什么是计算机编程?

2025年3月17日 | 阅读13分钟

计算机编程是指设计和开发各种计算机程序,以在应用程序、软件或计算机内部完成特定任务的过程。该过程包含许多任务,例如分析问题、生成解决问题的算法,然后检查生成的输出。计算机编程是创建一系列程序来解决计算机中的问题。

What is Computer Programming

编写计算机程序的整个过程称为计算编程。编程还有另一个名称,称为“编码”,编写代码的人被称为“程序员”或“编码员”。编程是向计算机或机器输入指令,描述如何执行任务。程序员使用各种编程语言来编写计算机和数字设备中的软件、硬件和应用程序等不同部分的编码,这有助于我们使用它们来完成许多任务。有各种各样的编程语言可以用来编写程序,包括

C, C++, Java, Python, PHP, JavaScript, Ruby, R, 等等。

为什么我们需要编程?

编程的主要目标是使任务更容易,因为如果我们对一个任务进行一次编程,就可以在许多类似的情况下重用它,从而节省时间。借助编程,只有机器才能理解用户给出的命令。计算机编程将通过创建更多需要较少人为干预的自动化流程来影响未来。

从任何地点进行银行转账都只能通过编程实现。例如,考虑一个在线银行网站或应用程序,它会打开一个用户门户,申请人可以通过智能手机或计算机进行交易;通过这种方式,我们可以节省往返银行办理各项小需求的时间、精力和体力劳动。

除了上述优点,我们还可以编程来发展我们的职业,这在当今需求很大。

编程语言有各种分组。让我们在此页面上讨论其中的一些,如下所述。

不同类型的编程语言

What is Computer Programming

低级编程语言

低级编程语言又包括机器级语言和汇编级语言。

  • 机器语言 - 机器语言属于低级编程语言的范畴,由 0 和 1 组成。一些高级语言被编译成机器级语言,因此计算机能够理解代码。
  • 汇编语言 - 汇编语言也属于低级编程语言的范畴,由汇编器编译。人类编写的代码通过这些汇编器才能转换为机器代码。

中级编程语言

中级编程语言是指同时具有低级和高级语言特性的编程语言。

C 语言 - C 编程语言充当硬件和编程层之间的中介。C 易于理解且灵活。它是一种编译型语言,不使用对象和类。编译器和编辑器使用 C 来设计他们的应用程序。

高级编程语言

  • 过程式语言 - 过程式语言也是编程语言,其中编写的代码将通过许多过程,并且计算机将执行程序。该语言有助于轻松跟踪错误并实现代码重用。它起源于结构化编程语言,程序在此被分解为函数或例程。
    过程式语言的示例包括 FORTRAN、COBOL、SQLGO
  • 面向对象语言 - 使用对象和类来编写代码的面向对象编程语言。对象和类的使用使其能够解决现实世界的问题。面向对象语言的主要优点是它们易于使用且执行速度快。它们遵循自底向上的方法,因此可以轻松更改代码。最著名的面向对象编程语言是 Java、R、Ruby、Python、C#、JavaScriptPerl

声明式语言

声明式语言是一种编程语言,程序员专注于程序的目标或结果。他们需要关注实现目标。这些语言会检查语句之间的关系,并使用演绎、归纳和溯因来给出输出。

声明式语言的一个例子是“PROLOG”,它类似于 SQL(结构化查询语言)并通过评估逻辑语句来工作。

脚本语言

脚本语言是指代码被解释(程序执行而不转换为机器语言)而无需编译的编程语言。解释意味着读取和执行代码的每一行。然而,在编译语言中,代码首先被翻译成低级代码(机器代码),然后执行以产生程序的输出。脚本语言用于较小的任务,例如文件操作和设计操作系统实用程序。脚本语言的示例是 Pearl、PHP 和 JavaScript。

显示语言

显示语言是用于在网页上显示内容的语言。最常用的显示语言是 HTML、XMLPHP

  • HTML 是一种超文本标记语言,用于设计网站和网页。它由 Tim Berners-Lee 开发。它包含锚定标签,用于放置其他站点的 URL,以便我们可以重定向到其他页面。
  • XML - 它是可扩展标记语言,用于在不同网页之间传输数据。在 XML 中,没有预定义的标签,用户可以定义自己的标签,并且每个打开的标签都应该关闭。
  • PHP - 超文本预处理器是一种服务器端脚本语言,用于设计动态网页。PHP 是开源的,任何人都可以通过安装控制台来编写程序。我们可以使用 PHP 组合用 HTML、CSS 和 JavaScript 编写的代码。

文档格式化语言

文档格式化语言是帮助管理文档特定页面的打印文本和图形的编程语言。该语言可能属于各种组,如文本格式化、页面描述语言或标记语言。

文档格式化语言的示例是 TeX、PostScript 和 SGML。

函数式语言

函数式语言是将较大的函数分解为较小的函数以解决复杂问题的编程语言。函数式语言的示例是 Java 和 Haskell。

计算机编程及其用途

计算机程序可以在农业、教育、娱乐等各个领域解决许多问题并创造创新。

  • 编程语言用于开发卡通和为电影添加逼真效果的图形。
  • 计算机用于构建各种技术,通过人工智能和深度学习技术进行医学检查以检测疾病。
  • 用于开发手机和安卓应用程序。
  • 使用 Word 和 Excel 高效完成任务。
  • 计算机编程在商业和营销中也很有用,商业人士使用应用程序和工具与客户互动。
  • 编程有助于开展政府职能,使人们能够更有效地获取服务,设计新闻门户网站以提供有关政府任务的信息,并构建在线提供政府服务的网站。
  • 从使用智能手机到在线观看电影,编程在我们生活的每个方面都有帮助。这一切都归功于编码本身。

计算机程序员的职责

  • 如前所述,计算机程序员使用 Java、C、Python、JavaScript 和 Pearl 等各种编程语言为特定问题编写代码。他们还根据自己的工作领域使用 HTML 和 CSS 等脚本语言。
  • 考虑一个开发网站的计算机程序员,这需要所有编程语言来开发前端和后端。
  • 程序员必须精通一种以上的编程语言,因为他们在团队中工作,一个程序员应该能够理解另一个程序员编写的代码,以便进行逻辑和代码的交流。
  • 程序员必须与软件开发人员(讨论想法)和业务分析师(调整财务)进行交流与合作,以输出软件设计模型。
  • 程序员必须能够根据给定的约束构建原型。
  • 他们应该能够高效地将软件模型和指令转换为可运行的代码。
  • 他们应该能够根据需求快速调试和修改代码。

从头到部署开发程序的过程涉及许多步骤,如下所述

  • 程序员首先理解问题陈述并快速构建一个想法。
  • 程序员将构想可以应用于解决问题的概念。
  • 然后他们开发并编写代码,这是计算机程序员的一个优点。
  • 然后程序员通过调试编写的代码来清除错误。
  • 调试后,他将在将代码和创建的应用程序移交给用户之前对其进行测试。测试有助于减少代码中的错误。
  • 程序员经常会遇到需要很长时间才能消除的错误。在这种情况下,他们也应该有耐心和奉献精神来解决错误和 bug。

程序员的技能和要求

  • 程序员应培养编写清晰、组织良好的代码的素质。
  • 程序员应具备解决问题的能力,以高效地解决现实世界的问题。
  • 程序员必须具备良好的沟通能力和良好的人际交往能力。
  • 程序员必须培养批判性思维的习惯。
  • 他们应该修复代码中出现的错误。
  • 经验是程序员的另一项重要技能。
  • 应了解如何使用 SQL 和其他查询语言处理数据库。

编程工作类别

网页开发人员

Web 开发人员是负责设计网页、维护内容和关注网站性能的人员。Web 开发人员使用 HTML、CSS、JavaScript、Python 等语言构建 Web 应用程序。他们设计图形用户界面等接口以与网页进行通信。Web 开发人员将各种内容整合到页面中,以满足组织的需要。

这些 Web 开发人员还分为三类,即后端、前端和全栈开发人员。

  1. 后端 Web 开发人员 - 设计网站模板、开发代码并测试代码以了解网站工作原理的 Web 开发人员称为后端开发人员。后端开发人员开发服务器端软件。他们主要处理数据库和应用程序,将数据提供给目标且经过验证的用户。他们是根据用户的权限为网站内容提供不同访问级别的人。
  2. 前端 Web 开发人员 - 负责网站可见部分的开发和工作的 Web 开发人员称为前端开发人员。他们处理客户端软件。他们设计每个页面的模板,包括图形,并使用 HTML、CSS 和 JavaScript 等语言为网站用户开发交互式页面。例如,访问者看到并与之交互的页面,也称为用户界面。
  3. 全栈开发人员 - 同时开发和处理后端和前端的 Web 开发人员称为全栈开发人员。他们开发客户端和服务器端软件。这些开发人员可以构建功能齐全的网站并在公司工作。

全栈开发人员 = 前端开发人员 + 后端开发人员。

Web 管理员也是 Web 开发人员,他们定期管理网站。他们负责更新网站和网页链接,以便根据用户的需求将用户重定向到适当的页面。

移动开发者

应用程序开发人员设计、开发和实现移动应用程序。移动开发人员为手机(如智能手机和平板电脑)构建应用程序。他们专门研究移动技术,并为 Android、Apple(iOS 应用程序)和 Microsoft Windows Phone 平台构建应用程序。开发人员可以使用 Android Studio 应用程序使用 Java、Kotlin 和 Flutter 语言构建 Android 应用。移动开发人员还为 macOS 开发 iOS 应用程序。移动开发人员需求量很大,因为从学生到老年人,每个人都使用智能手机及其应用程序来满足他们的需求。

移动开发人员应具备良好的编程技能,特别是与面向对象概念和解决问题相关的知识,因此他们会努力构建对每个人都有益的更好应用程序。

游戏开发者

游戏开发者构建适用于手机、笔记本电脑和台式机的游戏。他们将开发新想法并构建与教育和娱乐相关的更好的游戏。他们将想法转化为代码,这是一项非常有创造性的任务。这些游戏可以很简单,有些则更复杂。

设计技能、创造力、认知和分析思维、动画、计算和解决问题能力对游戏开发者来说非常重要。

计算机系统工程师

计算机系统工程包括设计计算机网络、为个人和组织组装和管理网络和流量,以及管理计算系统的软件和硬件组件。计算机系统工程包括计算机科学、电子工程和数学分析等各种交叉学科。

计算机系统工程师在政府、交通和电信行业受到高度尊重,负责维护庞大的流量和网络,并维护发送者和接收者之间的信息流。

数据库管理员

数据库管理员维护和操作数据库。其中,数据库架构师设计和开发满足用户需求的程序。他们保护它们免受各种类型的攻击。

计算机程序员和软件开发人员之间的区别是什么?

软件工程师也是计算机程序员,他们为特定领域进行编程。软件开发人员将深入考虑一个项目,例如他们将要开发的应用程序的设计和功能。

程序员将为特定问题编写代码,而不是创建整个项目或网站。

软件开发人员将创建功能齐全的应用程序,以使用面向对象编程、函数式编程等概念来满足客户的需求。但程序员不会考虑客户,因为他们不会设计完整的应用程序。程序员的目标始终是为特定的问题实例交付代码。

软件开发人员了解计算机编程,但只有部分程序员能够成为软件开发人员。

计算机科学与计算机编程的区别是什么?

计算机编程包括创建和开发代码以构建新事物,通过创建应用程序来消除问题并提供解决方案。计算机编程类别下的职位角色是软件开发人员、Web 开发人员、移动应用程序开发人员和质量保证 (QA) 分析师。

计算机科学是一个不涉及应用程序开发的领域,而是涉及通过应用抽象算法来解决问题。计算机科学家开发想法,然后计算机程序员通过编码来实现这些想法。计算机科学领域下的职位角色是软件工程师、硬件工程师、系统分析师和软件架构师。因此,一个领域没有另一个就无法维系。

如何为开发项目选择编程语言?

我们已经了解了计算编程的概念、其用途以及用于增强的各种编程语言和领域。但是一个问题总是困扰着大家,那就是我们应该为哪个特定项目选择哪种编程语言?

要回答这个问题,首先需要收集有关您将要开发的项目的一些信息。这些信息包括

  • 您将要开发什么类型的项目?
  • 项目的预期目标是什么?
  • 为项目分配的财务是多少?
  • 需要多长时间才能完成?
  • 项目有哪些限制?
  • 项目有哪些需求和可用资源?

在上述调查和信息收集之后,项目团队成员应该选择一种编程语言。可以根据以下建议来选择语言。

  1. 第一步是了解可用的程序员及其首选语言。然后根据他们的选择进行选择,可以满足项目需求和程序员对编程语言的选择。
  2. 例如,在开发后端时,如果每种语言都能满足您的需求,就选择团队更熟悉的语言。不应选择某种语言是因为它很受欢迎且易于学习。我们必须检查它是否能满足我们项目的性能。
  3. 请选择
  4. 一个语言,以便即使将来您想扩展已开发的项目,您的语言也应支持它。
  5. 还要了解客户的首选语言,因为项目部署后,将由客户自己使用。
  6. 检查您选择的语言是否支持项目的约束,如成本、进度、范围、质量和资源。
  7. 语言的速度、性能和安全性对于构建一个好项目很重要。
  8. 我们可能需要一种以上的语言来完成一个项目。在这种情况下,我们应该选择相互兼容的语言。
  9. 最后,语言选择完全取决于项目的性质(例如,是与 Web 开发还是移动开发相关等)和需求。有些语言可能拥有非常好的框架来支持您的想法,而有些则可能没有,因此在进一步操作之前请与您的团队讨论。

如果您想从事前端开发,可以选择 JavaScript、HTMLCSS

当您从事后端开发时,可以从 JavaScript、C#Python 中选择。

在从事 Android 应用程序开发时,请使用 Java、Flutter 或 Kotlin

在设计 Web 开发项目时,请使用面向对象语言,如 Python、JavaC++

如果您从事机器学习和数据科学项目,请使用 Python 或 R 语言。R 语言在统计分析及其可视化方面提供了更好的支持。

以上仅为建议。如果您对其他适合您项目的语言感到满意,请使用它们。

如何学习编程?

What is Computer Programming

要开始编程,首先选择一门基础语言,如 C 或 C++,以了解编程概念、语言语法以及数据类型、运算符、条件语句等基本知识。

在较短的时间内学会编程的最佳方法是进行自我练习。然后开始掌握该语言中的算法和数据结构。在学习算法和数据结构时,可以从网站、书籍和 YouTube 视频中获取帮助,以便更好地可视化概念。您可以在在线站点和编译器上练习它们,或者您甚至可以参加各种网站上提供的编程竞赛。

在您理解并学会了编程语言之后,下一步就是通过应用所学知识来创建小型项目。如果您只能部分完成一个项目,那么至少尝试设计小型部分,例如创建网页、构建计算器应用程序等。项目构建可以提升您的信心,同时也能让您了解如何在实际应用程序中应用所学的编程语言。

然后您可以尝试更复杂的项目,并深入研究机器学习、人工智能、深度学习、云计算、移动开发、Web 开发等新兴技术。您探索、学习和练习得越多,您就获得得越多,变得越完美。

结论

计算机编程领域涵盖了我们讨论过的计算机科学的各个领域。编程是未来一项发展迅速且需求旺盛的职业。唯一需要做的就是跟上新兴技术和技能的步伐,以在编程领域保持强劲。


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