计算机软件开发技术与应用概述

全书共分7章，即AutoCAD简介、AutoCAD系统二次开发、煤矿地质测量空间信息系统、煤矿开采CAD辅助设计系统、煤矿采掘衔接CAD管理信息系统、通风网络数据自动生成及解算系统、采区车场绘图系统(MCAD)等。《煤矿CAD软件开发》可供科研院所从事煤矿矿井设计的工作人员使用，同时，也可满足煤矿企业技术人员使用AutoCAD计算机辅助设计软件的需要，亦可作为大专院校煤矿设计参考书。

详细介绍：

各种土木工 程都离不开图纸，因为它既是表达工程设计思想的主要手段，又是工程施工的重要依据。然而，在工程设计过程中，因为绘制各种图纸使工程技术人员耗费了大量宝贵的时间，延长了设计周期。

随着计算机技术的迅猛发展，计算机的应用范围已由原来的单纯数值计算扩展到数据处理、辅助设计和人工智能等多个领域。特别是计算机辅助设计技术的发展与 应用，使越来越多的工程技术人员加入到研制、开发和使用计算机辅助设计的行列。

在建筑、机械、电子、测绘等其它行业，计算机辅助设计已经步入成熟阶段， 各种在Auto CAD基础上进行的二次开发软件已经得到广泛应用。

煤矿企业具有设计项目多（地质、测量、开拓设计、采区设计、通风系统设计以及各种施工图设计 ），设计工作量大，计算分析复杂，图纸修改工作量大以及设计原始条件的不确定性等因素，大多数都是使用Auto CAD基础系统软件，逐图进行设计，还没有一套完整的煤矿计算机辅助设计系统。 但是，从施工图设计开始，相继出现了许多人机交互式的煤矿计算机辅助设计软件。

山西格润特电子有限公司多年来致力于煤矿CAD系统的研制开发，煤矿地质测 量空间信息系统、煤矿开采CAD辅助设计系统、煤矿采掘衔接CAD系统、通风网络数据自动生成及解算系统、采区车场绘图系统（MCAD）等，已经在国内许多矿山得到推广和应用，取得了良好的效果。

本书介绍的主要内容有：

第一章Auto CAD系统简介，介绍了Auto CAD系统的基本功能和使用方法。

第二章Auto CAD系统二次开发工具简介，介绍了目前常用的Auto CAD二次开发工具。

第三章煤矿地质测量空间信息系统，介绍了系统地质数据采集、测量数据采集和绘图系统 的基本功能、系统结构和使用方法。

第四章煤矿开采CAD辅助设计系统，介绍了系统的构成、技术特点、主要功能和使用方法。

第五章煤矿采掘衔接CAD系统，介绍了采掘衔接系统的模块结构和使用方法。

第六章通风网络数据自动生成及解算系统，介 绍了通风网络结算方法、数据采集方法及系统使用方法。

第七章采区车场绘图系统（MCAD），介绍了巷道断面、交叉点、采区上、中、下部车场施工图的绘制方 法。

本书由辽宁石油化工大学王子君、山西格润特电子有限公司王凯富在多名高级研发人员在多年开发基础上编著而成。目的在于推广和应用煤矿CAD系统，并对 其它煤矿CAD系统的开发提供宝贵经验。第一章、第三章、第四章、第五章、第六章、第七章由王子君编写，第二章由王凯富编写。

《工程应用软件开发技术》在讲义的基础上整理而成。内容经过反复推敲，具有如下特点：（1）从工程应用软件开发的角度来组织和整理计算机知识。应用软件开发除了行业知识外，涉及大量计算机知识，如软件工程、数据结构、计算机语言和数据库技术等，它们的每一方面都是计算机类学生知识体系结构上的一环，有对应的课程和教材，但非计算机专业学生没有足够的时间、精力逐一学习。《工程应用软件开发技术》从实用的角度出发，精选了工程应用软件开发必备的各门知识的基础，只求“够用”，不求“精深”、“全面”，但并非这些课程的“缩写版”。

（2）《工程应用软件开发技术》在讲述技术内容的过程中，重点强调软件开发各个过程的“思想”，引导读者始终从系统分析员、软件使用者的角度来学习软件开发技术，而不仅从程序员的角度来考虑问题。

（3）《工程应用软件开发技术》内容丰富，但并非各个知识点的简单拼凑，每一类知识点都围绕“工程应用软件开发”这一主题展开，章节问既有相对的独立性，又有深刻的联系。高校可以根据自己的教学目的，选择其中的某些内容。

（4）《工程应用软件开发技术》在介绍编程语言时，对内容进行了大胆的取舍，不同于编程语言书籍的缩写版。《工程应用软件开发技术》以应用最广的C/C 语言为例，重点讲述语言学习中的难点和易混淆的知识点，强调良好的编程习惯；基本略过语法、结构等编程书籍必讲和读者容易掌握的内容。

（5）《工程应用软件开发技术》提供的3个工程实例，都来源于编者开发完成的工程应用软件。书中的实例力求贴近实际应用，深人浅出，便于读者理解和应用。

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 软件开发的基本概念

1.2.1 信息与数据

1.2.2 软件

1.2.3 软件的特点

1.2.4 软件工程

1.2.5 软件开发必备的计算机基础

1.3 软件开发及发展史

1.3.1 过程化技术阶段

1.3.2 过程结构化技术阶段

1.3.3 数据结构化技术阶段

1.3.4 面向对象技术阶段

1.3.5 研究软件开发技术的目的

1.4 软件开发编程语言

1.4.1 低级语言

1.4.2 中级语言

1.4.3 高级语言

第2章 软件工程

2.1 软件工程的基本概念

2.1.1 软件危机

2.1.2 软件工程

2.1.3 软件质量

2.1.4 软件的生命周期

2.1.5 软件开发模型

2.1.6 软件管理与软件过程改进

2.2 可行性分析与计划

2.2.1 软件系统定义

2.2.2 可行性分析

2.2.3 软件计划

2.3 需求分析

2.3.1 需求分析的重要性

2.3.2 需求分析的任务

2.3.3 需求分析方法

2.3.4 需求分析产生的文档

2.3.5 需求分析工作心得

2.4 交互设计

2.5 概要设计

2.6 详细设计

2.7 软件编程

2.8 软件测试

2.8.1 软件测试的目的

2.8.2 测试过程

2.8.3 软件测试经验谈

2.9 软件维护

2.10 软件文档

2.10.1 文档的重要性

2.10.2 文档的种类和内容

2.10.3 文档的质量要求

2.10.4 文档的管理

参考文献

思考题

第3章 数据结构基础

3.1 数据结构基本概念

3.1.1 数据结构

3.1.2 数据模型

3.1.3 数据结构分类

3.1.4 数据结构表达语言

3.2 线性结构

3.2.1 线性结构定义

3.2.2 用顺序结构实现线性结构

3.2.3 用链式结构实现线性表

3.3 线性结构应用

3.3.1 一元多项式

3.3.2 栈

3.3.3 队列

3.3.4 数组

3.3.5 特殊矩阵的存储压缩

3.4 树结构与二叉树

3.4.1 树的定义

3.4.2 树的实现

3.4.3 树的遍历

3.4.4 二叉树

3.5 图结构

3.5.1 图的定义

3.5.2 图的实现

3.5.3 图的遍历

3.5.4 图的应用

3.6 数据结构心得

参考文献

思考题

第4章 C语言深入讨论

4.1 C语言与编程语言

4.2 数据类型

4.3 变量

4.3.1 深入理解变量

4.3.2 变量的生命周期和变量名的作用范围

4.3.3 动态变量与非动态变量

4.4 指针与指针变量

4.4.1 解指针与指针变量

4.4.2 指针变量指向动态变量空间

4.4.3 多重指针

4.4.4 指针的运算

4.4.5 指针的作用

4.4.6 指针与引用

4.4.7 指针与内存错误

4.5 位运算的应用

4.5.1 是与非的状态标志

4.5.2 标识属性的多种状态

4.6 复合数据类型——数据结构

4.6.1 数组

4.6.2 结构体

4.6.3 联合

4.6.4 枚举

4.6.5 类型定义

4.7 常量

4.8 表达式与基本语句

4.9 函数

4.9.1 理解函数

4.9.2 函数的形参与实参结合

4.9.3 指向函数的指针

4.9.4 函数设计准则

4.9.5 良好的编程习惯

4.10 文件结构

4.10.1 头文件的结构

4.10.2 定义文件的结构

4.10.3 目录结构

参考文献

思考题

第5章 面向对象技术

5.1 引言

5.2 面向对象基本概念

5.2.1 理解对象

5.2.2 理解面向对象

5.2.3 理解类

5.2.4 抽象对象与抽象类

5.2.5 面向对象技术

5.2.6 面向对象技术的目标

5.3 结构化技术与面向对象技术比较

5.4 面向对象的三个特性

5.4.1 封装性

5.4.2 继承性

5.4.3 多态性

5.4.4 面向对象技术的优越性

参考文献

思考题

第6章 C 语言

6.1 C 语言与C语言

6.1.1 C 简史

6.1.2 C语言与C 语言的比较

6.2 类

6.2.1 类的声明

6.2.2 类的定义

6.2.3 成员隐蔽性

6.2.4 类成员变量

6.2.5 类成员函数

6.2.6 类实例对象的创建与取消

6.2.7 函数原型认定

6.2.8 对象的成员引用

6.2.9 类小结

6.3 层次性与继承性的实现

6.3.1 继承性定义

6.3.2 派生类对象的内存分配

6.3.3 派生类对象的指针引用

6.3.4 构造函数和析构函数的继承性问题

6.4 态性与多态性的实现

6.4.1 虚函数

6.4.2 抽象类与实例类

6.4.3 动态绑定(动态联编)

6.4.4 多态性

6.4.5 虚函数、多态性的作用

6.4.6 重载、覆盖与隐藏的比较

6.5 其他技术

6.5.1 消息传递

6.5.2 运算符重载

6.6 面向对象的C 语言开发简述

6.6.1 面向对象的C 数据结构设计

6.6.2 面向抽象对象的软件系统开发

参考文献

思考题

第7章 数据库技术基础

7.1 数据库概述

7.1.1 为什么要学习数据库.

7.1.2 数据管理技术的发展历程

7.1.3 数据库的基本概念

7.1.4 数据库的体系结构

7.2 数据模型及分类

7.2.1 数据模型的概念

7.2.2 数据模型的层次性

7.2.3 实体联系模型

7.2.4 数据库分类

7.3 关系模型与关系数据库理论

7.3.1 关系模型

7.3.2 从E-R图导出关系模型

7.3.3 关系数据库理论

7.4 关系数据库SQL语言

7.4.1 SQL语言概述

7.4.2 SQL语言的功能

7.4.3 视图

7.4.4 嵌入式SQL

7.4.5 SQL在数据库设计中的应用

7.5 数据库管理系统

7.5.1 数据库管理系统的主要功能

7.5.2 数据库管理系统的工作原理

7.5.3 数据库管理系统的组成

7.5.4 数据库管理系统的安全措施和完整性约束

7.6 数据库系统设计

7.7 工程数据库

7.8 分布式数据库

7.9 常用的数据库管理系统与应用软件开发语言简介

7.9.1 常用的数据库管理系统

7.9.2 常用的应用软件开发环境

7.10 数据库小结

思考题

参考文献

第8章 工程应用软件开发实例

8.1 工程计算系统实训——锅炉热力计算系统

8.1.1 问题的提出

8.1.2 需求分析

8.1.3 系统设计

8.1.4 系统实现

8.1.5 热力计算系统小结

8.2 通用性与专用性的统一——部件设计

8.2.1 问题的提出

8.2.2 需求分析

8.2.3 系统设计

8.2.4 系统实现

8.2.5 部件设计系统小结

8.3 数据库系统——石化企业设备管理系统

8.3.1 问题的提出

8.3.2 需求分析

8.3.3 系统设计

8.3.4 系统实现

8.3.5 设备管理系统小结

8.4 小结

参考文献

思考题

附录1 软件分类示例

附录2 锅炉热力计算系统类设计