程式设计理论是研究程式设计的理论基础、基本原则和一般方法的一种理论。是计算机软体工程学的基础。程式设计的基本过程是：对待解决的问题进行分析，定义用户需求，描述数据和加工过程，再把这种描述细化、编码，转换成计算机可以接受的表示形式。如：Visual Basic程式设计理论、C语言程式设计理论等。

词条：程式设计理论

拼音：chengxushejililun

英文：programming theory

研究程式设计的理论基础、基本原则和一般方法的一种理论。是计算机软体工程学的基础。程式设计的基本过程是：对待解决的问题进行分析，定义用户需求，描述数据和加工过程，再把这种描述细化、编码，转换成计算机可以接受的表示形式。

（1）分析问题

对于接受的任务要进行认真的分析，研究所给定的条件，分析最后应达到的目标，找出解决问题的规律，选择解题的方法，完成实际问题。

（2）设计算法

即设计出解题的方法和具体步骤。

（3）编写程式

将算法翻译成电脑程式设计语言，对源程式进行编辑、编译和连线。

（4）运行程式，分析结果

运行可执行程式，得到运行结果。能得到运行结果并不意味着程式正确，要对结果进行分析，看它是否合理。不合理要对程式进行调试，即通过上机发现和排除程式中的故障的过程。

（5）编写程式文档

许多程式是提供给别人使用的，如同正式的产品应当提供产品说明书一样，正式提供给用户使用的程式，必须向用户提供程式说明书。内容应包括：程式名称、程式功能、运行环境、程式的装入和启动、需要输入的数据，以及使用注意事项等。

自20世纪40年代带记忆体程式的计算机诞生后，计算机编写程式的工作越来越重要。到60年代中期，计算机套用已相当普遍，但软体设计技术却很落后，许多大型软体的质量低劣，可靠性不高，可维护性极差；软体生产率很低，从而价格昂贵，供不应求，造成所谓的软体危机。计算机科学家开始认真研究程式设计的基本理论和方法。60年代末期，结构化程式设计与自顶向下逐步求精的原则和方法受到广泛重视。结构化程式设计希望通过完善程式的静态结构来保证程式动态运行的正确性，因而需要限制或取消某些不良程式语句，例如GOTO语句。自顶向下逐步求精的主要思想是从待解问题出发，运用科学抽象的方法，把原问题分解成若干相对独立的小问题，依次细分，直至各个小问题都获得圆满解决为止。　与此同时，使用逻辑方法验证程式正确性的研究取得了丰硕成果，形式语义学也得到长足的进展。验证框图程式的断言方法是在框图的每条边上附上一个断言（谓词公式），其意义是，每当程式运行到达这条边时，此断言应为真。对于循环，即框图上的一个迴路，可以定义一个断点，并在断点上设定一个断言ρ，然后证明若循环开始时断点上的ρ为真，则当循环返回到该断点时ρ仍然为真。断言ρ常称为循环不变式。Hoare逻辑是基于上述断言方法的程式验证系统，它是一阶谓词逻辑的扩充，用于证明程式的部分正确性。形式语义学是程式设计理论的主要组成部分。70年代程式设计理论研究的主要课题是大型程式的设计方法。对于複杂而庞大的大型程式设计，原先的简单类型、子程式、过程等概念已显不足，需要一种表示能力更强、更灵活、结构更清晰的程式单位，这就是抽象数据类型。抽象数据类型把模组概念精确化和理论化，成为程式设计理论中的重要组成部分。

70年代中期以后，程式设计理论朝多方向发展。第一，对程式设计的范型进行研究。最主要的程式设计范型有：逻辑式程式设计，函式式程式设计，面向对象的程式设计。第二，软体生产自动化研究。这种研究的主要目的是希望能像工业生产自动化那样，使程式设计的某些过程实现自动化，从而提高软体生产率，保证程式正确性。这方面研究的主要成果是形式化软体开发方法，其目标是为使用者提供一整套思维方法和描述、开发手段，如规範描述的原则、程式开发的一般过程、描述语言等等，使开发者能利用数学概念和表示方法恰当合理地构造形式规範，根据开发过程的框架及设计原则进行规範描述和系统化的设计精化，并使用证明的概念对规範的性质和设计步骤进行分析和验证。第三，发展新套用领域中的程式设计理论与方法，例如并行程式设计，实时程式设计，混杂系统的程式设计等等。