實(shí)用程序設(shè)計(jì)理論

前言

《實(shí)用程序設(shè)計(jì)理論》的原著者為加拿大多倫多大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系Eric C R Hehner教授Hehner教授多年來一直從事軟件形式化方法、程序設(shè)計(jì)方法學(xué)和軟件工程的教學(xué)和科研，是一位在程序邏輯和軟件方法領(lǐng)域思想十分活躍的著名學(xué)者針對現(xiàn)有的形式化方法邏輯結(jié)構(gòu)復(fù)雜、表示方法繁瑣、難學(xué)難用的缺陷，Hehner教授提出了一種實(shí)用的程序設(shè)計(jì)方法和同類著作相比。該書具有以下特色：（1）原理簡單，篇幅短小，卻涵蓋了順序和并行計(jì)算、終結(jié)和非終結(jié)計(jì)算、獨(dú)立和交互計(jì)算、概率計(jì)算、程序運(yùn)行時間和空間界定計(jì)算以及實(shí)時計(jì)算，知識點(diǎn)全面、系統(tǒng)，通用性好；（2）容易理解，讀者只需具有初等布爾代數(shù)和程序設(shè)計(jì)語言概要方面的預(yù)備知識即可；（3）程序開發(fā)和程序修改與程序驗(yàn)證同步進(jìn)行。自從圖靈獎獲得者C A R Hoare提出研發(fā)可驗(yàn)證軟件正確的編譯程序這一重大挑戰(zhàn)性問題以來，世界各國均高度關(guān)注程序正確性和軟件可信度方面的研究我國也把可信軟件的研究列入國家自然科學(xué)基金的重大研究方向、“863”計(jì)劃和“973”，計(jì)劃我國計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的專業(yè)人員對軟件的驗(yàn)證與構(gòu)造的理論和技術(shù)正在進(jìn)行系統(tǒng)深入的研究，并探索實(shí)用的軟件設(shè)計(jì)方法萬劍怡和鄭宇華兩位博士正是為了滿足我國學(xué)者這方面的需要而翻譯了該書她們曾先后在多倫多大學(xué)進(jìn)修訪問，在Hehner指導(dǎo)下從事科學(xué)研究，對他的科學(xué)思想有深刻的認(rèn)識和理解因此，由她們合作將該書譯成中文，介紹給中國讀者，是十分合適的。該書可供從事軟件形式化方法研究的專業(yè)人員閱讀參考希望Hehner追求簡潔實(shí)用的思想能與我國學(xué)者的智慧發(fā)生碰撞，產(chǎn)生更加絢麗的火花，結(jié)出碩果該書也可作為大學(xué)高年級本科生和研究生程序設(shè)計(jì)方法學(xué)課程的入門教材，使學(xué)生能盡快掌握軟件構(gòu)造和驗(yàn)證的基本方法軟件開發(fā)者也可以通過閱讀該書提高開發(fā)可信軟件的能力。

內(nèi)容概要

全書正文部分共分為12章，系統(tǒng)地介紹了一種程序設(shè)計(jì)理論，包括基本理論、基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、函數(shù)理論、程序理論、程序設(shè)計(jì)語言、遞歸定義、理論設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、并發(fā)和交互等內(nèi)容。本書的內(nèi)容既系統(tǒng)、豐富、連貫，又非常精練，淺顯易懂。另外，本書還附有400多道有趣的練習(xí)題(全部集中在第10章)?！　”緯勺鳛楦叩仍盒Ｓ?jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)的高年級本科生和研究生程序理論課程的教材，也可作為對軟件形式化方法有興趣的研究人員和技術(shù)人員的參考書。

作者簡介

作者：(加拿大)Eric C.R.Hehner 譯者：萬劍怡 鄭宇華

書籍目錄

中譯本序 第0章 緒言 　0．0 引言 　0．1 當(dāng)前版本 　0．2 快速瀏覽 　0．3 致謝 第1章 基本理論 　1．0 布爾理論 　1．1 數(shù)論 　1．2 字符理論 第2章 基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 　2．0 束論 　2．1* 集合論 　2．2 串論 　2．3 表論 第3章 函數(shù)理論 　3．0 函數(shù) 　3．1 量詞 　3．2* 函數(shù)若干點(diǎn)討論 　3．3 表作為函數(shù) 　3．4* 極限與實(shí)數(shù) 第4章 程序理論 　4．0 規(guī)范 　4．1 程序開發(fā) 　4．2 時間 　4．3 空間 第5章 程序設(shè)計(jì)語言 　5．0 作用域 　5．1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 　5．2 控制結(jié)構(gòu) 　5．3 時間與空間依賴 　5．4* 斷言 　5．5 子程序 　5．6* 別名 　5．7* 概率程序設(shè)計(jì) 　5．8* 函數(shù)式程序設(shè)計(jì) 第6章 遞歸定義 　6．0 遞歸數(shù)據(jù)定義 　6．1 遞歸程序定義 第7章 理論設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 　7，0 數(shù)據(jù)理論 　7．1 程序理論 　7．2 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 第8章 并發(fā) 　8．0 獨(dú)立組合 　8．1 順序到并行的轉(zhuǎn)換 第9章 交互 　9．0 交互變量 　9．1 通信 第10章 練習(xí) 　10．0 基本理論 　10．1 基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 　10．2 函數(shù)理論 　10．3 程序理論 　10．4 程序設(shè)計(jì)語言 　10．5 遞歸定義 　10．6 理論設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 　10．7 并發(fā) 　10．8 交互 第11章 參考 　11．0 釋疑 　11．1 來源 　11．2 參考文獻(xiàn) 　11．3 詞語對照與索引 　11．4 公理和定律 　11．5 名字 　11．6 符號 　11．7 優(yōu)先級 　11．8 分配性 譯后記

章節(jié)摘錄

插圖：本節(jié)解釋了本書在選擇和提供材料方面所作的一些取舍，只關(guān)心學(xué)習(xí)這些材料的學(xué)生可能對此不感興趣，但教師和研究者也許會感興趣。在標(biāo)準(zhǔn)的記號和新的完美的記號之間，我選擇了標(biāo)準(zhǔn)的記號。例如，在表示兩個數(shù)。x和y的最大值時，使用了函數(shù)max：max。y。x因?yàn)樽畲笾凳菍ΨQ和結(jié)合的，所以可以引入一個更好的像T的對稱符號作為中綴操作符：x,y我個人總是這樣做，但在本書中我所選擇的符號盡量保持?jǐn)?shù)量少且符合傳統(tǒng)。大多數(shù)人在看到maxz可時不需要預(yù)先作任何解釋就會明白它的含義，但對x,y就不是這樣。在選擇操作符的優(yōu)先次序時遵循兩個準(zhǔn)則：括號的使用量最少和容易記憶。后者可通過沿襲傳統(tǒng)、將相關(guān)符號放在一起和使用盡可能少的優(yōu)先級別來實(shí)現(xiàn)。這兩個準(zhǔn)則有時是相矛盾的，傳統(tǒng)有時也是相矛盾的，并且以上幫助記憶的三個建議有時也是相矛盾的，最后我們必須作一個選擇并一直使用它。額外的括號總是可以使用的，特別是在優(yōu)先級結(jié)構(gòu)不清晰時更應(yīng)當(dāng)使用。為了結(jié)構(gòu)清晰，給v和v相同的優(yōu)先級應(yīng)該更好，但我還是保持了傳統(tǒng)。本書采用的優(yōu)先級比我預(yù)想的要多。

后記

本書翻譯初稿是在2007年完成的，當(dāng)時我作為國家留學(xué)基金委派出的訪問學(xué)者正在多倫多大學(xué)訪問，Hehner教授是我的訪學(xué)導(dǎo)師。我去的時候正好剛剛開學(xué)，于是全程聆聽了：Hehner教授以本書英文原版為教材給博士生和碩士生講授的程序設(shè)計(jì)方法課程。在聽課的過程中我感受到，該書與我以前接觸過的程序設(shè)計(jì)方法學(xué)教材有所不同，因?yàn)樗谌肓俗髡咦陨淼膶W(xué)術(shù)思想和幾十年的研究成果，而這些觀點(diǎn)已經(jīng)成為該領(lǐng)域越來越多人認(rèn)同和接受的程序設(shè)計(jì)理論。于是我想應(yīng)該將它介紹給國內(nèi)的讀者，正好Hehner教授正在進(jìn)行將該書譯成俄語和法語的工作，而中文的翻譯工作此前已由鄭宇華博士做過一些，因此他很高興我能將中文翻譯的工作完成并向中文讀者推薦此書。本書翻譯完稿以后，一直放在多倫多大學(xué)的網(wǎng)站上免費(fèi)提供給需要的人使用并征集意見，并且我們向業(yè)內(nèi)的專家特別發(fā)送了郵件請他們審閱翻譯稿，指出謬誤之處，提出修改意見。在此，我非常感謝中國科學(xué)院軟件研究所的張健研究員和上海交通大學(xué)的黃林鵬教授，感謝他們給我回信并指出了翻譯上的一些問題。另外，我還要感謝多倫多大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系的博士生，他們給我的翻譯提出了尖銳而中肯的意見，感謝Hehner教授課題組的老師和同學(xué)，與他們的討論使我對作者的學(xué)術(shù)思想有了更深的理解，特別感謝魏歐博士，他認(rèn)真閱讀了我的譯稿，與我討論書中的內(nèi)容，并幫助我解決了很多困難。正是他們的幫助，使得本書的翻譯得以順利完成。最后，我還要衷心感謝江西師范大學(xué)的薛錦云教授，作為在軟件形式化領(lǐng)域有著很深造詣的資深學(xué)者，他發(fā)現(xiàn)了本書的價(jià)值，并極力鼓勵我出版本書，從而它才能正式跟讀者見面，讓更多的中國學(xué)者和學(xué)生從中受益。

編輯推薦

《實(shí)用程序設(shè)計(jì)理論》是由科學(xué)出版社出版的。

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