何敏
摘要:由于計算機編程的不斷創(chuàng)新發(fā)展,它也逐漸成為各個企業(yè)進行科學(xué)創(chuàng)新、自我發(fā)展的主要基礎(chǔ),也正因如此計算機編程在各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。我國自20世紀(jì)四十年代以來,社會發(fā)展主線中已經(jīng)有計算機編程語言的一席之地,近年來隨著科學(xué)技術(shù)的提升,計算機編程語言已經(jīng)成為計算機技術(shù)發(fā)展的核心手段,也成為計算機應(yīng)用進程中的核心支撐技術(shù)。因此,系統(tǒng)介紹計算機編程語言的發(fā)展歷程,同時對將來的發(fā)展方向進行預(yù)測就顯得尤其重要了,故而該文在簡要介紹計算機技術(shù)發(fā)展的歷程的基礎(chǔ)上,重點對計算機編程語言的發(fā)展歷程以及應(yīng)用現(xiàn)狀進行分析,預(yù)測其發(fā)展前景,希望對相關(guān)教育工作者有所幫助。
關(guān)鍵詞:計算機;編程語言;應(yīng)用;信息化;發(fā)展應(yīng)用
中圖分類號:TP3? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼:A? ? ? ? 文章編號:1009-3044(2018)36-0039-02
隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展,計算機技術(shù)便捷化、技術(shù)化的特點逐漸成為社會各行業(yè)發(fā)展的中堅力量,同時也隨著全球化的發(fā)展得到了一定的推廣。計算機技術(shù)在傳統(tǒng)行業(yè)的主要應(yīng)用為計算機編程語言的創(chuàng)新和完善,以幫助企業(yè)實現(xiàn)信息化,得到長久的發(fā)展?,F(xiàn)階段隨著計算機編程語言的發(fā)展,各行業(yè)也逐漸開啟了新的發(fā)展模式,計算機編程技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)當(dāng)向著緊跟時代潮流、保障計算機技術(shù)的有效性,進而實現(xiàn)計算技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展開展。因此,本文重點對計算機技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展前景進行必要的探討,旨在進一步完善計算機技術(shù),規(guī)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(shù)的發(fā)展。
1 研究背景
計算機應(yīng)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(fā)展的核心,更是人類和計算機交流的方式。當(dāng)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?qū)⒉煌亩鄺l指令融合成為單條指令同時摒除那些同主干關(guān)聯(lián)不大的細節(jié),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(yōu)點為具有更加直接的可讀性、更優(yōu)質(zhì)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(dǎo)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(yīng)用英文縮寫的標(biāo)識符,同其他語言相比其在文件大小上更有優(yōu)勢,具有更快的執(zhí)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(jié),對編寫者的知識能力沒有過高要求的優(yōu)勢成為現(xiàn)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(yīng)用程序,正如學(xué)好漢語并不等于就能書寫出優(yōu)秀的作文和小說一樣,從語言本身到其應(yīng)用,不是量的變化,而是質(zhì)的飛躍。這不僅涉及語言本身的范疇,還涉及應(yīng)用問題處理的各種經(jīng)驗,因此,程序設(shè)計不僅要求精通語言,更要求對應(yīng)用本身有所了解,掌握計算機中對常用應(yīng)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(zhì)上看,程序設(shè)計的創(chuàng)新發(fā)展不僅是技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,更是思維意識的培養(yǎng)。
2 計算機編程語言發(fā)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(shè)備構(gòu)成了計算機的外殼(包括輸入輸出設(shè)備、存儲設(shè)備、運算設(shè)備和控制設(shè)備),軟件(包括系統(tǒng)軟件、通用軟件和應(yīng)用軟件)則是支持計算機運行的內(nèi)部構(gòu)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(xiàn)為人們實現(xiàn)科技化生活提供給了方向,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)則改變了人們的工作方式以及社會發(fā)展方式。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)出現(xiàn)于“冷戰(zhàn)時期”,當(dāng)時美國因為無法在戰(zhàn)場上實現(xiàn)正常通信而發(fā)明了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),這種設(shè)計的根本目的是保證通信技術(shù)在外界的影響下仍舊保持暢通,甚至能夠解決戰(zhàn)爭時期通訊技術(shù)受影響后其他部分可以正常工作。作為戰(zhàn)爭時期人們的精神文明科技產(chǎn)物,計算機在之后的發(fā)展中已經(jīng)不單單能夠滿足通訊的需求,它的價值更多體現(xiàn)在推動社會發(fā)展中。
近些年,隨著社會經(jīng)濟、科學(xué)水平的持續(xù)發(fā)展,我們可以很直觀地看到傳統(tǒng)依靠電子管、射線管、汞延遲線的計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)發(fā)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(shè)備也由原本復(fù)雜的機器語言發(fā)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(chǔ)的計算通訊功能發(fā)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(shè)備。隨后由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進一步發(fā)展,計算機已經(jīng)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(jīng)濟建設(shè)、政治改革和文化發(fā)展領(lǐng)域取得了不錯的進步;我國今年推出的“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展模式也逐漸實現(xiàn)了政務(wù)信息化、教育信息化、生產(chǎn)信息化、發(fā)展信息化,對我國的教育格局、發(fā)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(yīng)用
計算機編程語言經(jīng)過幾十年的發(fā)展和應(yīng)用,已經(jīng)取得了一定的成果,了解其發(fā)展和分類有助于在軟件開發(fā)中選擇合適的程序設(shè)計語言。隨著程序設(shè)計語言的發(fā)展,出現(xiàn)了很多軟件開發(fā)工具,其充分展示了程序設(shè)計語言的特性,對提高軟件開發(fā)效率有很大作用。因此,為了進一步提升信息化發(fā)展進程以及提高計算機軟件的運行質(zhì)量,國內(nèi)外許多專家學(xué)者都在堅持完善和創(chuàng)新計算機編程語言。尤其是近些年計算機變成行業(yè)的發(fā)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(chuàng)造出更加簡單易學(xué)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(huán)境,現(xiàn)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(jīng)分析過,不同的語言有其獨有的優(yōu)勢,在實際應(yīng)用中應(yīng)該參照實際應(yīng)用需求選擇相應(yīng)的語言。為了保證編寫程序的流暢性,編程語言的選用應(yīng)該選擇適應(yīng)力強、針對性強的語言模式,進而最大程度地展現(xiàn)該編程語言的優(yōu)勢,實現(xiàn)軟件的順暢應(yīng)用。
1) C語言
C語言是應(yīng)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(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),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(shù)據(jù)分離的結(jié)構(gòu)設(shè)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(zhuǎn)移到另一臺計算機上,而不導(dǎo)致軟件崩潰。
2) C++
當(dāng)前市面上運行的絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)游戲均由C++編寫,這也在一定程度上體現(xiàn)了C++語言的適用性。我們熟知的Windows/Linux 等操作系統(tǒng)內(nèi)核均采用C 語言編寫,其實C++語言是以C語言為基礎(chǔ)不斷優(yōu)化而來的,同C語言相比,它具有更優(yōu)越的運行穩(wěn)定性,能夠不斷優(yōu)化程序語言的運行狀態(tài)。C++是C語言的優(yōu)化版,具有更鮮明的語言簡潔性和穩(wěn)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(shù)據(jù)處理和繪圖能力,能夠較為快捷方便的處理手機等設(shè)備上系統(tǒng)軟件的圖形和軟件應(yīng)用問題。
另外,C++語言的指針和機器效率較高,經(jīng)常被應(yīng)用于大型游戲和引擎編寫中,例如經(jīng)典游戲 “俄羅斯方塊”就是由C++編寫而成的;當(dāng)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?qū)ο缶幊陶Z言,不僅吸收了C++語言的各種優(yōu)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(tài)面向?qū)ο缶幊陶Z言的代表,極好地實現(xiàn)了面向?qū)ο罄碚摚试S程序員以優(yōu)雅的思維方式進行復(fù)雜的編程。
Java具有簡單性、面向?qū)ο?、分布式、健壯性、安全性、平臺獨立與可移植性、多線程、動態(tài)性等特點。Java可以編寫桌面應(yīng)用程序、Web應(yīng)用程序、分布式系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序等。同時作為一種分布式語言,Java是跨平臺構(gòu)建高性能互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)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(nèi)存管理模式、可跨平臺的穩(wěn)定移植性受到人們的信任。
Java具體應(yīng)用在個人電腦、游戲編寫修復(fù)、多媒體和互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)方面,特別是在互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的今天,Java被廣泛地應(yīng)用在網(wǎng)站維護和手機軟件設(shè)計方面(許多安卓APP都使用Java設(shè)計)。Java 在電子商務(wù)領(lǐng)域以及網(wǎng)站開發(fā)領(lǐng)域占據(jù)了一定的席位,開發(fā)人員可以運用許多不同的框架來創(chuàng)建web項目,SpringMVC、Struts2.0以及frameworks,即使是簡單的servlet、jsp和以struts為基礎(chǔ)的網(wǎng)站在政府項目中也經(jīng)常被用到,例如醫(yī)療救護、保險、教育、國防以及其他的不同部門網(wǎng)站都是以Java為基礎(chǔ)來開發(fā)的。同時,Java還因其強大的適應(yīng)性成為客戶端辦公軟件的編寫語言,甚至風(fēng)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(yīng)用于大數(shù)據(jù)領(lǐng)域。
4) PHP
PHP(Hypertext Preprocessor)超文本預(yù)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(xué)習(xí),使用廣泛,主要適用于Web開發(fā)領(lǐng)域。PHP獨特的語法混合了C、Java、Perl以及PHP自創(chuàng)的語法,它可以比CGI或者Perl更快速地執(zhí)行動態(tài)網(wǎng)頁。用PHP做出的動態(tài)頁面與其他的編程語言相比,PHP是將程序嵌入到HTML(標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語言下的一個應(yīng)用)文檔中去執(zhí)行,執(zhí)行效率比完全生成HTML標(biāo)記的CGI要高許多;PHP還可以執(zhí)行編譯后代碼,編譯可以達到加密和優(yōu)化代碼運行,使代碼運行更快。PHP主要應(yīng)用于動態(tài)網(wǎng)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(fā)展方向
1) 提供更便捷的操作
當(dāng)前計算機程序設(shè)計的主線仍舊是面向客戶要求的程序設(shè)計和數(shù)據(jù)抽象。為了提高計算機編程語言的簡單便捷、適應(yīng)大眾,編程語言必須簡單易學(xué),不需要較高的專業(yè)性。編程語言要以能夠為使用者提供便捷性的方向發(fā)展,使具備一定基礎(chǔ)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(xiàn)力,這樣我們可以用更少的代碼完成更多的工作。筆者經(jīng)過查閱資料發(fā)現(xiàn):如今影響力較大的趨勢主要有三種,“聲明式的編程風(fēng)格”(包括“領(lǐng)域特定語言”及“函數(shù)式編程”)、 “動態(tài)語言”(其最重要的方面便是“元編程”能力)以及多核環(huán)境下的“并發(fā)編程。此外隨著語言的發(fā)展,原本常用的“面向?qū)ο蟆闭Z言,“動態(tài)語言”或是“函數(shù)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(shù)式語言的影響。
因此,“多范式”程序設(shè)計語言也是一個愈發(fā)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(chǎn)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(chǎn)品數(shù)量的編寫為例。圖2為LINQ編程方式)。
5 結(jié)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(jīng)過近一百年的發(fā)展,計算機編程語言已經(jīng)獲得了巨大的發(fā)展,其語言豐富性和流暢性均達到了一定水準(zhǔn),計算機語言也發(fā)展出多種形式,這些語言各有優(yōu)勢,使用者可以根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和實際需求進行選擇,以使計算機編程語言呈現(xiàn)出最優(yōu)異的性能。
但是近些年來,隨著社會發(fā)展速度的加快,為了滿足現(xiàn)代企業(yè)對信息化發(fā)展的需求,編程語言必須在現(xiàn)有基礎(chǔ)上實現(xiàn)便捷性和安全性的發(fā)展,擴大編程語言的使用范圍,為編程語言的進一步發(fā)展提供良好的發(fā)展環(huán)境,真正實現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展。
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