简析程序设计方式改进研究及优化策略论文

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。