计算机技术领域当前的主流技术及其社会需求调查报告

计算机领域的软件编程

一．什么是计算机领域的编程：

  编辑程序让电脑执行的过程就叫编程 很多软件都可以编程 具有代表性的计算机语言有BASIC C，C++，VB，VF，SQL,网页编程JSP，ASP，PHP ，软件是Microsoft Visual Studio,Microsoft Visual Basic,Microsoft SQL Server,等等。 BASIC是Beginner's All-purpose symbolic instruction Code(初学者通用符号指令代码)的缩写，是国际上广泛使用的一种计算机高级语言。BASIC简单、易学，目前仍是计算机入门的主要学习语言之一。

  概述：

   编辑程序让电脑执行的过程就叫编程。

   很多软件都可以编程。具有代表性的计算机语言有BASIC，C，C++，VB，VF，SQL，网页编程有JSP，ASP，PHP，软件是Microsoft Visual Studio，Microsoft SQL Server，等等。

   BASIC是Beginner's All-purpose symbolic instruction Code(初学者通用符号指令代码)的缩写，是国际上广泛使用的一种计算机高级语言。BASIC简单、易学，是计算机入门的主要学习语言之一。

  该领域当前的发展状况：

   BASIC语言自其问世经历了以下四个阶段:

   第一阶段:(1964年~70年代初) 1964年BASIC语言问世。

   第二阶段:(1975年~80年代中) 微机上固化的BASIC

   第三阶段:(80年代中~90年代初) 结构化BASIC语言。

   第四阶段:(1991年以来) Visual BASIC

   BASIC是种易学易用的高级语言,非常适合初学者学习运用。常用的编译软件有True BASIC,Turbo BASIC Quick BASIC,Visual BASIC,CAREALIZER,GFA BASIC,POWER BASIC,等等......

   1991年，微软推出了Visual Basic1.0版。这在当时引起了很大的轰动。许多专家把VB的出现当做是软件开发史上的一个具有划时代意义的事件。其实，以我们现在的目光来看，VB10的功能实在是太弱了。但在当时，它是第一个"可视"的编程软件。这使得程序员欣喜之极，都尝试在VB的平台上进行软件创作。微软也不失时机地在四年内接连推出VB20，VB30，40三个版本。并且从VB3开始，微软将ACCESS的数据库驱动集成到了VB中，这使得VB的数据库编程能力大大提高。从VB4开始，VB也引入了面向对象的程序设计思想。VB功能强大，学习简单。而且，VB还引入了"控件:的概念，使得大量已经编好的VB程序可以被我们直接拿来使用，如今，VB已经有了6.0版。

通过几年的发展，它已成为一种真真专业化的开发语言和环境。用户认为可用Visual Basic快速创建Windows程序，在现在还可以编写企业水平的客户/服务器程序及强大的数据库应用程序，Visual Basic新版中还有更多可用功能。

另外，最流行和实用的C语言，C++等都有发展的前景，而且也是最近几年人们探索的领域。

 

 

 

 

   二．主要技术：

    1.BASIC：

BASIC(Beginners' All-purpose Symbolic Instruction Code，又译培基)，意思就是"初学者通用符号指令代码"，是一种设计给初学者使用的程序设计语言。BASIC是一种直译式的编程语言，在完成编写后不须经由编译及连结等手续即可执行，但如果需要单独执行时仍然需要将其建立成执行档。

BASI由Dartmouth学院JohnG.Kemeny与ThomasE.Kurtz两位教授在1965年5月研制出来的。1975年，比尔·盖茨把它移植到PC上。

发展历程：

    折叠初期阶段：

20世纪60年代中期，美国达特茅斯学院约翰·凯梅尼(J. Kemeny)和托马斯·卡茨(T. Kurtz)认为，像FORTRAN(世界上最早出现的计算机高级程序设计语言)那样的语言都是为专业人员设计，没有办法普及。于是，他们在简化FORTRAN的基础上，在1964年研制出一种"初学者通用符号指令代码"(Beginner's All-purpose Symbolic Instruction Code)，简称BASIC。

BASIC语言本来是为校园的大学生们创造的高级语言，目的是使大学生容易使用计算机。虽然初期的BASIC语言功能弱、语句少，只有14条语句(后来发展到17条语句)，但由于BASIC在当时比较容易学习，它很快从校园走向社会，成为初学者学习计算机程序设计的首选语言。这个时期的BASIC主要在小型机上使用，以编译方式执行。

折叠

    微机阶段：

20世纪70年代，BASIC语言发展成为一种广泛使用的通用语言，也正是这个年代，微型计算机诞生了，做为必备的软件，各种微机上都配备了BASIC语言，例如:Apple BASIC、IBM BASIC(BASICA)等。由于各机型不同，它们对基本BASIC语言的扩展也不相同，导致了同是BASIC语言程序却不能互相兼容的局面(例如各种BASIC语言的绘图语句差别很大)，即所谓"方言性"问题。

1973年，美国DEC公司的小型机PDP装上了BASIC语言。因为害怕人们难以理解"编译"这一概念，他们研制了BASIC的解释程序，用它代替BASIC的编译程序。至此，BASIC语言可通过编译或解释两种途径将程序翻译成机器指令。

1975年，比尔·盖茨创立的Microsoft，并成功的把Basic语言的编译器移植到使用 Intel处理器的ALR计算机中，IBM在1982年选定Microsoft创作PC的操作系统时，也选定了Microsoft的Basic作为其计算机的ROM-Basic。

折叠结构化阶段

在20世纪80年代中期，美国国家标准化协会(ANSl)根据结构化程序设计的思想，提出了一个新的BASIC标准草案。在此前后，出现了一些结构化的BASIC语言，主要有True BASIC、Quick BASIC、Turbo BASIC等。

1985年BASIC的两位创始人推出的True BASIC，对BASIC语言作了重大改进和发展，它严格遵循ANSI BASIC，不仅完全适应结构化和模块化程序设计的要求，而且保留了BASIC语言的优点--易学易懂，程序易编易调试，它同时提供了解释工作方式和编译工作方式。他们宣称，True BASIC的出现将开始BASIC的新纪元。

1987年Microsoft公司推出的Quick BASIC，它提供了一个开发程序的集成环境，用户在编程序、修改、编译、调试、运行时均可通过菜单进行操作、十分方便;并且与GW-BASIC和BASICA高度兼容，提供了全局变量和局部变量;程序模块化;编译后产生一个可执行文件，提高执行效率。

1991年6月，伴随着MS-DOS 5.0的推出，Microsoft公司也同时推出了QBASIC，并作为MS-DOS 5.0的一个组成部分免费提供给用户。QBASIC与Quick BASIC完全兼容，是Quick BASIC的简化版本，除不能编译及减少了初学者暂时用不着的一些调试工具外，它具有Quick BASIC的大部分功能。QBASIC采用先进的解释方式，速度更快，是一种会话式的语言，编写的程序可以立即运行并得到结果。

    折叠VB阶段：

1991年4月，Visual Basic 1.0 for Windows版本发布，这在当时引起了很大的轰动，许多专家把VB的出现当作是软件开发史上的一个具有划时代意义的事件。Visual BASIC意为"可视的BASIC"，即图形界面的BASIC，它是用于Windows系统开发的应用软件，可以设计出具有良好用户界面的应用程序。Visual BASIC与Quick BASIC兼容，用Quick BASIC编写的程序可以不加修改地运行于Visual BASIC。

1998年6月15日，Microsoft公司推出Visual BASIC的第6版(即6.0版本)，之后，又推出Visual Basic 6.0中文版。VB 6.0作为Microsoft Visual Studio 6.0工具套件之一，它提供了图形化、ODBC实现整合资料浏览工具平台，提供了与Oracle和SQL Server的数据库链接工具。VB 6.0的Web开发特性可以使得开发人员以更方便、组件式的方法，开发各种HTML和动态HTML的应用程序。这些新特性，使得VB 6.0成为建立可扩展的企业应用开发平台的理想选择。Microsoft公司总裁比尔·盖茨宣称:"Visual BASIC是迎接计算机程序设计挑战的最好例子"。

2001年，VB.NET发布。由于使用了新的核心和特性，很多VB的程序员都要改写程序。2005年11月7日，VB.NET 2005(v8.0)发布。它可以直接设计出Windows XP风格的界面，但是其编写的程序占用内存较多。2010年4月，VB.NET 2010(v10.0)发布。

Visual BASIC属于第四代BASIC，第四代BASIC的特点是:提供图形界面取代过去的字符界面，是"for Windows"的软件。

语言特点：

一、BASIC语言比较简单

二、基本BASIC一共只有17个基本语句，它使用的命令都是用英文表示的，英文的含意和人们日常使用的词意相同。它使用的运算符号和数学中使用的符号类似。因此便于人们理解。

三、BASIC语言是会话式的语言

四、使用BASIC语言可以通过键盘终端与字符显示器或电传打字机，进行人和计算机的对话。有的微型机当BASIC源程序送入计算机时，计算机能立即检查出词法错误(或拼写错误)，并且通过电传机或字符显示器打印出来，用户可以立即在键盘上修正。当修改后的程序运行时，计算机又能查出程序中的语法错误并打印出来，用户可以再次进行修改，直到得到满意的结果。也有的微型机，当BASIC源程序送入计算机后，运行程序时同时检查词法及语法错误，并打印出错误信息。因此对初学者来说，调试BASIC程序是很方便的。另外还可通过一些命令监督和控制程序的运行。

五、BASIC语言有立即执行方式

六、BASIC语言可直接使用键盘运算，称为立即执行方式。这时计算机相当一台高级计算器。利用它可检查程序运行结果是否正确。

七、BASIC语言是一种小型的算法语言

八、在BASIC语言中数的范围，简单变量的数目，数组的维数及每维的大小，自定义函数的个数等均有一定限制，因此它的应用范围也受到一定限制。同时，科研、教学及生产中的一般题目用BASIC语言解决也是较方便的。

九、BASIC语言是国际通用的算法语言，有共同的规定，但每台计算机使用的BASIC语言会有-些差别，特别是不同机型的扩展BASIC差别较大，使用前可查阅说明书。

 

 

 

   2.C：

    C语言是一种计算机程序设计语言，属高级语言范畴。它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。它可以作为工作系统设计语言，编写系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序，代码清晰精简，十分灵活。

    基本特性：

1、C是高级语言：它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来。C 语言可以像汇编语言一样对位、字节和地址进行操作，而这三者是计算机最基本的工作单元。

2、C是结构式语言：结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化，即程序的各个部分除了必要的信息交流外彼此独立。这种结构化方式可使程序层次清晰，便于编码、维护以及调试。C 语言是以函数形式提供给用户的，这些函数可方便的调用，并具有多种循环、条件语句控制程序流向，从而使程序完全结构化。

3、C语言功能齐全：具有各种各样的数据类型，并引入了指针概念，可使程序效率更高。而且计算功能、逻辑判断功能也比较强大，可以实现决策目的的游戏。

4、C语言适用范围大：适合于多种操作系统，如Windows、linux、DOS、UNIX等等；也适用于多种机型。C语言对编写需要硬件进行操作的场合，优于其它高级语言，有一些大型应用软件也是用C语言编写的。

5、C语言应用指针：可以直接进行靠近硬件的操作，但是C的指针操作不做保护，也给它带来了很多不安全的因素。C++在这方面做了改进，在保留了指针操作的同时又增强了安全性，受到了一些用户的支持，但是，由于这些改进增加语言的复杂度，也为另一部分所诟病。Java则吸取了C++的教训，取消了指针操作，也取消了C++改进中一些备受争议的地方，在安全性和适合性方面均取得良好的效果，但其本身解释在虚拟机中运行，运行效率低于C++/C。一般而言，C，C++，java被视为同一系的语言，它们长期占据着程序使用榜的前三名。

6、C语言文件由数据序列组成：可以构成二进制文件或文本文件常用的C语言IDE（集成开发环境）有Microsoft Visual C++，Dev-C++，Code::Blocks，Borland C++，Watcom C++，Borland C++ Builder，GNU DJGPP C++，Lccwin32 C Compiler 3.1，High C，Turbo C，C-Free，win-tc,xcode(mac os x）等。

新特性：

1、对齐处理(Alignment）的标准化（包括_Alignas标志符，alignof运算符,aligned_alloc函数以及头文件。

2、_Noreturn 函数标记，类似于 gcc 的 __attribute__((noreturn))。

3、_Generic 关键字。　

4、多线程(Multithreading）支持，包括：_Thread_local存储类型标识符，；头文件，里面包含了线程的创建和管理函数。　

5、增强的Unicode的支持，基于C Unicode技术报告ISO/IEC TR 19769:2004，增强了对Unicode的支持。包括为UTF-16/UTF-32编码增加了char16_t和char32_t数据类型，提供了包含unicode字符串转换函数的头文件.　

6、删除了 gets() 函数，使用一个新的更安全的函数gets_s（）替代。　

7、增加了边界检查函数接口，定义了新的安全的函数，例如 fopen_s（），strcat_s() 等等。　

8、增加了更多浮点处理宏。　

9、匿名结构体/联合体支持，这个在gcc早已存在，C11将其引入标准。　

10、静态断言（Static assertions），_Static_assert（），在解释 #if 和 #error 之后被处理。　

11、新的 fopen() 模式，（“…x”），类似 POSIX 中的 O_CREAT|O_EXCL，在文件锁中比较常用。

12、新增 quick_exit() 函数作为第三种终止程序的方式。当 exit（）失败时可以做最少的清理工作。

13、_Atomic类型修饰符和头文件。

 

 

 

   3.C++：

C++这个词在中国大陆的程序员圈子中通常被读做“C加加”，而西方的程序员通常读做“C plus plus”，“CPP”。 它是一种使用非常广泛的计算机编程语言。C++是一种静态数据类型检查的、支持多重编程范式的通用程序设计语言。它支持过程化程序设计、数据抽象、面向对象程序设计、泛型程序设计等多种程序设计风格。最新正式标准C++于2014年8月18日公布。其编程领域众广，常用于系统开发，引擎开发等应用领域，是至今为止最受广大程序员受用的最强大编程语言之一,支持类：类、封装、重载等特性!

    折叠优点：

· C++代码· C++设计成静态类型、和C同样高效且可移植的多用途程序设计语言。

· C++设计成直接的和广泛的支持多种程序设计风格（程序化程序设计、资料抽象化、面向对象程序设计、泛型程序设计）。

· C++设计成给程序设计者更多的选择，即使可能导致程序设计者选择错误。

· C++设计成尽可能与C兼容，借此提供一个从C到C++的平滑过渡。

· C++避免平台限定或没有普遍用途的特性。

· C++不使用会带来额外开销的特性。

· C++设计成无需复杂的程序设计环境。

· 出于保证语言的简洁和运行高效等方面的考虑，C++的很多特性都是以库（如STL）或其他的形式提供的，而没有直接添加到语言本身里。关于此类话题，Bjarne Stroustrup的《C++语言的设计和演化》（1994）里做了详尽的陈述。

· C++在一定程度上可以和C语言很好的结合，甚至目前大多数C语言程序是在C++的集成开发环境中完成的。C++相对众多的面向对象的语言，具有相当高的性能。

· C++引入了面向对象的概念，使得开发人机交互类型的应用程序更为简单、快捷。很多优秀的程序框架包括MFC、QT、wxWidgets就是使用的C++。

    折叠缺点：

一般情况下，C++效率和C语言的效率相差在±5%之间。因此在一般场合，C++可以替代C。

C++由于语言本身过度复杂，这甚至使人类难于理解其语义。更为糟糕的是C++的编译系统受到C++的复杂性的影响，非常难于编写，即使能够使用的编译器也存在了大量的问题，这些问题大多难于被发现。

由于本身的复杂性，复杂的C++程序的正确性相当难于保证。也有人提出不支持多线程的原语等缺陷。不过有如此多的知名人士提出了如此多的缺陷，正说明C++被广泛使用和成功。

C++由于过度的复杂性，以及与unix的文化相抵触，在unix/linux领域受到很多著名人士（比如Linux之父linus torvalds与著名黑客Eric S. Raymond）的强烈批评与抵制。

 

 

 

 

     三．招聘企业对该技术的需求：

1.对计算机编程感兴趣，并想进入该行业。

2.好学，细心，有良好的逻辑思维能力。

3.工作认真，可以从实习生做起。 

4.任职要求：

   1、年龄18--30岁。 

   2、经验不限，应届生亦可。

   3、善于与人沟通，良好的团队合作精神和高度的责任感，能够承受压力，有创新精神，保证工作质量。

 

 

 

 

四．未来该技术的发展技术：

声明式编程与DSL

    目前常见的编程语言大都是命令式（Imperative）的，例如C#，Java或是C++等等。这些语言的特征在于，代码里不仅表现了“做什么（What）”，而更多表现出“如何（How）完成工作”这样的实现细节，例如for循环，i += 1等等，甚至这部分细节会掩盖了我们的“最终目标”。在Anders看来，命令式编程通常会让代码变得十分冗余，更重要的是由于它提供了过于具体的指令，这样执行代码的基础设施（如CLR或JVM）没有太多发挥空间，只能老老实实地根据指令一步步的向目标前进。例如，并行执行程序会变得十分困难，因为像“执行目的”这样更高层次的信息已经丢失了。因此，编程语言的趋势之一，便是能让代码包含更多的“What”，而不是“How”，这样执行环境便可以更加聪明地去适应当前的执行要求。

    关于声明式的编程风格，Anders主要提出了两个方面，第一个方面是DSL（Domain Specific Language，领域特定语言）。DSL不是什么新鲜的玩意儿，我们平时经常接触的SQL，CSS，正则表达式等等都属于DSL。有的DSL可能更加专注于一个方面，例如Mathematica，LOGO等等。这些语言的目标都是特定的领域，与之相对的则是GPPL（General Purpose Programming Language，通用目的编程语言）。Martin Fowler将DSL分为外部DSL及内部DSL两种。外部DSL有自己的特定语法、解析器和词法分析器等等，它们往往是一种小型的编程语言，甚至不会像GPPL那样需要源文件。与之相对的则是内部DSL。内部DSL其实更像是种别称，它代表一类特别API及使用模式。

    XSLT，SQL等等都可以算作是外部DSL。外部DSL一般会直接针对特定的领域设计，而不考虑其他方面。James Gosling曾经说过：每个配置文件最终都会变成一门编程语言。一开始您可能只会用它表示一点点东西，慢慢地您便会想要一些规则，而这些规则则变成了表达式，后来您可能还会定义变量，进行条件判断等等，而最终它就变成了一种奇怪的编程语言，这样的情况屡见不鲜。现在有一些公司也在关注DSL的开发。例如以前在微软工作的Charles Simonyi提出了Intentional Programming的概念，还有JetBrains公司提供的一个叫做MPS（Meta Programming System）的产品。最近微软也提出了自己的Oslo项目，而在Eclipse世界里也有Xtext，所以其实如今在这方面也有不少人在尝试。由于外部DSL的独立性，在某些情况下也会出现特定的工具，辅助领域专家或是开发人员本身编写DSL代码。还有一些DSL会以XML方言的形式提出，利用XML方言的好处在于有不少现成的工具可用，这样可以更快地定义自己的语法。

而内部DSL，正像之前提到的那样，它往往只是代表了一系列特别的API及使用模式，例如LINQ查询语句及Ruby on Rails中的Active Record声明代码等等。内部DSL可以使用一系列API来“伪装”成一种DSL，它往往会利用一些“流畅化”的技巧，例如像jQuery那样把一些方法通过“点”连接起来，而另一些也会利用元编程的方式。内部DSL还有一些优势，例如可以访问语言中的代码或变量，以及利用代码补全，重构等母语言的所有特性。             

函数式编程：    

    Anders提出的另一个重要的声明式编程方式便是函数式编程。函数式编程历史悠久，它几乎和编程语言本身同时诞生，如当年的LISP便是个函数式编程语言。除了LISP以外还有其他许多函数式编程语言，如APL、Haskell、ML等等。关于函数式编程在学术界已经有过许多研究了，大约在5到10年前许多人开始吸收和整理这些研究内容，想要把它们融入更为通用的编程语言。现在的编程语言，如C#、Python、Ruby、Scala等等，它们都受到了函数式编程语言的影响。

    使用命令式编程语言写程序时，我们经常会编写如x = x + 1这样的语句，此时我们大量依赖的是可变状态，或者说是“变量”，它们的值可以随程序运行而改变。可变状态非常强大，但随之而来的便是被称为“副作用”的问题，例如一个无需参数的void方法，它会根据调用次数或是在哪个线程上进行调用对程序产生影响，它会改变程序内部的状态，从而影响之后的运行效果。而在函数式编程中则不会出现这个情况，因为所有的状态都是不可变的。事实上对函数式编程的讨论更像是数学、公式，而不是程序语句，如x = x + 1对于数学家来说，似乎只是个永不为真的表达式而已。

    函数式编程十分容易并行，因为它在运行时不会修改任何状态，因此无论多少线程在运行时都可以观察到正确的结果。假如两个函数完全无关，那么它们是并行还是顺序地执行便没有什么区别了。当然，现实中的程序一定是有副作用的，例如向屏幕输出内容，向Socket传输数据等等，因此真实世界中的函数式编程往往都会考虑如何将有副作用的代码分离出来。函数式编程默认是不可变的，开发人员必须做些额外的事情才能使用可变状态或是危险的副作用，与之相反，如C#或Java必须使用readonly或是final来做到这一点。此时，使用函数式编程语言时的思维观念便会有所不同了。

动态语言与元编程：

动态语言不会严格区分“编译时”和“运行时”。对于一些静态编程语言（如C#），往往是先进行编译，此时可能会得到一些编译期错误，而对于动态语言来说这两个阶段便混合在一起了。常见的动态语言有JavaScript，Python，Ruby，LISP等等。动态语言和静态语言各有一些优势，这也是两个阵营争论多年的内容。不过Anders认为它们各自都有十分重要的优点，而未来不属于其中任何一方。他表示，从编程语言发展过程中可以观察到两种特点正在合并的趋势，未来应该属于两者的杂交产物。

    并发：

    Anders看来，多核革命的一个有趣之处在于，它会要求并发的思维方式有所改变。传统的并发思维，是在单个CPU上执行多个逻辑任务，使用旧有的分时方式或是时间片模型来执行多个任务。但是如今的并发场景则正好相反，是要将一个逻辑上的任务放在多个CPU上执行。这改变了我们编写程序的方式，这意味着对于语言或是API来说，我们需要有办法来分解任务，把它拆分成多个小任务后独立的执行，而传统的编程语言中并不关注这点。

使用目前的并发API来完成工作并不容易，比如Thread，ThreadPool，Monitor等等，开发人员很难走的太远。不过在.NET 4.0中提供了一套强大的框架，即.NET并行扩展（Parallel Extensions），这是一种现代的并发模型，将逻辑上的任务并发与实际使用的的物理模型分离开来。以前的API都是直接处理线程等基础元素，不过利用.NET并行扩展中的任务并行库（Task Parallel Library），并行LINQ（Parallel LINQ）以及协调数据结构（Coordination Data Structures）让开发人员可以直接关注逻辑上的任务，而不必关心它们是如何运行的，或是使用了多少个线程和CPU等等。利用LINQ这样的DSL也有助于写出并行的代码，如果使用普通的for循环配合线程池来实现并行，则开发人员很容易在各种API里失去方向。

不过事实上，编写并行的代码依然很困难，尤其是要识别出可以并行的地方。Anders认为很多时候还是需要编程语言来关注这方面的事情（如下图）。比如“隔离性（Isolation）”，即编译器如何发现这段代码是独立的，便可以将其安全地并发执行。某段代码创建了一个对象，在分享给其他人之前，我们对它的改变是安全的，但是一旦将其共享出去以后便完全不同了。因此理想中的类型系统应该可以跟踪到这样的共享，如Linear Types——这在学术界也有一些研究。编程语言也可以在函数的纯洁性（Purity）方面下功夫，如关注某个函数是否有副作用，有些时候编译器可以做这方面的检查，它可以禁止某些操作，以此保证我们写出无副作用的纯函数。另外便是不可变性（Immutability），目前的语言，如C#或VB，我们需要额外的工作才能写出不可变的代码。Anders认为合适的做法应该是在语言层面上更好的支持不可变性。这些都是在并发方面需要考虑的问题。