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试析计算机编程语言的发展及应用

2018-03-04何敏

电脑知识与技术 2018年36期
关键词:发展应用编程语言计算机

何敏

摘要:由于计算机编程的不断创新发展,它也逐渐成为各个企业进行科学创新、自我发展的主要基础,也正因如此计算机编程在各个领域都得到了广泛的应用。我国自20世纪四十年代以来,社会发展主线中已经有计算机编程语言的一席之地,近年来随着科学技术的提升,计算机编程语言已经成为计算机技术发展的核心手段,也成为计算机应用进程中的核心支撑技术。因此,系统介绍计算机编程语言的发展历程,同时对将来的发展方向进行预测就显得尤其重要了,故而该文在简要介绍计算机技术发展的历程的基础上,重点对计算机编程语言的发展历程以及应用现状进行分析,预测其发展前景,希望对相关教育工作者有所帮助。

关键词:计算机;编程语言;应用;信息化;发展应用

中图分类号:TP3        文献标识码:A        文章编号:1009-3044(2018)36-0039-02

随着互联网时代的发展,计算机技术便捷化、技术化的特点逐渐成为社会各行业发展的中坚力量,同时也随着全球化的发展得到了一定的推广。计算机技术在传统行业的主要应用为计算机编程语言的创新和完善,以帮助企业实现信息化,得到长久的发展。现阶段随着计算机编程语言的发展,各行业也逐渐开启了新的发展模式,计算机编程技术的发展方向应当向着紧跟时代潮流、保障计算机技术的有效性,进而实现计算技术的可持续发展开展。因此,本文重点对计算机技术应用和发展前景进行必要的探讨,旨在进一步完善计算机技术,规范计算机编程语言,最终通过编程语言的提升推动计算机技术的发展。

1 研究背景

计算机应用中的程序均由计算机编程语言完成。计算机编程语言不仅是计算机发展的核心,更是人类和计算机交流的方式。当前我们使用的所有编程语言可以分为三类:高级语言、机器语言和汇编语言,其中高级语言包含诸多编程语言,并且能够将不同的多条指令融合成为单条指令同时摒除那些同主干关联不大的细节,达到简化指令、化简程序的目的;机器语言则是使用能够被计算机直接识别的二进制代码编写的,这种便携方式的优点为具有更加直接的可读性、更优质的灵活性,运行起来也更为快速,但是较为简单的编写有时也会导致机器语言在使用上受到影响,程序运行也会存在不流畅的问题;汇编语言基本同机器语言类似,汇编语言使用的是应用英文缩写的标识符,同其他语言相比其在文件大小上更有优势,具有更快的执行速度,但是汇编语言使用的程序软件较为冗长,极易出错。

基于以上比较,高级语言因简化运行程序,减少琐碎的细枝末节,对编写者的知识能力没有过高要求的优势成为现在的主流语言。无论如何,计算机编程语言作为一种工具,最终目的是为了用于描写程序,但是,掌握好语言本身并不等于就能书写出良好的应用程序,正如学好汉语并不等于就能书写出优秀的作文和小说一样,从语言本身到其应用,不是量的变化,而是质的飞跃。这不仅涉及语言本身的范畴,还涉及应用问题处理的各种经验,因此,程序设计不仅要求精通语言,更要求对应用本身有所了解,掌握计算机中对常用应用问题进行处理的一些基本方法及其按控制逻辑进行组合的思维方法。从本质上看,程序设计的创新发展不仅是技术的创新发展,更是思维意识的培养。

2 计算机编程语言发展史

计算机主要由硬件和软件两大部分组成。计算机的硬件设备构成了计算机的外壳(包括输入输出设备、存储设备、运算设备和控制设备),软件(包括系统软件、通用软件和应用软件)则是支持计算机运行的内部构件,计算机语言编程的正是这些软件。计算机的具体组成可以参照图1。

计算机的出现为人们实现科技化生活提供给了方向,计算机网络技术的出现则改变了人们的工作方式以及社会发展方式。计算机网络技术出现于“冷战时期”,当时美国因为无法在战场上实现正常通信而发明了计算机网络技术,这种设计的根本目的是保证通信技术在外界的影响下仍旧保持畅通,甚至能够解决战争时期通讯技术受影响后其他部分可以正常工作。作为战争时期人们的精神文明科技产物,计算机在之后的发展中已经不单单能够满足通讯的需求,它的价值更多体现在推动社会发展中。

近些年,随着社会经济、科学水平的持续发展,我们可以很直观地看到传统依靠电子管、射线管、汞延迟线的计算机网络技术已经发展成为通过集成電路、先进的电子元件的新型计算机;软件设备也由原本复杂的机器语言发展到多种编程语言融合的程序编写方式;计算机的用途也由最初基础的计算通讯功能发展到同时具备知识处理、图像传输、视频播放、智能模拟等功能的设备。随后由于网络技术的进一步发展,计算机已经融入人们的生活和工作中,逐渐改变了社会运行方式,并在世界经济建设、政治改革和文化发展领域取得了不错的进步;我国今年推出的“互联网+”发展模式也逐渐实现了政务信息化、教育信息化、生产信息化、发展信息化,对我国的教育格局、发展模式、政策实施、科技研究等有较大的贡献。

3 计算机编程语言的应用

计算机编程语言经过几十年的发展和应用,已经取得了一定的成果,了解其发展和分类有助于在软件开发中选择合适的程序设计语言。随着程序设计语言的发展,出现了很多软件开发工具,其充分展示了程序设计语言的特性,对提高软件开发效率有很大作用。因此,为了进一步提升信息化发展进程以及提高计算机软件的运行质量,国内外许多专家学者都在坚持完善和创新计算机编程语言。尤其是近些年计算机变成行业的发展,众多非“科班”出身的人员也加入计算机编程工作中来,为了降低计算机编程语言的难度,创造出更加简单易学的编程语言,为计算机程序编程人员提供更为简便的工作环境,现阶段使用较为广泛的编程语言包括C语言、VB、C++、Java、PHP。上文已经分析过,不同的语言有其独有的优势,在实际应用中应该参照实际应用需求选择相应的语言。为了保证编写程序的流畅性,编程语言的选用应该选择适应力强、针对性强的语言模式,进而最大程度地展现该编程语言的优势,实现软件的顺畅应用。

1) C语言

C语言是应用较为广泛的一种语言编写方式,也是众多语言编写中使用最频繁的语言形式。C语言编写语法虽较为简单,但有着丰富的运算符号和多种多样的数据结构,所以在计算机语言编写方式丰富的今天也占有一席之地。

此外,C语言中的代码和数据分离的结构设计对计算机语言编写有一定的简化作用,这赋予了C语言极大的兼容能力,有时能够通过简单的移植软件将一台计算机上的软件转移到另一台计算机上,而不导致软件崩溃。

2) C++

当前市面上运行的绝大多数网络游戏均由C++编写,这也在一定程度上体现了C++语言的适用性。我们熟知的Windows/Linux 等操作系统内核均采用C 语言编写,其实C++语言是以C语言为基础不断优化而来的,同C语言相比,它具有更优越的运行稳定性,能够不断优化程序语言的运行状态。C++是C语言的优化版,具有更鲜明的语言简洁性和稳健性,受到了众多程序编写人员的喜爱。同时,C++也具有较强的数据处理和绘图能力,能够较为快捷方便的处理手机等设备上系统软件的图形和软件应用问题。

另外,C++语言的指针和机器效率较高,经常被应用于大型游戏和引擎编写中,例如经典游戏 “俄罗斯方块”就是由C++编写而成的;当前较为流行的魔兽世界也是以VC6.0为主要编程语言。

3) Java

Java是一门面向对象编程语言,不仅吸收了C++语言的各种优点,还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念,因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。Java语言作为静态面向对象编程语言的代表,极好地实现了面向对象理论,允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程。

Java具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点。Java可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等。同时作为一种分布式语言,Java是跨平台构建高性能互联网架构的不二之选,尤其是我国进入信息化时代以来,Java因为其简单简洁的语法定义、自动化的内存管理模式、可跨平台的稳定移植性受到人们的信任。

Java具体应用在个人电脑、游戏编写修复、多媒体和互联网建设方面,特别是在互联网快速发展的今天,Java被广泛地应用在网站维护和手机软件设计方面(许多安卓APP都使用Java设计)。Java 在电子商务领域以及网站开发领域占据了一定的席位,开发人员可以运用许多不同的框架来创建web项目,SpringMVC、Struts2.0以及frameworks,即使是简单的servlet、jsp和以struts为基础的网站在政府项目中也经常被用到,例如医疗救护、保险、教育、国防以及其他的不同部门网站都是以Java为基础来开发的。同时,Java还因其强大的适应性成为客户端办公软件的编写语言,甚至风靡全国的“王者荣耀”、“微博”等也由其编写,但是同C语言相比,Java编程机器的工作效率较低,编写较慢,通常应用于大数据领域。

4) PHP

PHP(Hypertext Preprocessor)超文本预处理器,是一种通用开源脚本语言。语法吸收了C语言、Java和Perl的特点,利于学习,使用广泛,主要适用于Web开发领域。PHP独特的语法混合了C、Java、Perl以及PHP自创的语法,它可以比CGI或者Perl更快速地执行动态网页。用PHP做出的动态页面与其他的编程语言相比,PHP是将程序嵌入到HTML(标准通用标记语言下的一个应用)文档中去执行,执行效率比完全生成HTML标记的CGI要高许多;PHP还可以执行编译后代码,编译可以达到加密和优化代码运行,使代码运行更快。PHP主要应用于动态网站编程方面,但是需要配合htmlcss+rdiv+js一起使用,能够基本满足用户对计算机控制的需求。

4 计算机编程语言的发展方向

1) 提供更便捷的操作

当前计算机程序设计的主线仍旧是面向客户要求的程序设计和数据抽象。为了提高计算机编程语言的简单便捷、适应大众,编程语言必须简单易学,不需要较高的专业性。编程语言要以能够为使用者提供便捷性的方向发展,使具备一定基础概念和基本使用能力的使用可以使用软件进行简单的工作流程编写工作,提升操作的简便性和软件的适用范围。

2) 抽象级别不断提高

在过去近六十年的编程历史中,编程语言的抽象级别不断提高,人们都在努力让编程语言更有表现力,这样我们可以用更少的代码完成更多的工作。笔者经过查阅资料发现:如今影响力较大的趋势主要有三种,“声明式的编程风格”(包括“领域特定语言”及“函数式编程”)、 “动态语言”(其最重要的方面便是“元编程”能力)以及多核环境下的“并发编程。此外随着语言的发展,原本常用的“面向对象”语言,“动态语言”或是“函数式”等边界也变得越来越模糊,例如各種主要的编程语言都受到函数式语言的影响。

因此,“多范式”程序设计语言也是一个愈发明显的趋势,例如LINQ的编程方式可将冗长的命令简短化(以筛选出单价大于20的产品,对所属种类进行分组,并降序地列出每组的分类名称及产品数量的编写为例。图2为LINQ编程方式)。

5 结束语

计算机编程语言不仅是计算机运行的指令,更是计算机编程人员和计算机之间的交流工具。经过近一百年的发展,计算机编程语言已经获得了巨大的发展,其语言丰富性和流畅性均达到了一定水准,计算机语言也发展出多种形式,这些语言各有优势,使用者可以根据具体的网络环境和实际需求进行选择,以使计算机编程语言呈现出最优异的性能。

但是近些年来,随着社会发展速度的加快,为了满足现代企业对信息化发展的需求,编程语言必须在现有基础上实现便捷性和安全性的发展,扩大编程语言的使用范围,为编程语言的进一步发展提供良好的发展环境,真正实现其可持续发展。

参考文献:

[1] 邢伟. 浅谈计算机通信技术的发展与应用[J] . 信息通信, 2015(1):200-200.

[2] 野媛. 浅析C 语言的发展、特点及其应用[J] . 科学技术创新, 2017(33):101-102.

[3] 李海鸥. 浅析C 语言在计算机专业课程中的特点及其意义[J] . 黑龙江教育:理论与实践, 2016(10):69-70.

[4] 单继周, 马红, 刘树林. 计算机编程语言的发展与应用[J] . 科技、经济、市场, 2016(1):16-16.

[5] 王小琼,张帆.计算机编程方式优化的必要性与策略探索[J].产业与科技论坛,2015(23).

[通联编辑:代影]

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