Eiffel編程 教學課程

上門編程教學課程內容

課程簡介

本課程專為有志理解與實踐 軟體正確性（Software Correctness）、物件導向設計原則（OOP Principles） 與 設計契約（Design by Contract） 精神的學員設計。

Eiffel 是由 Bertrand Meyer 開發的一種強型別、物件導向程式語言，其理念為：軟體必須被「設計」得對、並能證明其正確性。Eiffel 不僅是一門語言，更是一種工程方法，廣泛應用於 航空、金融、工控與關鍵系統開發。

在這三小時精華課程中，學員將學習 Eiffel 的語言架構、類別與繼承機制、契約式程式設計理念，以及如何以結構化與高可維護性的方式進行軟體建構。

 

適合對象：

• 想了解軟體正確性與設計契約概念的工程師

• 欲掌握物件導向設計精髓的學生或研究者

• 對高可靠性程式語言或學術性語言設計感興趣者

• 有 C++、Java 或 Ada 背景，想進階學習系統建模語言者

學習成果：

• 理解 Eiffel 語言的設計哲學與物件導向核心概念

• 能撰寫基本的 Eiffel 類別、方法與繼承結構

• 掌握 Design by Contract（契約式程式設計）原理與應用

• 培養以軟體品質與正確性為核心的開發思維

• 為進一步研究軟體工程、形式化方法（Formal Methods）奠定基礎

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課程時長

3 小時（180 分鐘）
理論講解與實作操作比例約 4 : 6

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課程大綱

第一部份：Eiffel 語言概觀與開發環境（30 分鐘）

• Eiffel 語言發展歷史與應用實例

• Bertrand Meyer 與軟體工程思想介紹

• EiffelStudio 開發環境與專案概念（ACE 設定檔）

• 語法概覽：關鍵詞、縮進與程式架構

• 實作：撰寫第一個 Eiffel 程式 “Hello Eiffel!”

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第二部份：語法基礎與型別系統（40 分鐘）

• 基本資料型別（INTEGER、REAL、BOOLEAN、CHARACTER、STRING）

• 變數宣告與區域作用域

• 條件與迴圈控制（if、from...until、loop...end）

• 運算子與邏輯判斷結構

• 實作練習：建立輸入運算與簡易輸出範例

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第三部份：物件導向與類別設計（40 分鐘）

• 封裝（Encapsulation）與屬性管理（feature）

• 方法（routine）與參數傳遞（argument passing）

• 繼承（inheritance）與多型（polymorphism）

• 建構子（creation procedure）

• 實作範例：設計一個「銀行帳戶系統」類別結構

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第四部份：Design by Contract 契約式程式設計（40 分鐘）

• 契約式設計核心理念：前置條件、後置條件、不變式

• 使用 require、ensure、invariant 關鍵詞實現軟體正確性保證

• 例外處理（rescue、retry）機制

• 可驗證開發流程：如何測試與驗證邏輯一致性

• 實作練習：撰寫具防呆檢查的安全計算與資料操作程式

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第五部份：綜合實作與延伸應用（30 分鐘）

• 綜合專案實作：設計一個「學生成績管理系統」

• 契約檢查與錯誤追蹤（Assertion Checking）

• Eiffel 在現代開發中的應用（Eiffel.NET、EiffelStudio CLI）

• 延伸學習方向：形式規格、軟體安全性、可靠性開發

• 課後資源與開源工具介紹

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課程特色

• 三小時完整掌握 Eiffel 程式語言的核心理念與語法結構。

• 融合「程式實作 + 工程方法學」的教學方式。

• 強調設計契約與軟體品質導向思維。

• 適合學術研究與工程實務並重的進階學員。