何敏
摘要:由于計算機編程的不斷創新發展,它也逐漸成為各個企業進行科學創新、自我發展的主要基礎,也正因如此計算機編程在各個領域都得到了廣泛的應用。我國自20世紀四十年代以來,社會發展主線中已經有計算機編程語言的一席之地,近年來隨著科學技術的提升,計算機編程語言已經成為計算機技術發展的核心手段,也成為計算機應用進程中的核心支撐技術。因此,系統介紹計算機編程語言的發展歷程,同時對將來的發展方向進行預測就顯得尤其重要了,故而該文在簡要介紹計算機技術發展的歷程的基礎上,重點對計算機編程語言的發展歷程以及應用現狀進行分析,預測其發展前景,希望對相關教育工作者有所幫助。
關鍵詞:計算機;編程語言;應用;信息化;發展應用
中圖分類號:TP3? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? 文章編號:1009-3044(2018)36-0039-02
隨著互聯網時代的發展,計算機技術便捷化、技術化的特點逐漸成為社會各行業發展的中堅力量,同時也隨著全球化的發展得到了一定的推廣。計算機技術在傳統行業的主要應用為計算機編程語言的創新和完善,以幫助企業實現信息化,得到長久的發展。現階段隨著計算機編程語言的發展,各行業也逐漸開啟了新的發展模式,計算機編程技術的發展方向應當向著緊跟時代潮流、保障計算機技術的有效性,進而實現計算技術的可持續發展開展。因此,本文重點對計算機技術應用和發展前景進行必要的探討,旨在進一步完善計算機技術,規范計算機編程語言,最終通過編程語言的提升推動計算機技術的發展。
1 研究背景
計算機應用中的程序均由計算機編程語言完成。計算機編程語言不僅是計算機發展的核心,更是人類和計算機交流的方式。當前我們使用的所有編程語言可以分為三類:高級語言、機器語言和匯編語言,其中高級語言包含諸多編程語言,并且能夠將不同的多條指令融合成為單條指令同時摒除那些同主干關聯不大的細節,達到簡化指令、化簡程序的目的;機器語言則是使用能夠被計算機直接識別的二進制代碼編寫的,這種便攜方式的優點為具有更加直接的可讀性、更優質的靈活性,運行起來也更為快速,但是較為簡單的編寫有時也會導致機器語言在使用上受到影響,程序運行也會存在不流暢的問題;匯編語言基本同機器語言類似,匯編語言使用的是應用英文縮寫的標識符,同其他語言相比其在文件大小上更有優勢,具有更快的執行速度,但是匯編語言使用的程序軟件較為冗長,極易出錯。
基于以上比較,高級語言因簡化運行程序,減少瑣碎的細枝末節,對編寫者的知識能力沒有過高要求的優勢成為現在的主流語言。無論如何,計算機編程語言作為一種工具,最終目的是為了用于描寫程序,但是,掌握好語言本身并不等于就能書寫出良好的應用程序,正如學好漢語并不等于就能書寫出優秀的作文和小說一樣,從語言本身到其應用,不是量的變化,而是質的飛躍。這不僅涉及語言本身的范疇,還涉及應用問題處理的各種經驗,因此,程序設計不僅要求精通語言,更要求對應用本身有所了解,掌握計算機中對常用應用問題進行處理的一些基本方法及其按控制邏輯進行組合的思維方法。從本質上看,程序設計的創新發展不僅是技術的創新發展,更是思維意識的培養。
2 計算機編程語言發展史
計算機主要由硬件和軟件兩大部分組成。計算機的硬件設備構成了計算機的外殼(包括輸入輸出設備、存儲設備、運算設備和控制設備),軟件(包括系統軟件、通用軟件和應用軟件)則是支持計算機運行的內部構件,計算機語言編程的正是這些軟件。計算機的具體組成可以參照圖1。
計算機的出現為人們實現科技化生活提供給了方向,計算機網絡技術的出現則改變了人們的工作方式以及社會發展方式。計算機網絡技術出現于“冷戰時期”,當時美國因為無法在戰場上實現正常通信而發明了計算機網絡技術,這種設計的根本目的是保證通信技術在外界的影響下仍舊保持暢通,甚至能夠解決戰爭時期通訊技術受影響后其他部分可以正常工作。作為戰爭時期人們的精神文明科技產物,計算機在之后的發展中已經不單單能夠滿足通訊的需求,它的價值更多體現在推動社會發展中。
近些年,隨著社會經濟、科學水平的持續發展,我們可以很直觀地看到傳統依靠電子管、射線管、汞延遲線的計算機網絡技術已經發展成為通過集成電路、先進的電子元件的新型計算機;軟件設備也由原本復雜的機器語言發展到多種編程語言融合的程序編寫方式;計算機的用途也由最初基礎的計算通訊功能發展到同時具備知識處理、圖像傳輸、視頻播放、智能模擬等功能的設備。隨后由于網絡技術的進一步發展,計算機已經融入人們的生活和工作中,逐漸改變了社會運行方式,并在世界經濟建設、政治改革和文化發展領域取得了不錯的進步;我國今年推出的“互聯網+”發展模式也逐漸實現了政務信息化、教育信息化、生產信息化、發展信息化,對我國的教育格局、發展模式、政策實施、科技研究等有較大的貢獻。
3 計算機編程語言的應用
計算機編程語言經過幾十年的發展和應用,已經取得了一定的成果,了解其發展和分類有助于在軟件開發中選擇合適的程序設計語言。隨著程序設計語言的發展,出現了很多軟件開發工具,其充分展示了程序設計語言的特性,對提高軟件開發效率有很大作用。因此,為了進一步提升信息化發展進程以及提高計算機軟件的運行質量,國內外許多專家學者都在堅持完善和創新計算機編程語言。尤其是近些年計算機變成行業的發展,眾多非“科班”出身的人員也加入計算機編程工作中來,為了降低計算機編程語言的難度,創造出更加簡單易學的編程語言,為計算機程序編程人員提供更為簡便的工作環境,現階段使用較為廣泛的編程語言包括C語言、VB、C++、Java、PHP。上文已經分析過,不同的語言有其獨有的優勢,在實際應用中應該參照實際應用需求選擇相應的語言。為了保證編寫程序的流暢性,編程語言的選用應該選擇適應力強、針對性強的語言模式,進而最大程度地展現該編程語言的優勢,實現軟件的順暢應用。
1) C語言
C語言是應用較為廣泛的一種語言編寫方式,也是眾多語言編寫中使用最頻繁的語言形式。C語言編寫語法雖較為簡單,但有著豐富的運算符號和多種多樣的數據結構,所以在計算機語言編寫方式豐富的今天也占有一席之地。
此外,C語言中的代碼和數據分離的結構設計對計算機語言編寫有一定的簡化作用,這賦予了C語言極大的兼容能力,有時能夠通過簡單的移植軟件將一臺計算機上的軟件轉移到另一臺計算機上,而不導致軟件崩潰。
2) C++
當前市面上運行的絕大多數網絡游戲均由C++編寫,這也在一定程度上體現了C++語言的適用性。我們熟知的Windows/Linux 等操作系統內核均采用C 語言編寫,其實C++語言是以C語言為基礎不斷優化而來的,同C語言相比,它具有更優越的運行穩定性,能夠不斷優化程序語言的運行狀態。C++是C語言的優化版,具有更鮮明的語言簡潔性和穩健性,受到了眾多程序編寫人員的喜愛。同時,C++也具有較強的數據處理和繪圖能力,能夠較為快捷方便的處理手機等設備上系統軟件的圖形和軟件應用問題。
另外,C++語言的指針和機器效率較高,經常被應用于大型游戲和引擎編寫中,例如經典游戲 “俄羅斯方塊”就是由C++編寫而成的;當前較為流行的魔獸世界也是以VC6.0為主要編程語言。
3) Java
Java是一門面向對象編程語言,不僅吸收了C++語言的各種優點,還摒棄了C++里難以理解的多繼承、指針等概念,因此Java語言具有功能強大和簡單易用兩個特征。Java語言作為靜態面向對象編程語言的代表,極好地實現了面向對象理論,允許程序員以優雅的思維方式進行復雜的編程。
Java具有簡單性、面向對象、分布式、健壯性、安全性、平臺獨立與可移植性、多線程、動態性等特點。Java可以編寫桌面應用程序、Web應用程序、分布式系統和嵌入式系統應用程序等。同時作為一種分布式語言,Java是跨平臺構建高性能互聯網架構的不二之選,尤其是我國進入信息化時代以來,Java因為其簡單簡潔的語法定義、自動化的內存管理模式、可跨平臺的穩定移植性受到人們的信任。
Java具體應用在個人電腦、游戲編寫修復、多媒體和互聯網建設方面,特別是在互聯網快速發展的今天,Java被廣泛地應用在網站維護和手機軟件設計方面(許多安卓APP都使用Java設計)。Java 在電子商務領域以及網站開發領域占據了一定的席位,開發人員可以運用許多不同的框架來創建web項目,SpringMVC、Struts2.0以及frameworks,即使是簡單的servlet、jsp和以struts為基礎的網站在政府項目中也經常被用到,例如醫療救護、保險、教育、國防以及其他的不同部門網站都是以Java為基礎來開發的。同時,Java還因其強大的適應性成為客戶端辦公軟件的編寫語言,甚至風靡全國的“王者榮耀”、“微博”等也由其編寫,但是同C語言相比,Java編程機器的工作效率較低,編寫較慢,通常應用于大數據領域。
4) PHP
PHP(Hypertext Preprocessor)超文本預處理器,是一種通用開源腳本語言。語法吸收了C語言、Java和Perl的特點,利于學習,使用廣泛,主要適用于Web開發領域。PHP獨特的語法混合了C、Java、Perl以及PHP自創的語法,它可以比CGI或者Perl更快速地執行動態網頁。用PHP做出的動態頁面與其他的編程語言相比,PHP是將程序嵌入到HTML(標準通用標記語言下的一個應用)文檔中去執行,執行效率比完全生成HTML標記的CGI要高許多;PHP還可以執行編譯后代碼,編譯可以達到加密和優化代碼運行,使代碼運行更快。PHP主要應用于動態網站編程方面,但是需要配合htmlcss+rdiv+js一起使用,能夠基本滿足用戶對計算機控制的需求。
4 計算機編程語言的發展方向
1) 提供更便捷的操作
當前計算機程序設計的主線仍舊是面向客戶要求的程序設計和數據抽象。為了提高計算機編程語言的簡單便捷、適應大眾,編程語言必須簡單易學,不需要較高的專業性。編程語言要以能夠為使用者提供便捷性的方向發展,使具備一定基礎概念和基本使用能力的使用可以使用軟件進行簡單的工作流程編寫工作,提升操作的簡便性和軟件的適用范圍。
2) 抽象級別不斷提高
在過去近六十年的編程歷史中,編程語言的抽象級別不斷提高,人們都在努力讓編程語言更有表現力,這樣我們可以用更少的代碼完成更多的工作。筆者經過查閱資料發現:如今影響力較大的趨勢主要有三種,“聲明式的編程風格”(包括“領域特定語言”及“函數式編程”)、 “動態語言”(其最重要的方面便是“元編程”能力)以及多核環境下的“并發編程。此外隨著語言的發展,原本常用的“面向對象”語言,“動態語言”或是“函數式”等邊界也變得越來越模糊,例如各種主要的編程語言都受到函數式語言的影響。
因此,“多范式”程序設計語言也是一個愈發明顯的趨勢,例如LINQ的編程方式可將冗長的命令簡短化(以篩選出單價大于20的產品,對所屬種類進行分組,并降序地列出每組的分類名稱及產品數量的編寫為例。圖2為LINQ編程方式)。
5 結束語
計算機編程語言不僅是計算機運行的指令,更是計算機編程人員和計算機之間的交流工具。經過近一百年的發展,計算機編程語言已經獲得了巨大的發展,其語言豐富性和流暢性均達到了一定水準,計算機語言也發展出多種形式,這些語言各有優勢,使用者可以根據具體的網絡環境和實際需求進行選擇,以使計算機編程語言呈現出最優異的性能。
但是近些年來,隨著社會發展速度的加快,為了滿足現代企業對信息化發展的需求,編程語言必須在現有基礎上實現便捷性和安全性的發展,擴大編程語言的使用范圍,為編程語言的進一步發展提供良好的發展環境,真正實現其可持續發展。
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