【人工智能通识专栏】第二十七讲:Deepseek编程助手
DeepSeek支持C/C++、Python 、Java、JavaScript、MATLAB、R等70余种语言,适用于前端、后端、数据分析及系统脚本编写,在编程合开发场景中达到了与先进闭源模型相当的性能,既能帮助新手快速写出专业代码,也能帮助程序员大幅提升开发效率。例如:【针对以下[编程语言]代码片段,请从代码规范、潜在缺陷、性能优化和可维护性进行审查,给出:(1)具体问题定位,(2)安全漏洞的说
大型语言模型(LLM)在代码生成、代码补全和代码解释等方面已经展现出强大能力。DeepSeek支持C/C++、Python 、Java、JavaScript、MATLAB、R等70余种语言,适用于前端、后端、数据分析及系统脚本编写,在编程合开发场景中达到了与先进闭源模型相当的性能,既能帮助新手快速写出专业代码,也能帮助程序员大幅提升开发效率。
使用Deepseek作为编程助手,建议先使用提示词指定助手角色:【你现在是一名资深的软件工程师,熟悉多种编程语言和开发框架,对软件开发的生命周期有深入的理解。你擅长解决技术问题,并具有优秀的逻辑思维能力。请在这个角色下为我解答以下问题。】
9.2.1 代码生成与补全
代码生成
开发者以自然语言描述需求,Deepseek可以帮助我们自动生成程序代码。无论是简单的算法、数据处理脚本,还是完整的项目框架,它都能帮你快速生成可运行的代码,极大提升开发效率。上节的网页生成就是用来生成JavaScript、HTML语言的程序代码,我们也可以要求Deepseek用其它编程语言实现更复杂的程序设计。
开发者只需输入自然语言描述的功能需求,DeepSeek Coder 就能生成相应的代码。让我们从一个简单的排序算法开始。
在Deepseek网页版以对话聊天方式输入:【用C语言写一个排序算法,输入为一个整数列表,输出为升序排列的列表。】
图9-6:Deepseek生成排序算法程序
Deepseek就会自动生成C程序代码,如图9-6所示。代码区标题栏的字符“c”表示C语言,按钮 “复制”用于复制代码到粘贴板,“下载”用于将代码下载保存到本地。将代码复制到C语言编译器中,就可以编译运行这个程序。
如何描述编程需求
要让 DeepSeek高效地编写程序,关键在于清晰、具体地描述编程需求。
1. 做什么:明确程序的功能,避免模糊描述。
2. 用什么写:指定使用的语言和环境,包括是否需要特定的框架或库。
3. 描述输入/输出:用户如何提供数据,程序返回什么,结果如何输出。
4. 说明约束:说明是否有特殊边界条件,是否有性能要求,是否需要进行错误处理。
5. 给出示例:对于可能存在歧义的描述,提供示例输入与预期输出。
6. 给出功能清单:对于复杂任务可以分模块描述需求,或者分步骤逐步引导和完善。
例如,我们希望写一个方块消除游戏,可以描述需求如下。
请编写一个N皇后问题的程序。
1. 功能:给定一个整数N,生成所有不同的在N×N棋盘上放置N个皇后且彼此不攻击的解法。
2. 输入:从标准输入读取一个整数N(1 ≤ N ≤ 10)。
3. 输出:输出一个列表,每个元素表示一种解法。解法用棋盘表示,每行是一个由 '-' 和 'Q' 组成的字符串。
4. 约束:
(1)必须正确生成所有解法。
(2)对于非法输入(非整数或超出范围),输出”Invalid input!”。
5. 用Python语言编程。
Deepseek自动生成了Python程序代码,并给出使用说明。将生成的代码复制到PyCharm中,就可以编译和运行例程。
生成代码块
代码生成可以完成整个程序,也可以生成部分代码块。例如函数和方法生成、类和对象生成、条件语句和循环结构生成、生成代码模板、生成测试代码。
1. 函数和方法生成:当用户输入方法或函数名称时,可以自动创建新的函数或方法,并根据已有的上下文生成相应的参数和返回值类型。
2. 类和对象生成:可以根据用户输入的名称和属性信息,自动创建新的类和对象,并根据已有的上下文生成相应的方法和属性定义。
3. 条件语句和循环结构生成:当用户输入条件语句或循环结构时,可以自动根据条件和循环体中的代码段,生成相应的语句和代码块。
4. 代码模板生成:可以通过学习已有的代码库和代码规范,自动生成符合规范的代码模板,并根据用户的输入和上下文信息,生成相应的代码段。
5. 根据注释生成代码:根据注释描述生成相应的代码。
代码转换
Deepseek通过深度学习代码语义理解,可以实现编程语言间语法结构、标准库调用及编程范式的自动适配转换,同时保持功能逻辑等价性。
例如,将一种编程语言的代码转换为另一种编程语言,参考模板如下。
【将下方 [源语言] 代码转换为 [目标语言],请遵循以下规范:
1.保持算法逻辑完全等价;
2.匹配目标语言最佳实践;
3.保留原始注释并翻译为中文;
4.提示版本依赖差异(如需要)。】
代码补全
代码补全可以根据当前代码上下文预测代码结构,自动补全代码,帮助用户更快捷、更方便地编写代码。这对于新手程序员尤其好用。
. 常见函数和方法自动补全:当用户输入某个方法或函数名称时,通过对大量代码库的分析和学习,可以自动补全函数或方法的名称,并给出该方法或函数的参数列表和返回值类型。
2. 类型推断式自动补全:根据用户输入的变量类型或函数参数,可以自动补全相应的类型信息,并将其用于后续的代码编写过程中。
3. 变量和属性自动补全:当用户输入一个对象名称或属性名称时,可以根据已有的上下文和变量信息,自动补全对象属性和方法的名称和参数信息。
4. 代码块自动补全:可以自动识别用户正在编写的代码段落,并根据已有的上下文和语言语法,自动补全缺失的语句和代码块。
例如,我们希望补全一个计算斐波那契数列的函数,可以描述需求如下。
请补全如下的Python程序代码。
def fibonacci(n):
"""
计算斐波那契数列的第 n 项
"""
Deepseek自动补全该函数的代码,并给出程序说明,如图9-7所示。
在下节中还将介绍将Deepseek集成到IDE开发工具中,在编写代码的过程中,可以根据输入内容实时地完成代码行或代码段,显著提高编程效率。
图9-7:Deepseek自动补全函数代码
9.2.2 代码优化与调试
Deepseek可以根据上下文和已有代码,进行代码优化、代码审查、语法纠错,使代码更加准确、高效;也可以协助我们调试代码、测试代码,提高编程调试的效率。
代码优化
Deepseek编程助手的代码优化功能通过分析代码结构,可以从提升运行效率、减少资源消耗和增强可读性的维度改进代码,提供更高效、更优雅的实现方式。
1. 算法优化:改进算法性能,优化时间复杂度,或减小内存消耗。例如:
【以下代码的功能是***,请分析这段代码,从时间复杂度和内存占用进行优化。】
2. 代码重构:重构臃肿代码,提高代码的可读性。例如:
【以下代码的功能是***,请分析这段代码,然后重构代码以提高可读性。】
图9-8:Deepseek分析和优化代码
例如,以斐波那契数列的递归函数优化为例,提供的初始代码效率低下,而且存在边界条件错误。如图9-8所示,Deepseek编程助手首先进行代码分析与问题检查,然后给出了原递归法、记忆化递归法、迭代法和矩阵快速幂法4种优化算法的代码并进行对比,最后给出推荐方法和代码并进行验证。
代码审查
Deepseek编程助手的代码审查功能通过扫描代码,实时识别潜在错误、安全漏洞及不规范的写法,提供修复建议与最佳实践方案,可以提升代码质量与可维护性。
1. 语法纠错:精准识别代码中的语法错误(如括号缺失、变量未定义等)和逻辑错误(如死循环、条件判断失效),提供修正方案及语法规则解释。例如:
【针对以下[编程语言]代码片段,请检查是否存在语法错误和逻辑错误,给出:(1)定位具体问题,(2)修正语法错误。】
2. 边界条件检查:自动识别代码中对空值、零值、极值等边界情况处理不当的风险点,生成防御性代码建议和验证测试用例。例如:
【针对以下[编程语言]代码片段,请检查是否存在边界条件错误,给出:(1)定位问题,(2)修正错误代码,(3)生成测试用例。】
3. 漏洞审查:
例如:【针对以下[编程语言]代码片段,请从代码规范、潜在缺陷、性能优化和可维护性进行审查,给出:(1)具体问题定位,(2)安全漏洞的说明,(3)重构后的代码示例,(4)架构改进建议。】
代码调试
Deepseek编程助手的代码调试功能,通过分析代码执行流程和抛出的错误或异常信息、日志记录,可以帮助进行错误查找、分析和修复,提供调试建议。
例如,在调试代码时报错,可以将调试信息输入到Deepseek来帮助分析,参考模板如下。
【我在调试程序时遇到编译/运行错误,请帮我分析并给出建议:
1.开发环境:操作系统,IDE/编辑器,编程语言及版本,相关框架/库版本。
2.报错信息:(直接复制完整的报错日志,包括堆栈追踪)。
3.相关代码:(提供触发错误的代码片段及上下文,注意敏感信息脱敏)。
4.已尝试的解决步骤:如有,如重启 IDE、清理缓存、更新依赖等。】
Deepseek的代码审查和代码调试功能,对于新手程序员非常有帮助。需要提醒的是,在提问时要描述清楚项目背景、开发环境、相关代码和报错信息,而不要只把报错信息复制粘贴过来,才能让Deepseek更加快速有效地理解问题和提供解决建议。下节中将介绍将Deepseek集成到IDE开发工具中,由于Deepseek已经参与到代码编写与调试的过程中,可以更高效地帮助我们进行编程和调试。
9.2.3 文档注释与阅读
不论新手还是资深的程序员,最厌烦的往往都是给自己的代码写注释和文档,更头疼的恰恰又是阅读他人的缺少注释和文档的代码。DeepSeek不仅可以为我们的代码添加注释、编写文档,还能帮我们轻松地解读他人的代码。
代码注释
Deepseek编程助手的代码注释功能,通过语义解析与规范匹配,自动生成/优化函数注释(算法逻辑分步解释、参数说明、异常处理提示),支持 PEP257/GitHub 规范或定制化项目文档要求。
例如,我们希望为一段冒泡排序代码添加注释,可以描述需求如下。
请为如下的Python程序代码添加注释。
def bubble_sort(arr):
"""排序列表"""
n = len(arr)
for i in range(n-1):
for j in range(n-i-1):
if arr[j] > arr[j+1]:
arr[j], arr[j+1] = arr[j+1], arr[j]
Deepseek为这段冒泡排序代码添加的注释如下,涵盖了算法逻辑、变量作用和执行过程的说明。这样规范而详细的注释不仅符合工业级代码的注释规范,也达到了令人感动的水平。
def bubble_sort(arr):
"""冒泡排序算法实现(升序排序)
Args:
arr (list): 待排序的列表
Returns:
None: 原地修改列表,无显式返回
"""
# 获取列表长度(时间复杂度 O(1))
n = len(arr)
# 外层循环:控制排序轮次(需要 n-1 轮)
for i in range(n - 1):
# 内层循环:处理未排序部分的相邻元素比较
# 每轮结束后,最大的元素会"冒泡"到末尾,所以只需遍历到 n-i-1
for j in range(n - i - 1):
# 相邻元素比较(升序排序)
if arr[j] > arr[j + 1]:
# Python 的元组解包实现交换操作
arr[j], arr[j + 1] = arr[j + 1], arr[j]
技术文档
Deepseek编程助手可以阅读源代码,自动编写设计开发文档、使用指南和用户手册等技术文档,支持Markdown/Google风格指南等标准格式。
以一份空调控制器软件源程序为例,该源程序使用汇编语言编写,约5000行,基本没有注释,阅读和理解极其困难。将该源程序文件上传到Deepseek,要求编写该软件的设计开发文档。生成文档如图9-9所示,包括引言、系统概述、软件架构、关键模块说明、数据结构与符号定义、流程图、测试与验证、附录等内容,不仅形式规范、内容丰富,而且对代码的理解完全正确。
我们也可以进一步在输入中指定生成文档的样式内容及文档格式。例如:【请为**库编写快速指南,包含安装/基础用例/常见问题,以Markdown格式输出。】
图9-9:Deepseek自动生成开发文档
解读代码
上例编写文档说明Deepseek可以轻松阅读、分析和总结上传的源代码,这种能力也可以帮我们轻松解读他人的代码。
1. 项目级代码解析:通过静态代码分析与调用关系图谱构建,多层次智能解读架构设计模式、模块依赖关系、核心业务链路及关键技术的实现逻辑。参考模板如下。
【请解析 [项目名称] 的源代码:
(1)理分层架构与组件交互关系;
(2)提取主流程图中的核心服务调用链;
(3)位关键设计决策(如算法选型/性能优化点);
(4)识别潜在架构风险(如循环依赖/过度耦合)。】
2. 代码片段解析:通过静态代码分析和语义理解,智能解析代码的核心算法、参数规范、执行逻辑与技术特性。参考模板如下。
【请解析以下代码片段:
(1)明核心功能与使用场景;
(2)解析输入输出参数规范;
(3)拆解关键逻辑执行步骤;
(4)指出使用的技术特性。】
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