簡(jiǎn)析程序設計方式改進(jìn)研究及優(yōu)化策略論文
1 程序設計方式改進(jìn)的必要性
計算機技術(shù)現在發(fā)展如火如荼，它在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中占有著(zhù)不可動(dòng)搖的地位，計算機本身經(jīng)歷了電子管時(shí)代、晶體管時(shí)代、集成電路時(shí)代及超大規模集成電路時(shí)代的階段性發(fā)展，計算機程序設計也因應產(chǎn)生了機器語(yǔ)言編程、匯編語(yǔ)言編程及高級語(yǔ)言編程的階段性發(fā)展。
對程序設計而言，機器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級語(yǔ)言的發(fā)展讓程序設計越來(lái)越容易，計算效率越來(lái)越高。但進(jìn)入高級語(yǔ)言的發(fā)展階段之后，計算機程序設計方式?jīng)]有出現大的變革，編程語(yǔ)言本身的發(fā)展非常緩慢，如誕生于1972年的C語(yǔ)言，迄今仍然廣泛使用，是最受歡迎的編程語(yǔ)言。雖然期間也出現了很多重要發(fā)展，例如面向對象開(kāi)發(fā)模式，但與計算機硬件在“摩爾定律”的指導下性能呈百倍增長(cháng)的速度比起來(lái)是遠遠落后的。因此，當前計算機編程改進(jìn)是必要的，不僅是為了適應人們的需求，更是讓計算機技術(shù)的發(fā)展提上一個(gè)新的臺階，它是計算機技術(shù)在市場(chǎng)經(jīng)濟發(fā)展體制下的一種必然趨勢。
2 程序設計目前存在的一些問(wèn)題
2.1 技術(shù)層面的缺失
在第三次科技革命爆發(fā)后，我國的科學(xué)技術(shù)也隨之得到了發(fā)展，計算機技術(shù)及其應用隨之長(cháng)足發(fā)展。但是由于存在市場(chǎng)與技術(shù)的短板，我國計算機技術(shù)的發(fā)展仍然沒(méi)有能很好應用，在計算機編程領(lǐng)域更是如此。特別是程序設計語(yǔ)言、集成開(kāi)發(fā)環(huán)境與開(kāi)發(fā)框架等工具絕大部分來(lái)自國外，如最受歡迎的20種編程語(yǔ)言，沒(méi)有一個(gè)是起源自我國，相關(guān)自主研發(fā)技術(shù)非常少，這說(shuō)明我國在編程技術(shù)層面上有很大的缺失。只有自己研究的技術(shù)，才說(shuō)明本國的科學(xué)技術(shù)取得了進(jìn)步，所以這方面是需要提升的。
2.2 應用層面的缺失
隨著(zhù)計算機超大規模集成電路時(shí)代的發(fā)展，隨之而來(lái)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)掀起了計算機技術(shù)應用的下一個(gè)高潮，對于計算機程序設計而言，編程過(guò)程中需面向的對象從單一的電腦擴展到需同時(shí)面向手機、平板電腦、汽車(chē)等各類(lèi)型設備，編程應用的層面增強了復雜性。
所以在程序設計的應用層面，面向的設備類(lèi)型增加了，各類(lèi)型設備數據一致性要求增加了，不同設備適應性要求增加了，這些都要求程序設計模式隨之而改進(jìn)。
3 程序設計方式的改進(jìn)及教學(xué)優(yōu)化策略研究
3.1 程序設計方式改進(jìn)的一些改進(jìn)思想
計算機科學(xué)中有兩類(lèi)基本的問(wèn)題，一類(lèi)是理論，如算法、數據結構等，一類(lèi)是系統，如操作系統、網(wǎng)絡(luò )系統、存儲系統等。在我們對計算機編程方式優(yōu)化的思考中，首要考慮的應該是算法，因為算法是程序設計的基礎。計算機編程的目的就是利用計算機語(yǔ)言，把人類(lèi)的語(yǔ)言進(jìn)行翻譯，然后轉換成計算機語(yǔ)言，從而處理人們的工作和一些需求。對算法的優(yōu)化就是用數學(xué)中的一些理論和思想，對程序設計要解決的問(wèn)題進(jìn)行總結和劃分，讓問(wèn)題變得更容易理解和解決。因此我們更要積極研究，把數學(xué)算法更好地運用在編程中。
對計算機程序設計方式改進(jìn)，除了算法之外，我們更應該從全局的高度，去思考如何降低開(kāi)發(fā)難度，讓更多的人能夠更容易掌握編程技術(shù)，從而更好地促進(jìn)計算機技術(shù)在工作和生活中的應用。
3.2 程序設計中具體的改進(jìn)及教學(xué)優(yōu)化策略
3.2.1 通過(guò)結構優(yōu)化對高級語(yǔ)言改進(jìn)的研究
C語(yǔ)言是當前應用最廣泛的高級語(yǔ)言之一，是一種面向過(guò)程的高級語(yǔ)言，由于C語(yǔ)言早在1972年就被發(fā)明出來(lái)，因此語(yǔ)言上存在一些缺陷是在所難免，例如C語(yǔ)言的重復編譯問(wèn)題，以及對程序員編程過(guò)程中代碼邏輯性關(guān)聯(lián)問(wèn)題等。這就促使我們對C語(yǔ)言加以?xún)?yōu)化。例如前文提到的重復編譯問(wèn)題，就采用#ifndef預處理命令加以解決，從而降低了編程的復雜度。
3.2.2通過(guò)算法優(yōu)化對高級語(yǔ)言改進(jìn)的研究
面向對象的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，是一類(lèi)以對象作為基本程序結構單位的程序設計語(yǔ)言，指用于描述的設計是以對象為核心，而對象是程序運行時(shí)刻的基本成分，語(yǔ)言中提供了類(lèi)、繼承等成分。面向對象開(kāi)發(fā)方式是處理程序系統龐大的較優(yōu)解決辦法。C++就是典型的面向對象開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，也是基于C語(yǔ)言拓展出來(lái)的一種高級語(yǔ)言，C++支持多種編程模式，比如面向對象編程、泛型編程和過(guò)程化編程等。隨著(zhù)計算機應用的日益廣泛，計算機需要處理的數據也日益龐大，因此程序設計的體量也隨之大規模增長(cháng)。
當程序設計體量大規模增長(cháng)時(shí)，編程就需要很多人力物力，需要花費很多時(shí)間。我們就需要在編寫(xiě)過(guò)程中運用數學(xué)建模的方法來(lái)節省時(shí)間，因為數學(xué)建模的方法主要是體現在對數據的統一性，這樣會(huì )很大程度的節省了程序員的程序編寫(xiě)[4]。而C++語(yǔ)言就很好地體現了數學(xué)建模方法的運用，保證了程序的快速高效性。這樣提高了程序員的編寫(xiě)效率。這就是數學(xué)算法在計算機編程中的很好的運用，對計算機編程進(jìn)行了很好的優(yōu)化。
今后我們也需要更多地研究利用數學(xué)算法來(lái)進(jìn)行編程的優(yōu)化，重點(diǎn)研究待解決問(wèn)題的規模、算法在各模型的運用、不同設備運算效率的區別等，從而選擇更合適的算法來(lái)進(jìn)行數學(xué)建模，實(shí)現優(yōu)化。
3.3 對于編程人才的大力培養
通過(guò)語(yǔ)言結構、數學(xué)算法等各種方法來(lái)進(jìn)行程序設計方式的優(yōu)化解決了技術(shù)問(wèn)題，而人的問(wèn)題也是很重要的.環(huán)節，就是高素質(zhì)的程序員。只有高素質(zhì)的程序員才能進(jìn)一步推動(dòng)編程方式的優(yōu)化。
因此，國家需要加大這方面的科研投入，增強科研機構實(shí)力，提高相關(guān)政策推動(dòng)力。提升相關(guān)培訓機構水平，各類(lèi)型學(xué)校特別是高校更要注重這方面的人才的培養，讓更多的人參與到其中，為計算機程序設計的優(yōu)化做出貢獻，使之更好地服務(wù)于社會(huì )，被人們所應用。
3.4 對于技術(shù)方面要創(chuàng )新
創(chuàng )新在科學(xué)技術(shù)中是一個(gè)重要的因素，在計算機技術(shù)中更是不可例外。我國需要研究出屬于自己國家的編程方面的技術(shù)，在原有的技術(shù)上得到創(chuàng )新，使之更適合我國的發(fā)展。在這方面，可以著(zhù)重建立新興軟件工業(yè)園，大力引進(jìn)專(zhuān)業(yè)人才和技術(shù)，并進(jìn)行研發(fā)，工業(yè)園的建立，將會(huì )帶動(dòng)地區性發(fā)展，吸引更多的優(yōu)秀人才參與其中，進(jìn)行創(chuàng )新計算機編程技術(shù)，由于人才的合力，再加上創(chuàng )新的因素，使計算機編程方式得到更好的優(yōu)化和改進(jìn)。
4 結束語(yǔ)
綜上所述，隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，程序設計有一定程度的發(fā)展，但是各方面的局限，程序設計技術(shù)與計算機硬件的爆發(fā)式增長(cháng)是不相符的，導致不能被更好地運用。所以計算機編程方式需要優(yōu)化，目前我們研究的數學(xué)算法在計算機編程方式中，可以起到很好的優(yōu)化作用，但是這些優(yōu)化遠遠還不夠，還需要我們培養這方面的人才，需要技術(shù)的創(chuàng )新。
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