電腦編程，是指編輯程序讓電腦執(zhí)行的過程，很多軟件都可以編程。具有代表性的計算機語言主要有：BASIC C，C++，VB，VF，SQL等等，網(wǎng)頁編程要利用JSP，ASP，PHP，主要使用軟件Microsoft Visual Studio，Microsoft Visual Basic，Microsoft SQL Server等等。

BASIC由于簡單、易學(xué)，目前仍是計算機入門的主要學(xué)習(xí)語言之一。

基本信息

中文名	電腦編程
定義	編輯程序讓電腦執(zhí)行的過程
常用語言	java，BASIC C，C++，VB，VF等
91年	微軟推出了Visual Basic1.0版
展歷程	1964年BASIC語言問世
軟件	Microsoft Visual Studio
概述	編輯程序讓電腦執(zhí)行的過程就叫編程

概述

編輯程序讓電腦執(zhí)行的過程就叫編程。^[1]

很多軟件都可以編程。具有代表性的計算機語言有Java，BASIC，C，C++，VB，VF，SQL，網(wǎng)頁編程有JSP，ASP，PHP，軟件是Eclipse，Microsoft Visual Studio，Microsoft SQL Server，等等。

BASIC是Beginner's All-purpose symbolic instruction Code（初學(xué)者通用符號指令代碼）的縮寫，是國際上廣泛使用的一種計算機高級語言。BASIC簡單、易學(xué)，曾經(jīng)是計算機入門的主要學(xué)習(xí)語言之一，但基本上已經(jīng)很少有人使用。

發(fā)展歷程

BASIC語言自其問世經(jīng)歷了以下四個階段：

第一階段：（1964年～70年代初） 1964年BASIC語言問世。

第二階段：（1975年～80年代中）微機上固化的BASIC

第三階段：（80年代中～90年代初）結(jié)構(gòu)化BASIC語言。

第四階段：（1991年以來） Visual BASIC

BASIC是種易學(xué)易用的高級語言，非常適合初學(xué)者學(xué)習(xí)運用。常用的編譯軟件有True BASIC,Turbo BASIC Quick BASIC,Visual BASIC,CAREALIZER,GFA BASIC,POWER BASIC,等等......

1991年，微軟推出了Visual Basic1.0版。這在當(dāng)時引起了很大的轟動。許多專家把VB的出現(xiàn)當(dāng)做是軟件開發(fā)史上的一個具有劃時代意義的事件。其實，以我們的目光來看，VB10的功能實在是太弱了。但在當(dāng)時，它是第一個“可視”的編程軟件。這使得程序員欣喜之極，都嘗試在VB的平臺上進(jìn)行軟件創(chuàng)作。微軟也不失時機地在四年內(nèi)接連推出VB20，VB30，40三個版本。并且從VB3開始，微軟將ACCESS的數(shù)據(jù)庫驅(qū)動集成到了VB中，這使得VB的數(shù)據(jù)庫編程能力大大提高。從VB4開始，VB也引入了面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計思想。VB功能強大，學(xué)習(xí)簡單。而且，VB還引入了“控件：的概念，使得大量已經(jīng)編好的VB程序可以被我們直接拿來使用，如今，VB已經(jīng)有了6.0版。

通過幾年的發(fā)展，它已成為一種專業(yè)化的開發(fā)語言和環(huán)境。用戶認(rèn)為可用Visual Basic快速創(chuàng)建Windows程序，在還可以編寫企業(yè)水平的客戶/服務(wù)器程序及強大的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序，Visual Basic新版中還有更多可用功能。

另外，最流行和實用的C語言，C++等都有發(fā)展的前景，而且也是最近幾年人們探索的領(lǐng)域。

編程基礎(chǔ)

什么是程序^[1]

首先需要知道下面這個問題的答案：“程序到底是什么？”計算機程序是指令集，它告訴計算機如何執(zhí)行特殊的任務(wù)。讀者也許對許多種指令熟悉，如按菜譜烹調(diào)特殊的食物或按指定的方向到達(dá)不熟悉的目的地。沒有這些特殊的指令，就不能執(zhí)行預(yù)期的任務(wù)。

計算機也是一樣，只是它們需要為執(zhí)行的每一個任務(wù)提供指令。甚至對最簡單的任務(wù)也需要指令，例如如何取得擊鍵，怎樣在屏幕上放一個字母，怎樣在磁盤中保存訊息。幸運的是，許多這樣的指令包含在處理器芯片中或內(nèi)置于操作系統(tǒng)中，因此用戶不必?fù)?dān)心它們。

相反，應(yīng)集中于為任務(wù)提供指令，如計算雇員工資，創(chuàng)建鄰居郵件列表，或設(shè)置格式化文本以顯示最近的年度報表信息。雖然我們用自然語言讀這些指令，但計算機指令必須是二進(jìn)制代碼，即一系列在計算機內(nèi)存和處理器中的開或關(guān)的狀態(tài)。有些語言，如匯編程序，可以允許直接寫這種類型的代碼。但是，以這種方法編程十分困難，因此Visual Basic和其他編程語言使程序員可以用與自然語言有點相近的方式編寫指令。然而，即使是這些指令仍有限，并要遵循高度定義的結(jié)構(gòu)。

分類

事件驅(qū)動編程

Visual Basic允許創(chuàng)建反映用戶動作和系統(tǒng)事件的程序。這種編程叫事件驅(qū)動編程。要了解事件驅(qū)動程序是怎樣工作的，先要了解過去的程序怎樣運行及在Windows環(huán)境中有何不同。在Windows之前（回到往日的DOS和“史前時代”PC之前），程序以順序方式運行。也就是說，一旦程序啟動，它就一條指令一條指令的向前執(zhí)行，直到程序結(jié)束或出現(xiàn)致命錯誤。^[1]

面向?qū)ο缶幊?/div>

使創(chuàng)建Windows程序較為容易的關(guān)鍵技術(shù)是面向?qū)ο缶幊?，或OOP。這種技

電腦編程

術(shù)可以創(chuàng)建可重用組建，它是程序的組成模塊。

幾個定義

在討論Visual Basic時，經(jīng)?？梢月牭竭@些術(shù)語，因此對這些術(shù)語的基本理解十分有幫助。

控件提供程序可見界面的可重用對象?？丶氖纠形谋究颉?biāo)簽和命令按鈕。

事件由用戶或操作系統(tǒng)引發(fā)的動作。事件的示例有擊鍵、單擊鼠標(biāo)、一段時間的限制，或從端口接收數(shù)據(jù)。

方法嵌入在對象定義中的程序代碼，它定義對象怎樣處理信息并響應(yīng)某事件。例如，數(shù)據(jù)庫對象有打開紀(jì)錄集并從一個記錄移動到另一個記錄的方法。

對象程序的基本元素，它含有定義其特征的屬性，定義其任務(wù)和識別它可以響應(yīng)的事件的方法?？丶痛绑w是Visual Basic中所有對象的示例。

過程為完成任務(wù)而編寫的代碼段。過程通常用于響應(yīng)特定的事件。

屬性對象的特征，如尺寸、位置、顏色或文本。屬性決定對象的外觀，有時也決定對象的行為。屬性也用于為對象提供數(shù)據(jù)和從對象取回信息。

其他編程語言

開發(fā)Windows程序有很多得力的工具，比如著名的Visual Studio就是其中一個大型IDE，其中不僅包含VB，還包含VC++、VC#、VF#等子環(huán)境。

另外匯編語言也經(jīng)常用于Windows程序設(shè)計，比較出名的就是RadASM集成IDE。

其他操作系統(tǒng)編程

當(dāng)然電腦編程并不是指在特定操作系統(tǒng)下的編程。只要是為計算機設(shè)計一個指令序列，就應(yīng)當(dāng)算是電腦編程。

編程模型

并行編程模型是底層體系結(jié)構(gòu)與上層應(yīng)用程序之間的橋梁，向上隱藏并行處理器的細(xì)節(jié)，提供給程序員并行表達(dá)的方法；向下充分利用硬件資源、高效且正確地完成應(yīng)用需求。任務(wù)劃分、任務(wù)映射、數(shù)據(jù)分布、通信和同步是設(shè)計并行編程模型時需要考慮的 5 個關(guān)鍵要素。任務(wù)并行編程模型主要關(guān)注共享存儲的平臺，數(shù)據(jù)分為共享和私有兩種存儲屬性，通過共享數(shù)據(jù)進(jìn)行通信。因此，該編程模型的研究重點是任務(wù)劃分、任務(wù)映射和同步這個關(guān)鍵要素。任務(wù)并行編程模型把任務(wù)作為并行的基本單位，提供任務(wù)劃分和同步的編程接口，把任務(wù)劃分和同步工作交給程序員完成，用戶可以把應(yīng)用程序劃分出大量細(xì)粒度任務(wù)。然而，具體到每個任務(wù)到底是并行執(zhí)行還是串行執(zhí)行、在哪個物理核上執(zhí)行以及如何實現(xiàn)任務(wù)之間的同步則由運行時系統(tǒng)完成。任務(wù)并行編程模型提倡嵌套的遞歸任務(wù)，并引入以任務(wù)竊取為核心的用戶級線程調(diào)度，實現(xiàn)程序的高性能和動態(tài)的負(fù)載平衡。^[1]

任務(wù)并行編程模型提供顯式的任務(wù)劃分和同步編程接口以及隱式的任務(wù)映射機制。前者關(guān)注可編程性，后者關(guān)注執(zhí)行效率。任務(wù)并行編程模型支持非規(guī)則應(yīng)用程序，把邏輯任務(wù)與物理線程分離，從而獨立于處理器核數(shù)。但多核時代需要的是面向更廣闊應(yīng)用領(lǐng)域的、易編程、高產(chǎn)能的并行編程工具，該模型的編程接口(并行性表達(dá)和數(shù)據(jù)管理)和運行時支持(任務(wù)調(diào)度)面臨如下挑戰(zhàn):

(1) 該模型的編程接口能支持的并行模式有限，需要豐富編程接口，表達(dá)多種多樣的并行性。例如,spawnsync 能夠?qū)崿F(xiàn)嵌套并行控制結(jié)構(gòu)，但不能高效實現(xiàn)循環(huán)級并行，于是，程序員需要把數(shù)據(jù)并行的應(yīng)用程序轉(zhuǎn)換成嵌套并行，才能用該模型編寫并行程序。另外，無條件原子塊結(jié)構(gòu)和有條件原子塊結(jié)構(gòu)是重要的并行任務(wù)結(jié)構(gòu)，如何表達(dá)以及如何高效支持都需要深入研究;

(2) 該模型把數(shù)據(jù)分為共享和私有兩種，通過共享數(shù)據(jù)進(jìn)行通信。但有些數(shù)據(jù)是部分任務(wù)共享，或者一個線程內(nèi)執(zhí)行的所有任務(wù)共享，因此需要對數(shù)據(jù)進(jìn)一步區(qū)分共享范圍，需要研究如何高效實現(xiàn)不同級別的共享數(shù)據(jù);

(3) 該模型的運行時系統(tǒng)負(fù)責(zé)把邏輯任務(wù)映射到物理線程上去執(zhí)行，其核心任務(wù)是提高執(zhí)行效率。存在的問題有:(a) 運行時系統(tǒng)是一個軟件層，與應(yīng)用程序鏈接在一起，運行在用戶空間上。用軟件實現(xiàn)任務(wù)竊取是有代價的，問題是能否進(jìn)一步降低運行時系統(tǒng)開銷;(b) 任務(wù)竊取采用最早任務(wù)優(yōu)先竊取策略，該策略的“深度優(yōu)先執(zhí)行”能夠提高 cache 的利用率。但隨機選擇線程進(jìn)行任務(wù)竊取，而沒有考慮多核處理器的存儲層次和處理器架構(gòu)特點，對于局部性敏感的應(yīng)用會產(chǎn)生影響。因此，任務(wù)調(diào)度時需要根據(jù)存儲部件的層次、容量、訪問延遲以及數(shù)據(jù)的訪問局部性、重用度和層次性等因素進(jìn)行局部性敏感的調(diào)度;(c) 集群系統(tǒng)和眾核處理器都遠(yuǎn)比多核處理器要復(fù)雜，擁有更大量的計算資源，如何管理和使用硬件資源，充分利用體系結(jié)構(gòu)的并行性和局部性來提高性能，也需要深入加以研究。

預(yù)言

用人類的語言給電腦編程：美國“沃爾夫拉姆研究會”CEO斯蒂芬?沃爾夫拉姆預(yù)言，隨著電腦軟件技術(shù)的發(fā)展，未來的電腦將不再需要用專業(yè)的計算機語言來編程，人們使用人類自己的語言就可以來“編寫”電腦能夠理解的程序。^[1]

參考資料

[1]

任務(wù)并行編程模型研究與進(jìn)展 · 知網(wǎng)空間[引用日期2020-05-15]

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