计算机语言编程思想构建分析

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摘要：程序员通过计算机语言来开发软件。编程思想对程序员如何使用计算机语言具有指导作用。介绍了计算机语言的发展历程，进一步概括了计算机语言编程的发展趋势和特点，并阐述了结构化程序设计思想和面向对象编程思想对程序员编写计算机语言的指导过程。数学运算有利于优化计算机语言编程思想，在运用计算机语言时，要巧妙地使用数学运算提高编程的效率。

关键词：计算机语言；编程思想；高级语言

计算机的应用在当今的生活中越来越普及。计算机语言编程为人们提供了丰富多彩的网络世界。程序员通过计算机编程，完成计算机软件的开发和更新迭代。而计算机编程思想则对程序员的工作起到指导性的作用。不同的编程思想各有优劣，对计算机编程思想进行研究，希望更多的人能够理解编程思想。

1计算机语言的发展及历程

计算机语言的发展经历了机器语言、汇编语言以及高级语言3个阶段。具体如下：（1）机器语言。这是计算机最早的编程语言方式，它是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种机器指令的集合，是世界上唯一一种计算机能直接识别并执行的语言，机器语言可以理解为程序员让计算机拥有某种操作功能，但这种功能的完成是建立在计算机的硬件结构之上的。使用机器语言进行编程的程序员，通常对计算机的指令和代码都十分了解，只有如此才能完成编程工作。程序员对输入和输出等指令的表达准确性直接决定了编程的质量，然而由于用机器语言编写的程序代码对不同型号或者说不同字长的计算机来说一般是不同的，并且它只有“0”和“1”两个符号组成的代码，这就造成机器语言具有先天不足：程序员编码效率很低，程序代码直观性、兼容性差，并且很容易出现错误。（2）汇编语言。由于机器语言的先天不足，使人们在使用机器语言的过程中有诸多不便之处。因此，编程需要效率更高、更为先进的语言。汇编语言放弃了原有的“0”和“1”组成指令代码，取而代之的是与代码意思相近的符号（字符），也就是我们通常所说的符号代码。由于汇编语言比机器语言易于读写、易于调试和修改，同时也具有机器语言执行速度快、占用内存空间少等优点，汇编语言借助这种符号代码的优势被大量应用于计算机中。然而汇编语言也有一些不足，例如，汇编语言和机器语言一样，也需要通过硬件来完成操作，编写复杂程序时具有明显的局限性，依赖于具体的机型，不能通用，也不能在不同机型之间移植，同时这些符号代码被编入到计算机中后，并不能立即被使用，还需要对编写好的程序进行二次加工，即要在计算机中讲这些代码转变成二进制的代码程序，才能被计算机识别和应用。（3）高级语言。尽管机器语言和汇编语言的发展较早，但两者都要求计算机编程人员有较高的技术，程序员除了要了解编程外，还要熟悉计算机的硬件结构和工作原理。这就把编程人员限制在一些计算机专业的人群中，从这个视角来看，就十分不利于计算机走入千家万户，因此一种类似于人类语言的编程语言———高级语言就出现了，高级语言十分形象生动，很容易记忆，人们更容易接受。只需要按照编程语言有关的规范进行编写，就能完成程序，同时没有计算机类型的限制，兼容性好。

2编程语言的发展特点和趋势

2.1编程语言的发展特点

最早的计算机出现到现在也没有百年时间，但计算机编程语言的发展是十分迅速的。它的发展主要体现在开发框架和开发工具的变化上。对于编程语言来说，能够支持软件开发的编程语言平台具有的功能越来越丰富。编程语言虽然依旧抽象，但却朝着更加抽象，更加简单化的方向发展。然而不管如何，编程语言的发展都是基于传统编程语言的基础上的，其发展都是在原有编程语言上进行的拓展。

2.2编程语言发展的趋势

当今，编程语言朝着3个方面发展：（1）动态化的方向发展。以前通常使用的编程语言，一般都是编写完源代码之后，才能够进行具体的编译，然后依照编译的结果，完成代码的修改和完善。整个过程更为“静态，这种静态的方式效率较为低下，也无法完成较为复杂的功能。随着编程语言的发展，一些动态化的语言编程如Ruby等，它们消除了代码编译和运行的界限，使得编程更为简洁，其可读性也大大提高，有利于编程的实现。（2）声明式的发展方向。现有的编程语言聚焦于“如何做”，而随着编程语言的发展，将显得更加专业和有针对性，目前的编程语言逐渐将焦点投向“做什么？“，这预示着代码编写的更为统一，使得每一个语义和操作是直接对应的，编写的程序的可读性也更强。（3）函数式编程。尽管命令式的编程具有灵活性强、能够适应计算机的发展等，但其编制的软件在运行上存在较大的不确定性，采用函数式编程可以和相关的参数建立直接的联系，能够消除这种不确定性，使整个编写的过程更加简单。

3计算机编程语言的思想构建

计算机编程语言的发展，离不开计算机编程语言思想的指导。学习和使用计算机编程语言，要了解计算机编程语言的历史，还要学习计算机编程语言的思想。下面介绍两种常用的计算机编程语言思想的构建，这两种思想并不是完全割裂的。

3.1结构化程序设计思想

使用结构化程序设计思想构建计算机编程语言。它的基本步骤是：（1）要明确在构建的过程中的基本制度。对于一个较大的结构化程序而言，它包含了选择结构、顺序结构和循环结构3个基本的机制。通过这3个基本的机制，可以设计出各种复杂问题的程序。当然，这3个基本制度都有一定的特点。3个结构中没有死循环，可以依次对3个结构进行顺序执行。入口和出口都只有一个。（2）要自上而下开始着手程序的细化。结构化编程的过程中使用了模块分解和函数抽象这两种方法，这样有利于把一些辅助程序的任务分解为更容易控制和进行处理的子任务，然后对不同层次的内容进行分类，分解到最后子任务看可以使用独立编码的方式来完成。通过完成所有的子任务之后，根据结构关系，对子程序进行有效的组织，最终实现程序的功能模块。（3）将大程序根据功能划分为几个基本功能模块，每个模块还包含子模块。子模块之间的功能是相互独立的，但都能够对完成计算机的有效控制和数据处理等。（4）把这些子模块根据特定的层次关系进行组织，形成一个更大的、更加复杂的程序功能。

3.2面向对象编程思想

程序员完成计算机语言编程时，要对数据的处理格式进行深入的思考，否则容易造成后续工作上的麻烦。因此，在工作的过程中，如果使用结构化思想处理同一批数据，程序员要使用不同的方法，就需要重新编写程序，或者用同一种方法处理不同的程序时，也要重新编写程序，工作就会十分繁琐。对象编程思想的优势就显现出来。程序员可以使用继承、类、封装、对象、消息等基本概念进行面向对象编程。对象编程思想能够解决代码重用的问题。面向对象编程结构的特点主要体现在以下几点：（1）多态性。通过对派生类、继承基类的属性和操作进行定义，可以生成各种行为和数据类别，当相同的消息出现之后，不同类型的对象都会对它形成响应。如在Word中执行粘贴和编辑，它们都是通过加法的过程来实现的，但在绘图和文字处理中，两者产生的效果截然不同。（2）抽象性。这一特征主要是把目标和密切关注的主题联系在一起，而忽视无关目标。它表现为数据和流程的抽象性。数据抽象从操作上定义为，当计算机提出一个条件，只有满足这个条件才能对操作产生有效的访问和修改。（3）封装性。封装是面向对象编程思想的一个主要特征。封装围绕数据和进程，通过受保护的接口，访问其他的对象。将对象的特征进行确定了，其特征也是可见的。（4）继承性。继承属于连接类的层次模型，它有效地表达出共性，并对现有类产生一个新类，这个过程就是继承，新类保留了原始类的特征。面向对象的编程思想可以大大减少开发的时间，便于后期的维护，能够提高程序的可靠性。

4计算机语言编程的思想构建的优化

计算机编程需要编程思想的指导，但也需要以数学算法为基础。从数学算法着手，改进和优化计算机语言编程的思想。实践证明，舒徐算法是最佳的优化手段。数学算法主要通过应用数学中的计算方法，对计算机语言进行划分和总结，形成一个统一的算法。在实际中，数学算法已经被应用于由于计算机语言编程。例如C语言中的数学算法。即使不是编程专业人员，很多人都了解和听说过C语言。C语言是一种高级语言，具有高级语言的拓展功能。在计算机语言编程中应用广泛。但使用C语言进行编程很容易出现重复编译的现象，这就要有通过代码逻辑来提高C语言的编写。于是就优化出了C++这种编程语言，它通过对象封装弥补了C语言设计中的不足。对于哪些编写任务量大，规模大的程序，可以通过建模来形成统一的数学运算，帮助程序员更高效地解决问题。可以说，数学算法是公认的适用于改进计算机语言编程的方法，它大大减少了工作量，能够提高准确率。

5结语

计算机语言的发展经历了从低级到高级语言的过程，计算机语言编程为软件的开发提供了基础，也有利于计算机等硬件设备的普及。计算机语言的编程要以一定的思想做指导，使编程过程有序、有结构地进行。随着计算机语言编程的实践，结构化程序设计思想和面向对象编程思想等思想出现了，并指导程序员完成编程，提高了他们软件开发的速度和效率。数学算法是公认的对计算机语言编程思想进行不断优化的方法，程序员在使用计算机语言编程思想时，可以不断研究，提高工作的效率，减少后期的困扰。

参考文献

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[2]翟发.面向儿童的图形化编程软件的研发[D].2020.

[3]潘虹霖,赵春,李晨曦.浅析面向接口编程———以Java语言为例[J].计算机系统网络和电信,2019,001(001):81-83.

作者：申屠永强 单位：义乌市城镇职业技术学校