计算机程序设计中的要点及规范探析

【摘 要】现阶段，随着计算机的大力普及，程序设计便成为十分火热的一大项目，在我国高等院校更设置了“程序设计”这门专业。伴随形式多样的软件的问世，程序语言的编写也有了长足进步，程序设计向着多样化方向发展，这也在一定意义上增加了程序设计的困难。本文首先探究计算机程序设计的基本要点，接着就程序设计的规范性做一番系统分析。

【关键词】程序设计 要点 规范性 计算机 C语言

伴随计算机网络技术的推广与普及，各式各样的程序设计语言竞相出现。近些年来，互联网正以前所未有的速度发展，更推进了程序设计语言的发展。就当前来看，程序设计中较频繁用到的语言有VB、VF以及C语言。针对若干特别的程序，还要依靠java或汇编语言等。程序设计语言通常划分为机器语言和高级语言。在程序设计中，语言的级别越高便表明越易于理解。事实上，VB、VF及C语言均隶属高级语言的范畴，而汇编语言便被归为机器语言。因编程时不管运用哪类语言，最终执行结果均需转化为0与1的形式，运用的程序语言不通，程序设计的要点及规范也各异。本文立足于程序设计的概念，对各项设计要点及规范性展开系统论述。

一、程序设计的一般概念

程序是指依据处理事务的各项流程和时间先后顺序提前编写完成的并具备特别作用的指令。择其要者，一个程序主要包含对操作及数据的描述，其中，对操作的描述就是通常所说的“算法”；对数据的描述主要指程序中需指出的数据组织形式以及数据类型。毫无疑问，数据充当操作的对象，操作的基本目标就是加工和处理数据，以便于获得预期结果。程序员需慎重考虑与设计操作流程及数据结构。

在计算机实际工作中，程序除包含上述两项基本要素外，还离不开选用恰当的编程方法和语言环境，以此完成设计工作。在这里，数据结构切实充当加工的对象，程序设计语言是实现结果的工具与载体，算法则是灵魂，并经程序操作语言得以切实体现。“程序设计”说到底便是通过分析未知问题，提出有效解答问题的方案，并经由计算机指令编为可执行程序语言。

二、程序设计中的要点

（一）科学设计算法

算法的科学设计是贯穿于程序设计的重中之重，算法设计，实际是一种把平时使用的机器和语言加以转化的方式。通过对算法进行设计，有助于更好地将使用者对软件的需求功能转化为程序设计的语言，紧接着依靠计算机计算程序。诚然，程序设计语言日益向着高级化方向发展，机器语言同高级语言的相互转化便是执行程序的关键问题。在计算机问世初期，编程均采用汇编等低级语言，编程无需转化机器语言，设计算法的要求也十分简单。随着计算机技术的跨越式进步，程序也变得异常复杂，同样，计算机要运行的算法呈现多元化态势，有鉴于此，设计算法时，首要解决的问题便是力求算法的简洁，唯有机器与人能更好地理解与掌握算法，才称之为可靠的算法。

（二）弄清函数调用

伴随计算机互联网技术的进步与发展，计算机的功能日趋多元，在满足使用者各项需要的同时，也增加了程序设计的困难，在这种情形下，往往需执行同一函数，假若每当程序执行这一函数，均在程序对应位置添加该函数，则无疑会极大地扩大程序占用空间，程序自身的难度可想而知。在这种情形下，便需一种能若干次执行同一个函数的方案，由此产生了函数的调用。不难发现，在程序设计时，函数调用便是将一个函数存放于内存中，接着将函数用于调用指令的地址保存于堆栈，这样一来，在之后的程序中便可经堆栈中的指令，完成函数调用。

（三）掌握C程序设计的要点

C程序设计语言是一类结构化语言，C语言具有层次清晰、易于维护与调试的优势特点。通常情况下，C程序设计语言均依照模块化形式完成程序的组织工作，其处理及表达能力十分强大，不仅可直接实现对内存物理地址的访问，开展对位一级实行操作，还具备异常丰富的数据类型及运算符，极大地方便实现各种类别繁杂的数据结构。C程序设计语言更好地实现了对硬件的编写程序操作，正因如此，C语言将低级语言与高级语言的功能汇集于一身，适于应用软件和各类系统软件的有效开发。除此之外，C程序设计语言的高效、移植性强等特征使其较广地移植于各种类型的计算机上，进而产生了版本各异的C语言。

在C程序设计途中，往往会依照编写语言选择不同的设计方法。C程序设计的要点一般包含函数调用、数据类型、算法设计和运算表达式。函数调用主要是对C语言的计算，在设计表达式运算时，必须充分分析、考虑运算对象以及式子的优先级，唯有如此，执行程序时才会依据事先设计完成的顺序加以计算。需强调的是，如若遇到赋值运算，个别表达式会要求临时性的存储，以确保程序执行得力。程序设计时，少不了定义变量，C语言中类型各异的数据，均具备相应的指针与此对应，在明确数据的作用域和存储形式后，才会进一步明确数据间的运算方法，并计算得到结构体占据空间的大小，可见，明确数据类型是C程序设计中的关键一环。毋庸置疑，伴随程序设计的发展与完善，运算对象与方式也发生了深刻地变化，变得异常多样，运算对象主要包含变量、函数、常量，纵观C程序运算方式，便多于四十种。在程序设计时，表达式输入与输出实际在扮演与计算机相同的职能――计算。

三、程序设计中的规范性探究

一般情况下，程序设计的要点均会由于程序语言的差异而变化明显，程序设计的基本规范更是设计工程师需遵守的基本常识，这一系列常识包含设计时的那些成文与不成文的基本规定，当前程序设计的基本规范主要分为两部分：一个是面向对象的程序设计；另一个便是面向过程的程序设计。通常情形下，在正式开始程序设计时，程序员均要事先以草稿的形式完成各项指令流程的设计，而非直接在计算机上编写出程序，程序设计的规范性主要指的是在逻辑设计过程中所运用的一个通用工具与符号等，在程序设计的初始阶段，每一位负责程序设计的专业人员均会依照个人习惯，并借助于自我偏好的若干工具与符号。伴随程序设计迈向普及化，仅靠一名程序员早已不能实现庞大、复杂程序的设计，程序设计专业人员大都经由共同协作才会达到目标，假若每位担负程序设计任务的专业人员均采用个人偏好的工具与符号，程序设计“主观性”的增强直接致使其他设计人员不能快捷、方便地理解，久而久之，繁琐的程序设计工作便不能按时结束，基于这种情况，程序设计的规范性正迎合提升设计规律的客观需要。

近些年来，伴随软件项目管理和应用的问世，在过往开展软件设计任务时，因缺少一个合理、系统的设计规范，造成软件设计的若干突出问题，特别是航天类别软件的设计，假若出现明显地漏洞与缺陷，便极易诱发安全事故的出现。在这种情形之下，设计人员汲取软件设计的成败经验，并进一步结合科学化的管理模式，使软件项目管理应运而生，在程序设计全方位流程中，大都依据规范化的流程设计，比如逻辑分析、编写程序语言、软件测试、整套系统规划，而工具与符号的恰当运用则贯穿于程序设计的全过程，较典型的例子是在一个具体的程序流程中，首要的任务便是紧密依照需求分析得到所需的流程图，当然还需考虑需求关系等，勾勒软件层次图等，在完成这一系列准备工作的前提下，才会进一步编写软件代码，符合程序设计的基本要点。然而，在程序设计的每个环节，因对规范性的关注度不足，流程图欠标准，加上每一位专业设计人员的理解度不够，导致程序设计的规范性在实际执行中存有较大问题，想要从根源上解决这一系列问题，就要健全程序设计的规范体系，依靠制度的力量规范和约束执行中的不规范行为；其次，专业设计人员要提高规范意识，对程序设计的规范性增强关注程度，这样一来，程序设计才会变得更加合理化和规范化。

四、程序设计的基本方法

（一）迭代法

在程序设计中，迭代法是一类解决程序设计的基本方法，这种方法强调通过利用计算机运算速率快、并易于反复操作的优势特征，使计算机系统对若干步骤或一组指令开展反复执行任务，当每一次执行若干步骤或一组指令时，均从变量原来的值推导出一个新的值。

在实际程序设计中，若更科学、规范地运用迭代法，则需掌握下列几个要点：首先要明确迭代变量，一般情况下，可经由迭代算法解答的程序问题，通常直接或间接地存在于持续地由旧值递推新值的变量之中，这个变量又被称作迭代变量；其次，要加强迭代全流程的管理，专业程序设计人员会经常考虑在何时正式结束迭代流程，诚然，迭代流程不会、更不可能一直反复地执行，事实上，对迭代过程的管理与控制一般分为两类情形：一种是不能明确迭代次数，通常需在科学探析的基础上精确找到顺利结束迭代流程管理的条件，还有一种是迭代次数被明确为一个固定的值，能经由计算得到，可通过构建一个固定次数的系统循环达到对迭代流程的管理与控制；第三，正确构建迭代关系式，一般情况下，迭代关系式指的是怎样通过变量前一个值推导出后一个值的关系公式，在迭代问题的解决中，精确构建迭代关系式是重中之重，一般要用到的方法主要有倒推和递推。

（二）递归法

在一个子程序的定义过程中又直接或者间接调用这个子程序，这便是递归的定义。在程序设计中，递归是一类十分有用的方法，借由递归算法的编程可读性较强、结构清晰、易于理解。递归算法通过将难以解决、规模庞大的问题转化、分解为易于解决、规模较小的问题，而这些较小规模的问题又被细化成更小规模的问题，直到问题小到可直接求解的程序，进而求得原问题的解。

运用递归算法解决实际问题时，必须首先明确问题的临界值与临界条件，简言之，问题的临界值与临界条件就是指何时能直接求解；其次要明确问题规模的参数，要用递归算法求解的问题，其规模一般是相对较大的，专业程序设计人员必须尽快查找到问题中的规模大小决定量；第三，要得出解决问题的关系式，用一个等式或流程将规模庞大、较困难解决的问题转化成规模较小、易于解决的同一个问题，这也是成功解决递归问题的突破口和关键点，最后还要明确所得到的等式或流程。递归方法的顺利运用要建立在上述三个方面的基础上，将这些方面理清后，便可在子程序定义递归调用。

（三）穷举法

穷举法可以说是在程序设计过程中使用最频繁、设计人员相对熟悉和易于掌握运用的一类算法，这种方法借助于计算机系统精准度高、运行快捷的优势特征，列出所要解决问题的全部可能存在的情形，并不漏掉任何一项环节，进而得到满足要求的解决方案

通过穷举法进行程序设计，一般要考虑以下两个方面：首先要看解决方案需保证的条件：经由分析得到的这类情形，需合乎哪些条件，这才能充当问题的解决方案，并将这一系列条件加以描述；另外，明确并描述待解决问题所牵涉到的状况，最好细分状况的种类。只有将以上两方面透彻分析，运用穷举法进行程序设计才能取得事半功倍的效果。

五、结语

综上所述，计算机程序设计由于运用的语言不同，因而设计的要点也大不相同。在对其具体分析中，全文以C程序设计语言作为参照实例，就程序设计全流程中需考虑及探讨的几个要点展开了细致、详尽的分析，接着对程序设计规范的发生及功能分别开展了有效地探析，从中也查找到现今程序设计规范中要解决的突出问题，最后介绍了几类程序设计常用到的有效方法。在程序设计过程中，要从本源上解决规范性问题，就需确保相应规范更加科学合理，这有赖于专业程序设计人员持之以恒的努力，伴随技术手段和方法的进步与发展，程序设计的规范性必将越来越得到保障。

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作者简介：

吕一帆，男，汉族，籍贯：陕西省蒲城县，就读于西北工业大学大四在读学生，本科学位，研究方向：信息自动化。