程序设计方式改进研究及优化策略

李玮琦

摘要：随着科学技术的发展，计算机技术日益普遍。计算机技术已经被广泛地运用人类的工作与生活中，我们通过程序设计来实现计算机技术在全社会的广泛应用。计算机程序设计就是使用计算机语言，去编辑或者输入各种指令，经过计算机运算后输出相应结果。程序设计是计算机技术应用最重要的版块，计算机程序设计发展至今已数十年，其发展模式的改进是存在着其必要性的。该文着重介绍了计算机编程方式改进的必要性以及一些优化策略的研究。

关键词：计算机；编程方式；必要性；问题；优化策略

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）22-0065-02

随着技术和社会的不断发展，计算机技术被巧妙地运用在全球各领域的工作之中和人们的家庭生活之中。

计算机程序设计发展至今，大体经历了三个阶段，每个阶段的发展都给行业发展带来了巨大的进步。但是计算机编程语言本身的发展非常缓慢，程序设计的相关模式与应用匹配度仍然有待提高。

计算机程序设计是通过一种人们可以与计算机交流的语言来与计算机及其外部设备进行交互，通过这种语言形式[1]，人们可以让计算机处理很多复杂的工作。虽然计算机技术已经广泛运用在工作和生活之中，但是计算机程序设计对于很多机构和个人来说，无法很好地被理解和掌握，以至于不能更好地应用计算机技术发展的各项成果，也在某种程度上阻碍了计算机技术的发展。

因此，为了计算机技术更好的发展，计算机程序设计的改进是很有必要的，同时这种改进也应当适时地在高校教学中反映出来，以便培养更多优秀人才。

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[2]。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[3]。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[5]，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。

参考文献：

[1] 王运生.计算机编程方式改进的必要性及优化策略[J].电脑编程技巧与维护，2014（20）.

[2] 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）.

[3] 郭蕾，王昕，陈世亮.计算机编程方式改进的必要性及优化[J].科技尚品，2015（12）.

[4] 牟昊天.计算机编程方式改进的必要性及优化策略[J].通讯世界，2015（16）.

[5] 李佳珊.对计算机编程方式改进的研究[J].电子技术与软件工程，2013（23）.