簡析程式設計方式改進研究及最佳化策略論文
簡析程式設計方式改進研究及最佳化策略論文
1 程式設計方式改進的必要性
計算機技術現在發展如火如荼，它在科學技術發展中佔有著不可動搖的地位，計算機本身經歷了電子管時代、電晶體時代、積體電路時代及超大規模積體電路時代的階段性發展，計算機程式設計也因應產生了機器語言程式設計、組合語言程式設計及高階語言程式設計的階段性發展。
對程式設計而言，機器語言、組合語言、高階語言的發展讓程式設計越來越容易，計算效率越來越高。但進入高階語言的發展階段之後，計算機程式設計方式沒有出現大的變革，程式語言本身的發展非常緩慢，如誕生於1972年的C語言，迄今仍然廣泛使用，是最受歡迎的程式語言。雖然期間也出現了很多重要發展，例如面向物件開發模式，但與計算機硬體在“摩爾定律”的指導下效能呈百倍增長的速度比起來是遠遠落後的。因此，當前計算機程式設計改進是必要的，不僅是為了適應人們的需求，更是讓計算機技術的發展提上一個新的臺階，它是計算機技術在市場經濟發展體制下的一種必然趨勢。
2 程式設計目前存在的一些問題
2.1 技術層面的缺失
在第三次科技革命爆發後，我國的科學技術也隨之得到了發展，計算機技術及其應用隨之長足發展。但是由於存在市場與技術的短板，我國計算機技術的發展仍然沒有能很好應用，在計算機程式設計領域更是如此。特別是程式設計語言、整合開發環境與開發框架等工具絕大部分來自國外，如最受歡迎的20種程式語言，沒有一個是起源自我國，相關自主研發技術非常少，這說明我國在程式設計技術層面上有很大的缺失。只有自己研究的技術，才說明本國的科學技術取得了進步，所以這方面是需要提升的。
2.2 應用層面的缺失
隨著計算機超大規模積體電路時代的發展，隨之而來的移動網際網路、物聯網掀起了計算機技術應用的下一個高潮，對於計算機程式設計而言，程式設計過程中需面向的物件從單一的電腦擴充套件到需同時面向手機、平板電腦、汽車等各型別裝置，程式設計應用的層面增強了複雜性。
所以在程式設計的應用層面，面向的裝置型別增加了，各型別裝置資料一致性要求增加了，不同裝置適應性要求增加了，這些都要求程式設計模式隨之而改進。
3 程式設計方式的改進及教學最佳化策略研究
3.1 程式設計方式改進的一些改進思想
計算機科學中有兩類基本的問題，一類是理論，如演算法、資料結構等，一類是系統，如作業系統、網路系統、儲存系統等。在我們對計算機程式設計方式最佳化的思考中，首要考慮的應該是演算法，因為演算法是程式設計的基礎。計算機程式設計的目的就是利用計算機語言，把人類的語言進行翻譯，然後轉換成計算機語言，從而處理人們的工作和一些需求。對演算法的最佳化就是用數學中的一些理論和思想，對程式設計要解決的問題進行總結和劃分，讓問題變得更容易理解和解決。因此我們更要積極研究，把數學演算法更好地運用在程式設計中。
對計算機程式設計方式改進，除了演算法之外，我們更應該從全域性的高度，去思考如何降低開發難度，讓更多的人能夠更容易掌握程式設計技術，從而更好地促進計算機技術在工作和生活中的應用。
3.2 程式設計中具體的改進及教學最佳化策略
3.2.1 透過結構最佳化對高階語言改進的研究
C語言是當前應用最廣泛的高階語言之一，是一種面向過程的高階語言，由於C語言早在1972年就被髮明出來，因此語言上存在一些缺陷是在所難免，例如C語言的重複編譯問題，以及對程式設計師程式設計過程中程式碼邏輯性關聯問題等。這就促使我們對C語言加以最佳化。例如前文提到的重複編譯問題，就採用#ifndef預處理命令加以解決，從而降低了程式設計的複雜度。
3.2.2透過演算法最佳化對高階語言改進的研究
面向物件的開發語言，是一類以物件作為基本程式結構單位的程式設計語言，指用於描述的設計是以物件為核心，而物件是程式執行時刻的基本成分，語言中提供了類、繼承等成分。面向物件開發方式是處理程式系統龐大的較優解決辦法。C++就是典型的面向物件開發語言，也是基於C語言拓展出來的一種高階語言，C++支援多種程式設計模式，比如面向物件程式設計、泛型程式設計和過程化程式設計等。隨著計算機應用的日益廣泛，計算機需要處理的資料也日益龐大，因此程式設計的體量也隨之大規模增長。
當程式設計體量大規模增長時，程式設計就需要很多人力物力，需要花費很多時間。我們就需要在編寫過程中運用數學建模的方法來節省時間，因為數學建模的方法主要是體現在對資料的統一性，這樣會很大程度的節省了程式設計師的程式編寫[4]。而C++語言就很好地體現了數學建模方法的運用，保證了程式的快速高效性。這樣提高了程式設計師的編寫效率。這就是數學演算法在計算機程式設計中的很好的運用，對計算機程式設計進行了很好的最佳化。
今後我們也需要更多地研究利用數學演算法來進行程式設計的最佳化，重點研究待解決問題的規模、演算法在各模型的運用、不同裝置運算效率的區別等，從而選擇更合適的演算法來進行數學建模，實現最佳化。
3.3 對於程式設計人才的大力培養
透過語言結構、數學演算法等各種方法來進行程式設計方式的最佳化解決了技術問題，而人的問題也是很重要的.環節，就是高素質的程式設計師。只有高素質的程式設計師才能進一步推動程式設計方式的最佳化。
因此，國家需要加大這方面的科研投入，增強科研機構實力，提高相關政策推動力。提升相關培訓機構水平，各型別學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，為計算機程式設計的最佳化做出貢獻，使之更好地服務於社會，被人們所應用。
3.4 對於技術方面要創新
創新在科學技術中是一個重要的因素，在計算機技術中更是不可例外。我國需要研究出屬於自己國家的程式設計方面的技術，在原有的技術上得到創新，使之更適合我國的發展。在這方面，可以著重建立新興軟體工業園，大力引進專業人才和技術，並進行研發，工業園的建立，將會帶動地區性發展，吸引更多的優秀人才參與其中，進行創新計算機程式設計技術，由於人才的合力，再加上創新的因素，使計算機程式設計方式得到更好的最佳化和改進。
4 結束語
綜上所述，隨著技術的發展，程式設計有一定程度的發展，但是各方面的侷限，程式設計技術與計算機硬體的爆發式增長是不相符的，導致不能被更好地運用。所以計算機程式設計方式需要最佳化，目前我們研究的數學演算法在計算機程式設計方式中，可以起到很好的最佳化作用，但是這些最佳化遠遠還不夠，還需要我們培養這方面的人才，需要技術的創新。