《软件工程导论第6版》–张海藩 牟永敏 课后答案及其详解 第4章 形式化说明技术

文章目录

• 第1题
• 第2题
• 第3题
• 第4题
• 第5题
• 第6题

第1题

1.举例对比形式化方法和欠形式化方法的优缺点。
形式化说明：
优点：(1)简洁准确的描述物理现象，对象获动作的结果。
(2)可以在不同软件工程活动之间平滑的过度。
(3)它提供了高层确认的手段。
缺点：大多形式化的规格说明主要关注系统的功能数据，而时序的问题，控制和行为等方面的需求却更难于表示。

非形式化说明：
优点：难度低
缺点：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

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：
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。

第2题

2.在什么情况下应该使用形式化说明技术用形式化说明技术时应遵守哪些准则br> 在开发大型软件系统的过程中应该使用形式化说明技术。

应用形式化方法的准则：
（1）应该选用适当的表示方法。
（2）应该形式化，但不要过分形式化。
（3）应该估算成本。
（4）应该有形式化方法顾问随时提供咨询。
（5）不应该放弃传统的开发方法。
（6）应该建立详尽的文档。
（7）不应该放弃质量标准。
（8）不应该盲目依赖形式化方法。
（9）应该测试、测试再测试。
（10）应该重用。

第3题

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。

答: 该有穷状态机的初态是“等待字符串输入”。在初态若接收到字符十、字符一、或二进制位，则进入“输入尾数”状态;在初态若接收到其他字符，则进入终态“非浮点二进制数”。在“输入尾数”状态若接收到二进制位，则保持该状态不变;若接收到字符E,则进入“等待输入指数”状态;若接收到其他字符，则进入终态“非浮点二进制数”。在“等待输入指数”状态若接收到字符＋、字符一、或二进制位，则进入“输入指数”状态;若接收到其他字符，则进入终态“非浮点二进制数”。在“输入指数”状态若接收到二进制位，则保持该状态不变;若输入其他字符，则进入终态“非浮点二进制数”;若输入结束，则进入终态“浮点二进制数”。

(2)图书2、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：如下图所示
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，}

第5题

5.试用Petri网说明第4题所述图书馆中一本书的循环过程，在规格说明中应该包括操作H、C及R。
答:如下图，其中P1表示书在图书馆P2表示书在读者手上，P3书被预约。C：借书操作， R：还书操作， H：预约操作

第6题

6.试用Z语言对第4题所述图书馆流通系统做一个完整的规格说明。
答:

来源：香鱼嫩虾