試析計(jì)算機(jī)編程語言的發(fā)展及應(yīng)用

何敏

摘要：由于計(jì)算機(jī)編程的不斷創(chuàng)新發(fā)展，它也逐漸成為各個(gè)企業(yè)進(jìn)行科學(xué)創(chuàng)新、自我發(fā)展的主要基礎(chǔ)，也正因如此計(jì)算機(jī)編程在各個(gè)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(jì)算機(jī)編程語言的一席之地，近年來隨著科學(xué)技術(shù)的提升，計(jì)算機(jī)編程語言已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的核心手段，也成為計(jì)算機(jī)應(yīng)用進(jìn)程中的核心支撐技術(shù)。因此，系統(tǒng)介紹計(jì)算機(jī)編程語言的發(fā)展歷程，同時(shí)對將來的發(fā)展方向進(jìn)行預(yù)測就顯得尤其重要了，故而該文在簡要介紹計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的歷程的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對計(jì)算機(jī)編程語言的發(fā)展歷程以及應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)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(jì)算機(jī);編程語言;應(yīng)用;信息化;發(fā)展應(yīng)用

中圖分類號：TP3? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? 文章編號：1009-3044（2018）36-0039-02

隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)便捷化、技術(shù)化的特點(diǎn)逐漸成為社會各行業(yè)發(fā)展的中堅(jiān)力量，同時(shí)也隨著全球化的發(fā)展得到了一定的推廣。計(jì)算機(jī)技術(shù)在傳統(tǒng)行業(yè)的主要應(yīng)用為計(jì)算機(jī)編程語言的創(chuàng)新和完善，以幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)信息化，得到長久的發(fā)展。現(xiàn)階段隨著計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)編程技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)當(dāng)向著緊跟時(shí)代潮流、保障計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)計(jì)算技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展開展。因此，本文重點(diǎn)對計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展前景進(jìn)行必要的探討，旨在進(jìn)一步完善計(jì)算機(jī)技術(shù)，規(guī)范計(jì)算機(jī)編程語言，最終通過編程語言的提升推動計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。

1 研究背景

計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的程序均由計(jì)算機(jī)編程語言完成。計(jì)算機(jī)編程語言不僅是計(jì)算機(jī)發(fā)展的核心，更是人類和計(jì)算機(jī)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(jī)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(shí)摒除那些同主干關(guān)聯(lián)不大的細(xì)節(jié)，達(dá)到簡化指令、化簡程序的目的;機(jī)器語言則是使用能夠被計(jì)算機(jī)直接識別的二進(jìn)制代碼編寫的，這種便攜方式的優(yōu)點(diǎn)為具有更加直接的可讀性、更優(yōu)質(zhì)的靈活性，運(yùn)行起來也更為快速，但是較為簡單的編寫有時(shí)也會導(dǎo)致機(jī)器語言在使用上受到影響，程序運(yùn)行也會存在不流暢的問題;匯編語言基本同機(jī)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(yùn)行程序，減少瑣碎的細(xì)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(jì)算機(jī)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(yàn)，因此，程序設(shè)計(jì)不僅要求精通語言，更要求對應(yīng)用本身有所了解，掌握計(jì)算機(jī)中對常用應(yīng)用問題進(jìn)行處理的一些基本方法及其按控制邏輯進(jìn)行組合的思維方法。從本質(zhì)上看，程序設(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)編程語言發(fā)展史

計(jì)算機(jī)主要由硬件和軟件兩大部分組成。計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備構(gòu)成了計(jì)算機(jī)的外殼（包括輸入輸出設(shè)備、存儲設(shè)備、運(yùn)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(jì)算機(jī)運(yùn)行的內(nèi)部構(gòu)件，計(jì)算機(jī)語言編程的正是這些軟件。計(jì)算機(jī)的具體組成可以參照圖1。

計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)為人們實(shí)現(xiàn)科技化生活提供給了方向，計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)出現(xiàn)于“冷戰(zhàn)時(shí)期”，當(dāng)時(shí)美國因?yàn)闊o法在戰(zhàn)場上實(shí)現(xiàn)正常通信而發(fā)明了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這種設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)期人們的精神文明科技產(chǎn)物，計(jì)算機(jī)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(jià)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(jì)、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(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為通過集成電路、先進(jìn)的電子元件的新型計(jì)算機(jī);軟件設(shè)備也由原本復(fù)雜的機(jī)器語言發(fā)展到多種編程語言融合的程序編寫方式;計(jì)算機(jī)的用途也由最初基礎(chǔ)的計(jì)算通訊功能發(fā)展到同時(shí)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(jìn)一步發(fā)展，計(jì)算機(jī)已經(jīng)融入人們的生活和工作中，逐漸改變了社會運(yùn)行方式，并在世界經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治改革和文化發(fā)展領(lǐng)域取得了不錯的進(jìn)步;我國今年推出的“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展模式也逐漸實(shí)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(shí)施、科技研究等有較大的貢獻(xiàn)。

3 計(jì)算機(jī)編程語言的應(yīng)用

計(jì)算機(jī)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(jì)語言。隨著程序設(shè)計(jì)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(jì)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(jìn)一步提升信息化發(fā)展進(jìn)程以及提高計(jì)算機(jī)軟件的運(yùn)行質(zhì)量，國內(nèi)外許多專家學(xué)者都在堅(jiān)持完善和創(chuàng)新計(jì)算機(jī)編程語言。尤其是近些年計(jì)算機(jī)變成行業(yè)的發(fā)展，眾多非“科班”出身的人員也加入計(jì)算機(jī)編程工作中來，為了降低計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(dú)有的優(yōu)勢，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該參照實(shí)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(qiáng)、針對性強(qiáng)的語言模式，進(jìn)而最大程度地展現(xiàn)該編程語言的優(yōu)勢，實(shí)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(yùn)算符號和多種多樣的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所以在計(jì)算機(jī)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(jì)對計(jì)算機(jī)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(shí)能夠通過簡單的移植軟件將一臺計(jì)算機(jī)上的軟件轉(zhuǎn)移到另一臺計(jì)算機(jī)上，而不導(dǎo)致軟件崩潰。

2） C++

當(dāng)前市面上運(yùn)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(shí)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(yùn)行穩(wěn)定性，能夠不斷優(yōu)化程序語言的運(yùn)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(shí)，C++也具有較強(qiáng)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(jī)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(jī)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(diǎn)，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(qiáng)大和簡單易用兩個(gè)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(shí)現(xiàn)了面向?qū)ο罄碚?，允許程序員以優(yōu)雅的思維方式進(jìn)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(dú)立與可移植性、多線程、動態(tài)性等特點(diǎn)。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(shí)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(jìn)入信息化時(shí)代以來，Java因?yàn)槠浜唵魏啙嵉恼Z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(gè)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(hù)和手機(jī)軟件設(shè)計(jì)方面（許多安卓APP都使用Java設(shè)計(jì)）。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(yùn)用許多不同的框架來創(chuàng)建web項(xiàng)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(xiàng)目中也經(jīng)常被用到，例如醫(yī)療救護(hù)、保險(xiǎn)、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(shí)，Java還因其強(qiáng)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(jī)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(diǎn)，利于學(xué)習(xí)，使用廣泛，主要適用于Web開發(fā)領(lǐng)域。PHP獨(dú)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(gè)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(dá)到加密和優(yōu)化代碼運(yùn)行，使代碼運(yùn)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(jì)算機(jī)控制的需求。

4 計(jì)算機(jī)編程語言的發(fā)展方向

1） 提供更便捷的操作

當(dāng)前計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)的主線仍舊是面向客戶要求的程序設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)抽象。為了提高計(jì)算機(jī)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?yàn)槭褂谜咛峁┍憬菪缘姆较虬l(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(jìn)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(jì)語言也是一個(gè)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(jià)大于20的產(chǎn)品，對所屬種類進(jìn)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(jì)算機(jī)編程語言不僅是計(jì)算機(jī)運(yùn)行的指令，更是計(jì)算機(jī)編程人員和計(jì)算機(jī)之間的交流工具。經(jīng)過近一百年的發(fā)展，計(jì)算機(jī)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(dá)到了一定水準(zhǔn)，計(jì)算機(jī)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(shí)際需求進(jìn)行選擇，以使計(jì)算機(jī)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(shí)現(xiàn)便捷性和安全性的發(fā)展，擴(kuò)大編程語言的使用范圍，為編程語言的進(jìn)一步發(fā)展提供良好的發(fā)展環(huán)境，真正實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展。

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