软件工程导论(第六版)张海藩 牟永敏课后习题答案

度。 3,它提供了高层确认的手段 非形式化说明

以一个简单的俄罗斯方块游戏系统规格说明为例,用自然语言描述如下:

难度低 可能存在矛盾,二义性,含糊性,不完整性级抽象层次混乱等问题 游戏的每个状态对应一个游戏界面,开始状态下,但变量cd_start=1是进入正常游戏的状态,cd_start=2时 进入读取游戏状态,cd_start=3是进入得分榜界面查看。在得分榜界面按任意键返回开始界面,在读取游戏界 面,当游戏数据读取完成后进入正常游戏状态,正常游戏状态下,同时按下左键和右键进入储存游戏界面,数 据储存结束后返回正常游戏状态,在正常游戏状态下,如果变量game_res=0,则游戏结束,进入游戏结束画面。 可见,用自然语言书写的系统规格说明书,罗嗦繁杂,并且可能存在矛盾,二义性,含糊性,不完整性及抽象 层次混乱等问题。

用有穷状态的描述如下:

状态机J:{开始,正常游戏(游戏进行中),得分榜,读取游戏,储存游戏,游戏结束}

输入集K:{按键UP,按键DOWN,按键LEFT,按键RIGHT,寄存器变量cd_start ,寄存器变量game_res} 转换函数T:如图4.1所示 初始态S:{开始} 终态集F:{游戏结束} 得分榜

图4.1游戏状态转换图 Game_res=0 按任意键 Cd_start=3 游戏进行中 Cd_start=1 LEFT&RIGHT Cd_start=2 读取游戏 EEPROM读取完成后 开始 游戏结束 EEPROM写入完成后 储存中 可见用形式化语言描述,更加简洁,准确,无歧义。

2,在什么情况下应该使用形式化说明技术?使用形式化说明技术应遵守哪些规则? 答:

在用非形式化的方式描述时,存在矛盾,二义性,含糊性,不完整性级抽象层次混乱等问题时用形式化说明技术。

应用形式化方法的准则: A,应该选用适当的表示方法; B,应该形式化,但不要过分形式化; C, 应该估算成本;

D, 应该有形式化的方法顾问随时提供咨询; E, 不应该放弃传统的开发方式; F,应该建立详尽的文档; G,不应该放弃质量标准; H,不应该盲目依赖形式化方法; I,应该测试,测试再测试; J,应该重用。

3,一个浮点二进制数的构成是:一个可选的符号(+或-),后跟一个或多个二进制位,再跟上一个字符E,再加上另一个可选符号(+或-)及一个或多个二进制位。例如,下列的字符串都是浮点二进制数:

110101E-101 -100111E11101 +1E0

更形式化地,浮点二进制数定义如下: 〈floating

point binary〉∷=[〈sign〉]〈bitstring〉E[〈sign〉]〈bitstring〉

〈sign〉∷=+|-

〈bitstring〉∷=〈bit〉[〈bitstring〉] 〈bit〉∷=0|1 其中,

符号∷=表示定义为; 符号[...]表示可选项; 符号a|b表示a或b。

假设有这样一个有穷状态机:以一串字符为输入,判断字符串中是否含有合法的浮点二进制数。

试对这个有穷状态机进行规格说明。

4,考虑下述的自动化图书馆流通系统:每本书都有一个条形码,每个人都有一个带条形码的卡片。但一个借阅人想借一本书时,图书管理员扫描书上的条形码和借阅人卡片的条形码,然后在计算机终端上输入C;当归还一本书时,图书管理员将再次扫描,并输入R。图书管理员可以把一些书加到(+)图书集合中,也可以删除(—)它们。借阅人可以再终端上查找到某个作者所有的书(输入“A=”和作者名字),或具有指定标题的所有书籍(输入“T=”和标题),或属于特定主题范围内的所有图书(输入“S=”加主题范围)。最后,如果借阅人想借的书已被别人借走,图书管理员将给这本书设置一个预约,以便书归还时把书留给预约的借阅人(输入“H=”加书号)。

试用有穷状态机说明上述的图书流通系统 答:图书馆流通系统的有穷状态机描述如下: (一)图书状态的有穷状态机描述

状态机J:{书在图书馆S1,书被借出S2,书被预约S3} 输入集K:{书上条形码,借阅卡条形码,终端输入各种命令} 转换函数T:如图4.4.1所示

初始态S:{书在图书馆S1,书被借出S2}

终态集F:{书被借出S2,书被预约S3}

(二)图书馆终端管理员模式的有穷状态机描述

状态机J:{管理员设置状态,书入库,书出库(删除),预约} 输入集K:{终端输入管理员命令,书的各种状态(S1,S2,S3} 转换函数T:如图4.4.2所示 初始态S:{管理员设置状态}

终态集F:{书入库,书出库(删除),预约,}

(二)图书馆终端用户模式的有穷状态机描述 状态机J:{读者查询状态,查询结果}

输入集K:{终端输入用户查询命令,书的各种状态(S1,S2,S3)} 转换函数T:如图4.4.3所示 初始态S:{读者查询状态} 终态集F:{查询结果} 读者查询状态 终端输入各种查询命令 查询结果 书入库 图4.4.2 管理员设置状态 管理员删除 管理员添加 书出库(删除) 书状态为S2&终端输入“H=”加书名 预约 书在图书馆S1 扫描两个条形码,在终端输入R 图4.1.1 扫描两个条形码,在终端输入C 书被借出S2 在终端输入“H=”加书号 书归还,扫描两个条形码,在终端输入R 书被预约S3

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