Відмінності між найпоширенішими мовами програмування

Якщо ви вже деякий час граєтеся з ідеєю навчитися програмувати, рано чи пізно ви зіткнетеся з... десятки різних мовЦе може здатися простою цікавістю, але порівняння того, як писати на Python, JavaScript, Java, C, C++, Go, Swift, R, Ruby, Rust, VBA, C#, COBOL та Fortran, а також помітні відмінності, може стати чудовим вікном у різноманітність світу розробки.

Різні покоління мов, різні парадигми Програмування, моделі виконання (компільовані, інтерпретовані, проміжні) та дуже різні професійні галузі...

Трохи історії: від Ади Лавлейс до сучасних мов

Щоб зрозуміти відмінності між сучасними програмами "Hello World", варто пам'ятати, що Програмування почалося задовго до появи Python чи Java.У 1843 році Ада Лавлейс розробила те, що вважається першим алгоритмом для аналітичної машини Чарльза Беббіджа, ставши першим програмістом в історії, хоча ця машина так і не була побудована.

з el tiempo З'явилися мови, створені на її честь, такі як Ада, де простий «Привіт, світ» вимагає більш формальної структури, ніж у сучасних мовах: оголошення процедури, використання бібліотек вводу/виводу та дуже чіткий синтаксисЦей контраст є ключем до того, як мови спростилися протягом десятиліть.

З розвитком обчислювальної техніки, З'явилися мови, розроблені для різних цілейНаукові обчислення, управління бізнесом, системне програмування, веб-додатки, мобільні додатки граАналіз даних та багато іншого. Все це сьогодні відображається в різноманітних способах написання простого повідомлення на екрані.

У 21 столітті ми співіснуємо з класичними мовами програмування, такими як C, COBOL або Fortran, та набагато новішими, такими як Go, Swift, Kotlin або Rust, кожна з яких має... власна філософія дизайну, екосистема та крива навчання.

Низькорівневі та високорівневі мови програмування: що помітно у "Hello World"

Один із способів класифікації мов – це рівень їхньої абстракції: наскільки вони схожі на інструкції, які розуміє машина порівняно з тим, наскільки вони схожі на розбірливу людську мову.

В кінці, найближчому до апаратні засоби У нас є машинна мова (бітова) та асемблер, і якщо ви хочете дізнатися більше, ви можете дізнатися, як Почніть програмування на асемблері RISC-VНаприклад, програма "Hello World" мовою асемблера DOS потребує виділити пам'ять для тексту, завантажити регістри, викликати системні переривання та вручну завершити програмуНічого подібного до типового print("Hola Mundo") Python.

На іншому полюсі знаходяться мови високого рівня, такі як Python, Ruby або Visual Basic .NET, де достатньо одного або двох рядків, які може прочитати людина, і це Інтерпретатор або компілятор відповідає за їх перетворення в машинний код. щоб процесор міг їх виконати.

Між ними знаходяться такі мови, як C та C++, які все ще відносно близькі до апаратного забезпечення, але вже пропонують більш виразний синтаксис. Програма "Hello World" на C вимагає включення стандартних бібліотек та функції main.Але він все ще неймовірно компактний для тієї потужності, яку пропонує.

Покоління мов програмування

Ще одна класична форма упорядкувати малюнок Це відбувається поколіннями, де кожен стрибок вводить подальший рівень абстракції або суттєві зміни у способі програмування:

• 1GL (перше покоління): чиста машинна мова, вся у двійковому коді, нечитабельна для людини.
• 2GL (друге покоління)асемблер, з мнемонікою, такою як MOV o ДОДАТИ замість нулів та одиниць.
• 3GL (третє покоління): мови високого рівня, такі як C, C++, C#, Java, BASIC або JavaScriptде ми вже визначили слова, подібні до англійських.
• 4GL (четверте покоління)ще більш декларативні та специфічні мови, такі як SQL, PHP, Python, Ruby або оболонки Юнекс, широко використовується в бази даних і створення сценаріїв.
• 5GL (п'яте покоління): орієнтований на вирішення проблем з високим рівнем абстракції та, часто, візуальною підтримкою, таких як Пролог, OPS5 або Меркурій.

На практиці, всі мови, які ми розглянемо для написання "Hello World" (Python, JS, Java, C, C++, Go, Swift, R, Ruby, Rust, VBA, C#, COBOL та Fortran), належать до цих покоління високого рівня (3GL та 4GL)хоча їхня філософія дуже різниться.

Компільовані, інтерпретовані та проміжні мови

Ще один ключовий момент, який можна побачити навіть у такій простій програмі, це як виконується код: складений, інтерпретований або з використанням гібридного підходу.

• CompiladosC, C++, Go, Rust, Fortran або COBOL спочатку перетворюються у рідний двійковий код, а потім виконуються, що зазвичай пропонує більш висока продуктивність ціною додаткового кроку компіляції; ви можете Автоматизація компіляції за допомогою Makefile.
• ІнтерпретованоPython, JavaScript або Ruby виконуються рядок за рядком за допомогою інтерпретатора, який Це сприяє налагодженню та швидкій розробці. хоча це трохи знижує продуктивність.
• СереднійJava або C# генерують байт-код, який працює на віртуальній машині (JVM, CLR), поєднуючи портативність та оптимізація через JIT-компіляцію; для отримання додаткової інформації читайте Відмінності між Java та інтерпретованими мовами.

На практиці, для програми "Hello World" це не має значення, але у великих проектах ці відмінності мають вплив. портативність, швидкість та доступні інструментита пояснити, чому певні мови домінують в одних середовищах, а не в інших.

Історична еволюція найуживаніших мов

Якщо ми розмістимо згадані вами мови на часовій шкалі, то Карта досить чітка.:

• ФОРТРАН (1957)Розроблена для перекладу математичних та наукових формул, вона була першою великою мовою програмування високого рівня.
• КОБОЛ (1959): орієнтований на бізнес, розроблений для полегшення обробки та адміністрування бізнес-даних.
• C (1972)Розроблений у Bell Labs, він став основою Операційна система та численні компілятори.
• C++ (1983): об'єктно-орієнтоване розширення мови C, яке зберігає потужність, але додає сучасні абстракції.
• Python (1991)Створено Гвідо ван Россумом, з чистим синтаксисом та акцентом на читабельності.
• java (1991)Працює на Sun з обіцянкою "напиши один раз, запускай будь-де" завдяки JVM.
• JavaScript (1995)Розроблений Бренданом Айхом лише за кілька днів, він став стандартом для клієнтського веб-дизайну.
• Ruby (1995): об'єктно-орієнтована мова сценаріїв, популяризована завдяки Ruby on Rails.
• C# (2000-ті)Мова програмування Microsoft для платформи .NET, натхненна C та Java.
• Йти (2009)створено в Google для паралельних та масштабованих систем з надшвидкою компіляцією.
• Свіфт (2014)Ставка Apple на модернізацію розробки у своїй екосистемі в умовах Objective-C.
• Іржа (2010-ті)Засновано в Mozilla з метою пропонування безпека пам'яті та висока продуктивність.

У всіх них є свій особливий спосіб сказати «Привіт, світ», і ця невелика різниця в синтаксисі часто розкриває Для якого середовища вони були розроблені та яку парадигму вони пропагують?.

Парадигми програмування: імперативна, об'єктно-орієнтована, декларативна, реактивна…

Окрім синтаксису, мови групуються за тим, як вони підходять до вирішення проблем, що називається парадигма програмування.

У світі «Привіт, світ» ми зустрінемося понад усе з:

• ІмперативУ ньому крок за кроком показано, що потрібно зробити та як змінити стан програми. Чіткі приклади наведено C, Fortran або Go.
• Декларативні: описує бажаний результат без деталізації алгоритму, як це робить SQL під час звернення до даних, хоча цього немає в нашому списку "Привіт, світ".
• Об'єктно-орієнтоване програмування (ООП)Він структурує код у класи та об'єкти, які групують дані та методи, такі як Java, C#, C++, Python, Ruby або Swift.
• ФункціональнийВін базується на чистих функціях та уникає зміни глобальних станів, що дуже помітно в мовах програмування, таких як Haskell, хоча багато сучасних мов (Python, Kotlin, JavaScript) змішувати парадигми.
• Реагент: зосереджений на потоках даних та подіях, більш тісно пов'язаний з бібліотеками та фреймворками (RxJS, Akka), ніж з конкретними мовами програмування.

Хоча це може здатися неактуальним для виведення "Hello World", у міру зростання програми стає помітно, якщо мова програмування підштовхує вас до створювати об'єкти, писати чисті функції або об'єднувати декларативні запити в ланцюжки.

Як кожна мова вписується в сучасний ринок

Перегляд різних відео "Hello World" - це нормально, але питання, яке зазвичай справді цікавить людей: Яка справжня мета кожної мови сьогодні, і які її результати?

Якщо ми подивимося на тенденції, такі індекси, як TIOBE або PYPL та опитування розробників, ми виявили чіткі закономірності:

• Python: має відмінні навички в галузі обробки даних, IAавтоматизація, а також широко використовується у веб-бекендах.
• JavaScript і TypeScript: необхідний для фронтенд-розробки, а також дуже сильний у бекенд-розробці з Node.js.
• Java та C#: основи великих корпоративних систем, корпоративного бекенду та, у випадку C#, також у відеоіграх з Unity.
• C і C ++Вони залишаються основою вбудованих систем, ядер, графічних двигунів та програм, де продуктивність має першорядне значення.
• Іди та іржавійСучасні мови програмування для інфраструктури, високопродуктивних систем та масштабованих сервісів.
• Свіфт і КотлінОсновні варіанти розробки нативних мобільних пристроїв для iOS y AndroidВідповідно.
• Rшироко використовується в статистичному аналізі, дослідженнях та секторах з високим навантаженням даних.
• COBOL та Fortran: ветерани мов програмування, але все ще необхідні в банківській справі, страхуванні та наукових обчисленнях.
• VBA: повсюдний у макросах та автоматизації в екосистемі Office.

На робочому місці це означає, що компанії в першу чергу шукають профілі з міцне володіння однією або двома основними мовами та здатність навчатися в інших відповідно до потреб проєкту.

Яку мову обрати для початку

Після огляду стількох прикладів та контекстів цілком нормально замислитися: З якого з них мені почати? Однозначної відповіді немає, але є кілька практичних рекомендацій.

• Якщо ти чогось хочеш дружній та універсальнийPython — це сучасна класика: зрозумілий синтаксис, безліч ресурсів та результатів у сфері даних, вебу та автоматизації.
• Якщо вас приваблює WebJavaScript обов'язковий, і рано чи пізно ви отримаєте користь від його посилення за допомогою TypeScript.
• Якщо вам цікаво додатка рідні мобільні пристроїSwift (iOS) та Kotlin (Android) – це нинішні робочі конячки.
• Якщо вони вам телефонують розробка відеоігор або двигунівC++ та C# (особливо з Unity) є посиланнями.
• Якщо тобі щось заманеться висока продуктивність та системиC, Rust або Go — дуже потужні варіанти, хоча й дещо вимогливіші для початку.

Важливо розуміти, що як тільки ви опануєте рідну мову, Навчатися в інших набагато легшеоскільки поняття змінних, циклів, функцій, об'єктів та структур керування повторюються з невеликими варіаціями.

Уся ця подорож, від перших алгоритмів Ади Лавлейс до сучасних мов програмування, таких як Go, Swift або Rust, через класичні мови, такі як C, Java, COBOL або Fortran, відображається навіть у тому, як ми пишемо простий «Hello World»: Кожен синтаксис втілює десятиліття еволюції, окремі філософії дизайну та дуже специфічні потреби галузі.Розуміння цих відмінностей не лише задовольняє цікавість, але й допомагає вам вибрати, яку мову вивчати відповідно до ваших цілей, та оцінити величезне різноманіття, яке робить світ програмування таким захопливим.

Пов'язана стаття:

Відмінності між Java та інтерпретованими мовами: повний посібник

Ісаак

Пристрасний письменник про світ байтів і технологій загалом. Я люблю ділитися своїми знаннями, пишучи, і саме це я буду робити в цьому блозі, показуватиму вам все найцікавіше про гаджети, програмне забезпечення, апаратне забезпечення, технологічні тренди тощо. Моя мета — допомогти вам орієнтуватися в цифровому світі в простий і цікавий спосіб.