
}
returnimin;
150程序设计基础
}
/*功能:
计算总分*/
intcount_for_total（intiscore[],intisize）
{
intiindex=0;
intisum=0;
for（iindex=0;iindex
{
isum=isum+iscore[iindex];
}
returnisum;
}
/*功能:
计算平均分*/
floatcount_for_average（intiscore[],intisize）
{
intiindex=0;
floatfaverage=0;
for（iindex=0;iindex
{
faverage=faverage+iscore[iindex];
}
faverage=faverage/isize;
returnfaverage;
}
由于C语言中,常用的输入语句scanf（）存在缺陷,在1.0版中,输入成绩时,如
果误按了字母键,则程序会出现异常。
为此,我们给出了一个改进版,通过自定义函
数intgetdigi（inticount）进行输入,从而解决了这个问题,提高了程序的稳定性和健
壮性。
这个主程序能够灵活处理不同的分支情况,可以作为C语言程序的一个基本
框架。
程序设计中不同的风格与经验,对程序的易用性和健壮性影响很大,要设计和编写出
成功的程序,需要更深入的学习,需要丰富的经验。
第9章模块化程序设计151【例9-13】成绩管理软件程序的改进版。
/*name:
amanagementsystemaboutscores*/
/*creat:
stone,2004/3/8*/
/*modify:
stone,2004/3/30*/
/*version:
1.1
1.改进了输入时误按字符导致程序失效的问题
2.采用void型函数,简化主程序
3.采用功能键退出程序,符合常例*/
#include
#include
#defineESC27/*使用功能键控制正常退出*/
#defineSIZE5/*定义成绩个数的符号常量*/
#defineMAXdigit20/*定义数据的最大字符个数*/
intinput_all_score（intiscore[],intisize）;
voidoutput_all_score（intiscore[],intisize）;
voidcount_for_max（intiscore[],intisize）;
voidcount_for_min（intiscore[],intisize）;
voidcount_for_total（intiscore[],intisize）;
voidcount_for_average（intiscore[],intisize）;
intgetdigi（inticount）;
voidmain（）
{
intiscore[SIZE]={0};
charckey=′a′;
/*用于区分是否已经输入了数据的标志,0表示未输入,1表示已经输入*/
intistate=0;
/*主菜单,可以选择完成不同的成绩统计功能*/
do
{
clrscr（）;
printf（″**********************************************\n″）;
printf（″Thisisamanagementsystemaboutscores.\n\t\tWELCOME!
\n″）;
printf（″**********************************************\n″）;
152程序设计基础
printf（″1:
Inputscores;\n″）;
printf（″2:
Outputscores;\n″）;
printf（″3:
Countforthemaxscore;\n″）;
printf（″4:
Countfortheminimumscore;\n″）;
printf（″5:
Countforthetotalscore;\n″）;
printf（″6:
Countfortheaveragescore;\n″）;
printf（″Esc:
Exitsystem.\n″）;
printf（″Pleaseinputyourchoose（1-6）:
\n″）;
/*根据输入的选择的不同,分别进行不同的处理*/
ckey=getch（）;
if（ckey==′1′）
istate=input_all_score（iscore,SIZE）;
elseif（（istate==0）&&（ckey!
=Esc））
{
printf（″\nERROR:
Youmustinputscoresfirst!
″）;
printf（″\nPressakeytocontinue.″）;
getch（）;
}
elseif（ckey==′2′）
output_all_score（iscore,SIZE）;
elseif（ckey==′3′）
count_for_max（iscore,SIZE）;
elseif（ckey==′4′）
count_for_min（iscore,SIZE）;
elseif（ckey==′5′）
count_for_total（iscore,SIZE）;
elseif（ckey==′6′）
count_for_average（iscore,SIZE）;
}while（ckey!
=Esc）;
}
/*功能:
输入学生成绩*/
intinput_all_score（intiscore[],intisize）
第9章模块化程序设计153{
intiindex=0;
printf（″pleaseinput%dscores:
\n″,isize）;
for（iindex=0;iindex
{
printf（″\npleaseinputthe%dscores:
″,iindex）;
iscore[iindex]=getdigi（3）;
}
return1;
}
/*功能:
输出学生成绩*/
voidoutput_all_score（intiscore[],intisize）
{
intiindex=0;
for（iindex=0;iindex
{
printf（″iscore[%2d]=%3d\n″,iindex,iscore[iindex]）;
}
getch（）;
}
/*功能:
计算最高分*/
voidcount_for_max（intiscore[],intisize）
{
intimax=iscore[0];
intiindex=0;
for（iindex=0;iindex
{
if（imaximax=iscore[iindex];
}
printf（″\nThemaxscoreis%d″,imax）;
154程序设计基础
getch（）;
}
/*功能:
计算最低分*/
voidcount_for_min（intiscore[],intisize）
{
intimin=iscore[0];
intiindex=0;
for（iindex=0;iindex
{
if（imin>iscore[iindex]）
imin=iscore[iindex];
}
printf（″\nTheminscoreis%d″,imin）;
getch（）;
}
/*功能:
计算总分*/
voidcount_for_total（intiscore[],intisize）
{
intiindex=0;
intisum=0;
for（iindex=0;iindex
{
isum=isum+iscore[iindex];
}
printf（″\nThetotalscoreis%d″,isum）;
getch（）;
}
/*功能:
计算平均分*/
voidcount_for_average（intiscore[],intisize）
{
第9章模块化程序设计155
intiindex=0;
floatfaverage=0;
for（iindex=0;iindex
{
faverage=faverage+iscore[iindex];
}
faverage=faverage/isize;
printf（″\nTheaveragescoreis%.2f″,faverage）;
getch（）;
}
/*function:
输入指定个数的数字,构成一个整形数据,可以用来代替scanf*/
/*name:
getdigi（）*/
/*creat:
stone,2004/3/25*/
/*modify:
stone,2004/3/26*/
/*parametric:
inticount,数字个数*/
/*return:
int,整形数字*/
intgetdigi（inticount）
{
intiloop=0;
chardigit_str[MAXdigit]={′0′};
iloop=0;
do
{
digit_str[iloop]=getch（）;
if（isdigit（digit_str[iloop]））
{
putch（digit_str[iloop]）;
iloop++;
}
}
while（iloopreturnatoi（digit_str）;
}
156程序设计基础
双语精髓
Themainline
Sinceeachmoduleperformsasinglespecifictask,amainlineroutinemustprovide
themastercontrolthattiesallthemodulestogetherandcoordinatestheiractivity.This
programmainlineshouldshowthemainprocessingfunctions,andtheorderinwhich
theyaretobeperformed.Itshouldalsoshowtheflowofdataandthemajorcontrol
structures.Themainlineshouldalsobeeasytoread,beofmanageablelengthandshow
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