简析程序设计方式改进研究及优化策略论文

时间:2021-08-31

  1 程序设计方式改进的必要性

  计算机技术现在发展如火如荼,它在科学技术发展中占有着不可动摇的地位,计算机本身经历了电子管时代、晶体管时代、集成电路时代及超大规模集成电路时代的阶段性发展,计算机程序设计也因应产生了机器语言编程、汇编语言编程及高级语言编程的阶段性发展。

  对程序设计而言,机器语言、汇编语言、高级语言的发展让程序设计越来越容易,计算效率越来越高。但进入高级语言的发展阶段之后,计算机程序设计方式没有出现大的变革,编程语言本身的发展非常缓慢,如诞生于1972年的C语言,迄今仍然广泛使用,是最受欢迎的编程语言。虽然期间也出现了很多重要发展,例如面向对象开发模式,但与计算机硬件在“摩尔定律”的指导下性能呈百倍增长的速度比起来是远远落后的。因此,当前计算机编程改进是必要的,不仅是为了适应人们的需求,更是让计算机技术的发展提上一个新的台阶,它是计算机技术在市场经济发展体制下的一种必然趋势。

  2 程序设计目前存在的一些问题

  2.1 技术层面的缺失

  在第三次科技革命爆发后,我国的科学技术也随之得到了发展,计算机技术及其应用随之长足发展。但是由于存在市场与技术的短板,我国计算机技术的发展仍然没有能很好应用,在计算机编程领域更是如此。特别是程序设计语言、集成开发环境与开发框架等工具绝大部分来自国外,如最受欢迎的20种编程语言,没有一个是起源自我国,相关自主研发技术非常少,这说明我国在编程技术层面上有很大的缺失。只有自己研究的技术,才说明本国的科学技术取得了进步,所以这方面是需要提升的。

  2.2 应用层面的缺失

  随着计算机超大规模集成电路时代的发展,随之而来的移动互联网、物联网掀起了计算机技术应用的下一个高潮,对于计算机程序设计而言,编程过程中需面向的对象从单一的电脑扩展到需同时面向手机、平板电脑、汽车等各类型设备,编程应用的层面增强了复杂性。

  所以在程序设计的应用层面,面向的设备类型增加了,各类型设备数据一致性要求增加了,不同设备适应性要求增加了,这些都要求程序设计模式随之而改进。

  3 程序设计方式的改进及教学优化策略研究

  3.1 程序设计方式改进的一些改进思想

  计算机科学中有两类基本的问题,一类是理论,如算法、数据结构等,一类是系统,如操作系统、网络系统、存储系统等。在我们对计算机编程方式优化的思考中,首要考虑的应该是算法,因为算法是程序设计的基础。计算机编程的目的就是利用计算机语言,把人类的语言进行翻译,然后转换成计算机语言,从而处理人们的工作和一些需求。对算法的优化就是用数学中的一些理论和思想,对程序设计要解决的问题进行总结和划分,让问题变得更容易理解和解决。因此我们更要积极研究,把数学算法更好地运用在编程中。

  对计算机程序设计方式改进,除了算法之外,我们更应该从全局的高度,去思考如何降低开发难度,让更多的人能够更容易掌握编程技术,从而更好地促进计算机技术在工作和生活中的应用。

  3.2 程序设计中具体的改进及教学优化策略

  3.2.1 通过结构优化对高级语言改进的研究

  C语言是当前应用最广泛的高级语言之一,是一种面向过程的高级语言,由于C语言早在1972年就被发明出来,因此语言上存在一些缺陷是在所难免,例如C语言的重复编译问题,以及对程序员编程过程中代码逻辑性关联问题等。这就促使我们对C语言加以优化。例如前文提到的重复编译问题,就采用#ifndef预处理命令加以解决,从而降低了编程的复杂度。

  3.2.2通过算法优化对高级语言改进的研究

  面向对象的开发语言,是一类以对象作为基本程序结构单位的程序设计语言,指用于描述的设计是以对象为核心,而对象是程序运行时刻的基本成分,语言中提供了类、继承等成分。面向对象开发方式是处理程序系统庞大的较优解决办法。C++就是典型的面向对象开发语言,也是基于C语言拓展出来的一种高级语言,C++支持多种编程模式,比如面向对象编程、泛型编程和过程化编程等。随着计算机应用的日益广泛,计算机需要处理的数据也日益庞大,因此程序设计的体量也随之大规模增长。

  当程序设计体量大规模增长时,编程就需要很多人力物力,需要花费很多时间。我们就需要在编写过程中运用数学建模的方法来节省时间,因为数学建模的方法主要是体现在对数据的统一性,这样会很大程度的节省了程序员的程序编写[4]。而C++语言就很好地体现了数学建模方法的运用,保证了程序的快速高效性。这样提高了程序员的编写效率。这就是数学算法在计算机编程中的很好的运用,对计算机编程进行了很好的优化。

  今后我们也需要更多地研究利用数学算法来进行编程的优化,重点研究待解决问题的规模、算法在各模型的运用、不同设备运算效率的区别等,从而选择更合适的算法来进行数学建模,实现优化。

  3.3 对于编程人才的大力培养

  通过语言结构、数学算法等各种方法来进行程序设计方式的优化解决了技术问题,而人的问题也是很重要的环节,就是高素质的`程序员。只有高素质的程序员才能进一步推动编程方式的优化。

  因此,国家需要加大这方面的科研投入,增强科研机构实力,提高相关政策推动力。提升相关培训机构水平,各类型学校特别是高校更要注重这方面的人才的培养,让更多的人参与到其中,为计算机程序设计的优化做出贡献,使之更好地服务于社会,被人们所应用。

  3.4 对于技术方面要创新

  创新在科学技术中是一个重要的因素,在计算机技术中更是不可例外。我国需要研究出属于自己国家的编程方面的技术,在原有的技术上得到创新,使之更适合我国的发展。在这方面,可以着重建立新兴软件工业园,大力引进专业人才和技术,并进行研发,工业园的建立,将会带动地区性发展,吸引更多的优秀人才参与其中,进行创新计算机编程技术,由于人才的合力,再加上创新的因素,使计算机编程方式得到更好的优化和改进。

  4 结束语

  综上所述,随着技术的发展,程序设计有一定程度的发展,但是各方面的局限,程序设计技术与计算机硬件的爆发式增长是不相符的,导致不能被更好地运用。所以计算机编程方式需要优化,目前我们研究的数学算法在计算机编程方式中,可以起到很好的优化作用,但是这些优化远远还不够,还需要我们培养这方面的人才,需要技术的创新。

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