C++-程序设计实现

当我们有一个新的idea或者拿到用户需求的时候，常常会对怎样将其转化为代码而感到困惑。到底程序要解决哪些问题？模拟那些场景？在本文中，我们一起探讨一些这个问题。

俗话说，未雨绸缪，而事半功倍。是的，在编程之前，我们必须充分地设计我们的程序。因为，程序的架构往往直接决定了程序的质量。再说，好的前期规划，也可以节省你的时间，还可以减少你的挫折感（ps：每个程序员都有过编程到一半返工的事情吧？）。

那么，我们简单总结一下，大致可以分为这几步：

1、分析问题

首要的问题就是，搞清楚你到底要解决什么问题。理想的情况就是，你能用一两句话描述完整问题。例如：

写一个电话簿应用程序，管理我的通讯录；

写一个迷宫程序，寻找迷宫；

写一个从网上读取股票信息，然后预测该买哪一只股票的程序；

尽管，这一步看上去如此多余，却是很重要的。最坏的事情就是你的程序与你本来的目的不符，或者不能满足你的boss的要求。

2、选择工具，制定目标和备份计划

当你成为一个有经验的程序员后，在这一步，你需要完成许多工作，包含：

理解你的目标用户是谁，以及他们想要什么；

选择目标硬件架构，是否带有OS操作系统；

选择使用的工具集；

决定是独自程序还是成立一个team；

收集需求（用文档列出程序需要实现哪些功能）；

决定你的测试、反馈、发布策略；

决定怎样备份代码；

当然了，作为一个新人，这些问题的答案就非常简单了：目标用户就是自己，独立开发，运行在自己的系统上，使用的工具是你自己购买或者下载的IDE，你的代码除了你自己外别人不会使用。这就使得问题变得简单了。

即便如此，你也应该备份代码。仅仅是在你机器的另一个本地位置，zip或者拷贝一份，那是不够的，虽然聊胜于无。如果你的系统崩了，就后悔莫及了。最好的备份策略就是，在你的系统之外备份。其实，有很多简单的办法可以实现：Email，云服务器，FTP服务器，github等等。

3、任务划分

其实，写代码就像生活中遇到的一些困难，常常让我们头疼，不知道怎么实现。每当这时，我们应该选择“自顶向下”的问题解决策略：相比解决一个大问题，不如把它划分为多个子任务；如果子任务还是很难实现，那么就继续划分子子任务；……；直到每一个独立的任务都是易实现的（当然了，这儿指的可不是特别琐碎的任务）。

举例说明，假设我们为胡萝卜写一份报告。现在，看起来我的报告结构应该是这样：

写关于胡萝卜的报告；

一次写一个关于胡萝卜的报告，是一个相当大的任务，所以让我们把它分解成子任务：

写关于胡萝卜的报告

调研胡萝卜

写大纲

根据大纲填充胡萝卜的详细信息

添加目录表

这就比较容易处理了。但是，我们发现调研胡萝卜是一个模糊的概念。于是，我们继续划分这个子任务：

写关于胡萝卜的报告

调研胡萝卜

去图书馆，查阅相关书籍

在互联网上查找胡萝卜的信息

从参考文献中记录相关信息的片段

写大纲

种植信息

加工信息

营养信息

根据大纲填充胡萝卜的详细信息

添加目录表

现在，我们就有了任务的层次结构，他们中没有特别困难的。通过完成这些相对不难的子项目，我们就完成了“写关于胡萝卜”相对艰巨的大任务。

还有一种方法就是“自下而上”。在这个方法中，我们先是对简单任务做一个列表，然后将它们进行组合，构筑层次结构。

挑选衣服

穿上衣服

吃早餐

开车上班

刷牙

起床

准备早餐

上车

沐浴

使用“自下而上”的方法，就是通过寻找它们的相似性把它们组织起来。

起床上班

卧室

起床

挑选衣服

穿好衣服

盥洗室

沐浴

刷牙

早餐

准备早餐

吃早餐

交通

上车

开车上班

事实证明，这些任务层次结构在编程中是非常有用的，因为任务的划分往往从根本上定义了程序的结构。顶层任务（在这儿，指“写关于胡萝卜的报告”或“起床上班”）就成了main()函数（因为它是你试图去解决的主要问题），那么，自然而然的，子任务也就成了程序的函数。

如果其中的某个子函数太难实现，就把它再细分为子子函数。

4、解决事件的先后顺序

好了，到现在，我们已经知道要做哪些事情了。那么，我们怎样把这些任务串联起来呢？

第一步，就是确定这些事件执行的先后顺序。例如，当我们早上起床，上面这些任务的顺序是什么呢？看起来应该是这样：

起床

挑衣服

淋浴

穿衣服

准备早餐

吃早餐

刷牙

上车

开车上班

如果你打算写一个计算器，可能会按照下面的顺序进行：

得到第一个数字

得到数学操作符

得到第二个数字

计算结果

打印结果

这也就定了你的main()的内容：

int main()
{
getOutOfBed();
pickOutClothes();
takeAShower();
getDressed();
prepareBreakfast();
eatBreakfast();
brushTeeth();
getInCar();
driveToWork();
}

对于计算器，main()实现如下：

int main()
{
// 得到第一个数字
getUserInput();

// 得到数学操作符
getMathematicalOperation();

// 得到第二个数字
getUserInput();

// 计算结果
calculateResult();

// 打印结果
printResult();

5、确立每个任务的输入和输出

因为，这儿举例比较简单，就是每个函数的输入和输出。对于比较大的系统，就是任务间通信，因为每一个任务不可能都是独立存在的，必然存在着某种联系，所以，每个任务都有输出和输出。

比如上面的计算器任务，可能就会这样：

int getUserInput();

对于计算器的计算结果，我们可以声明这样的函数原型：

int calculateResult(int input1, int op, int input2);

6、写程序、调试、验证

这一步是我们每一个coder的职责了，要不然怎么会被称为码农呢？这里就不详述了。