Tiobe前二十的面向对象技术编程语言简介

拜语言 2023-10-08 14:00:36

编程语言犹如软件世界的土地,是构建数字世界的基础。开发人员可以通过各种编程语言,创建软件世界,包括但不限于软件、应用程序和网站、APP。编程语言是与操作系统、数据库并称为计算机软件世界三大底层技术的核心关键技术领域,对计算机、互联网、人工智能、大数据、企业管理和工业发展都有着巨大推动作用的底层技术。世界各国历来都为此孜孜以求属于自己的核心编程语言,期盼能够成功研发杀入主流编程语言领域的高性能编程语言。

在新一代编程语言拜语言诞生和发展之际,有必要大致梳理一下当前主流的编程语言的概况,以便于更多的人了解编程语言领域的事情。

从最早的机器语言开始,到面向过程的编程语言,再到面向对象编程语言,经历了接近一个世纪的发展。在这个过程里,出现了许多面向对象技术编程语言,每种语言都有自己的优缺点。本文将着眼于一些最流行的编程语言及其应用程序进行介绍。

一、定义:什么是编程语言。

编程语言是用于控制计算机的一种语言。编程语言可以简单的理解为一种计算机和人都能识别的语言,一种计算机语言让程序员能够准确地定义计算机所需要使用的数据,并精确地定义在不同情况下所应当采取的行动,程序是计算机要执行的指令的集合,而程序全部都是用我们所掌握的语言来编写的。

编程语言的种类非常的多,总的来说可以分成机器语言、汇编语言、高级语言三大类。每种语言都有其特定的用途和不同的发展轨迹。编程语言并不像人类自然语言发展变化一样的缓慢而又持久,其发展是相当快速的,这主要是计算机硬件、互联网和IT业的发展促进了编程语言的发展。

二、主流的编程语言。

Tiobe是权威的编程语言网站。以排名前二十为主流编程语言,那么,如今排名上的这些编程语言基本都是面向对象编程技术为基础的。作为软件开发的工具,多元化、各有优势历来是编程语言领域的格局。很难出现某种语言擅长所有领域。因此,从排行榜看,各种主流编程语言都有各自的社区。

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三、各种面向对象技术编程语言的简介。

1、C语言。

Dennis Ritchie在1970年代早期在贝尔实验室创建了C语言,作为一种系统编程语言。其目的是提供一种低级、高效、可移植的方式来编写代码,并且可在各种计算机系统上运行的软件。

C语言通常被称为“高级汇编语言”,因为它与底层硬件关系密切。用C语言编写的程序被编译成机器代码,可以直接由计算机的处理器执行。这使得C语言成为系统级编程任务(如编写操作系统、设备驱动程序和系统实用程序)的有效语言。

除了在系统编程中的使用外,C语言还广泛用于通用编程,例如为桌面和移动设备开发应用程序。C语言的普及是因为它能够与其他编程语言接口,以及它在许多平台和操作系统上的广泛的使用。C语言因低级控制和效率而闻名,它语法简单,并且容易学习和使用。尽管年代久远,但C语言仍然是世界上使用最广泛的编程语言之一,并在开发软件系统方面发挥着持久而关键作用。

2、C++.

C++是C编程语言的扩展,由Bjarne Stroustrup于1980年代初创建。C++旨在为系统和应用程序开发提供更加面向对象的编程模型,同时保留C语言的效率和低级控制。C++是一种通用的高级编程语言,广泛用于各种开发各种应用程序中,包括:

·系统编程:C++由于其低级控制和效率,通常用于开发操作系统、设备驱动程序和其他系统级软件。

·游戏开发:C++是开发视频游戏的热门选择,因为它能够处理图形和物理模拟的苛刻性能要求。

·桌面应用程序:C++广泛用于开发跨平台桌面应用程序,例如多媒体工具、生产力软件和金融应用程序。

·移动和嵌入式系统:C++由于其效率和低电平控制,用于开发移动应用程序和嵌入式系统,例如消费电子产品和医疗设备。

C++由于其性能和对低级控制的支持,还广泛用于科学和工程领域,例如物理模拟和密码学。除了低级控制和效率之外,C++还提供了一组丰富的功能来开发面向对象的软件,包括类、对象、继承和多态性。这些功能使C++成为开发复杂软件系统的通用语言。尽管它很复杂,但C++继续被广泛使用,并且是世界上最受欢迎的编程语言之一。

3、Java

Java是一种高级通用编程语言,由Sun Microsystems(现在由Oracle拥有)于1995年首次发布。Java的设计有下目的:

·平台独立性:Java代码可以在安装了Java虚拟机上(JVM)的任何设备上运行,而不考虑底层硬件和操作系统。这意味着Java应用程序可以在各种设备上运行,从台式计算机到移动设备,无需修改。

·单纯:Java被设计为易于学习和使用,重点是可读性和可维护性。Java语法基于C++,但删除了许多复杂性操作,使其成为初学者程序员的不错选择。

·面向对象编程:Java是一种面向对象的语言,这意味着它支持创建和使用对象、类和其他面向对象的功能。这使其成为开发复杂、大规模应用程序的不错选择。

·安全性:Java在设计时考虑了安全性,包括自动内存管理、类型检查和访问限制等功能,有助于防止常见的安全漏洞。Java被广泛用于开发各种应用程序,包括:

·网络应用:Java通常用于开发动态的交互式Web应用程序,例如电子商务站点、内容管理系统和在线论坛。

·移动应用:Java用于为基于Android的设备开发本机移动应用程序。

·桌面应用程序:Java用于开发跨平台桌面应用程序,例如媒体播放器、图像编辑器和生产力软件。

·企业应用程序:Java广泛用于开发企业级应用程序,例如客户关系管理(CRM)系统、企业资源规划(ERP)系统和供应链管理系统。

除了多功能性和易用性之外,Java还以其可靠性和性能而闻名,使其成为各种应用程序的热门选择。

4、JavaScript

JavaScript是一种高级、动态和解释型编程语言,于1995年首次发布。它的创建考虑了以下目标:

·动态网页内容:JavaScript旨在为网页添加交互性和动态行为。它允许开发人员创建表单验证、动态下拉菜单和实时更新等内容,而无需刷新页面。

·跨平台兼容性:所有主要的Web浏览器都支持JavaScript,因此它可用于创建在各种设备上运行的交互式Web应用程序,包括台式机、笔记本电脑和移动设备。

·非对称客户端-服务器通信:JavaScript可以在Web浏览器中运行,并与Web服务器通信以交换数据,从而实现更动态的Web体验。

·全栈开发:JavaScript可用于前端和后端开发,使其成为全栈开发人员的多功能选择。

JavaScript广泛用于开发各种应用程序,包括:

·网络应用:JavaScript通常用于开发动态的交互式Web应用程序,例如电子商务站点、内容管理系统和在线论坛。

·移动网络应用程序:JavaScript用于开发可以在各种设备上运行的跨平台移动Web应用程序。

·游戏:JavaScript用于开发基于浏览器的游戏,以及更复杂的游戏,这些游戏使用WebGL用于图形和WebSockets等技术进行实时通信。

·桌面应用程序:JavaScript可用于使用Electron等技术开发跨平台桌面应用程序。

JavaScript是一种强大的语言,它在开发交互式动态应用程序时,提供了极大的灵活性和创造力。由于它的易用性,前端和后端开发都广泛使用它,使其成为了一个热门工具。

5、Python

Python是一种流行的高级编程语言,它的历史可以追溯到1989年,当时荷兰计算机科学家Guido van Rossum创建了Python。2018年Python成为Stack Overflow上最受欢迎的编程语言。在Python的历史中,它已经成为了广泛使用的编程语言之一,被广泛应用于数据科学、Web开发、机器学习、科学计算、数据分析、人工智能等。

它的设计理念强调代码的可读性和易用性,使其成为初学者和有经验的程序员的热门选择。Python的定位是“明确”、“简单”,所以Python程序看上去总是简单易懂。Python有强大的第三方库,基本上想通过计算机实现的大多数的功能,Python官方库里都有相应的模块进行支持,在基础库的基础上再进行开发,大大降低开发周期,避免重复造轮子。Python是一种可以跨平台的解释性语言,由于它的开源本质,Python已经被移植在许多平台上,由于Python语言的开源,它对于开发者而言是十分灵活的。Python是动态类型的语言,虽然这增加了编程的灵活性,但在某些情况下也可能导致一些安全性和性能方面的问题。Python虽然对于开发者友好,但可能在执行效率上不如其他编译型语言,例如C或Java。Python的执行速度相对较慢,代码加密困难。

6、PHP

PHP(超文本预处理器)作为Web开发的服务器端脚本语言。它用于动态生成HTML页面并与数据库进行交互,使开发人员能够构建动态和交互式网站。

PHP代码在服务器上执行,生成的HTML被发送到客户端的浏览器,允许动态内容创建,而无需用户重新加载页面。PHP广泛用于构建内容管理系统(CMS)和电子商务网站。

7、Ruby

Ruby是一种高级、动态类型的通用编程语言。它的创建目标是使编程变得有趣且所有人都可以访问,其语法强调可读性和易用性。Ruby的目的是提供一种通用的动态语言,可用于广泛的任务,包括Web开发、数据分析、科学计算等。它受欢迎很大程度上是因为它与Ruby on Rails框架的关联,这使其成为构建Web应用程序的流行选择。此外,Ruby庞大而活跃的开发人员社区,创建了丰富的库和工具,使其成为许多类型项目的多功能和强大选择。

8、Swift

Swift是Apple Inc.为iOS、iPadOS、macOS、watchOS和tvOS开发开发开发的一种功能强大且直观的开源编程语言。Swift的目的是为开发人员提供一种快速、高效和安全的编程语言,易于学习和使用。

Swift旨在提供高水平的性能,结合现代语法和功能,使其适用于广泛的开发任务,从简单的桌面应用程序到复杂的高性能iOS和macOS应用程序。此外,Swift旨在与Cocoa和Cocoa Touch框架无缝协作,允许开发人员创建具有丰富UI元素集的用户友好、视觉上吸引人的应用程序,动画和交互。

9、VB

Visual Basic(简称VB)是Microsoft开发的一种面向对象的编程语言。Visual指的是开发图形用户界面(GUI)的方法,不需编写大量代码去描述界面元素的外观和位置,而只要把预先建立的对象add到屏幕上的一点即可。Basic指的是BASIC(Beginners All-Purpose Symbolic Instruction Code)语言,是一种在计算技术发展历史上应用得最为广泛的语言。VB拥有图形用户界面(GUI)和快速应用程序开发(RAD)系统,可以轻易地使用DAO、RDO、ADO连接数据库,或者轻松地创建Active X控件,用于高效生成类型安全和面向对象的应用程序。如今大多数人认为VB偏底层硬件,在应用层使用较少。

10、汇编语言

汇编语言的历史可以追溯到20世纪50年代。当时,为了简化机器语言的编写,人们开始开发汇编语言。它使用助记符(Mnemonics)代替机器指令的操作码,用地址符号(Symbol)或标号(Label)代替指令或操作数的地址。在汇编语言中,程序员可以通过助记符以更直观和便捷的方式编写程序,从而提高编程效率并减少出错的可能性。虽然与机器语言相比,汇编语言依然有一定的困难,但是其重要性不可忽视。事实上,很多后来的编程语言都受到了汇编语言的影响,例如C语言。

11、SQL

SQL(Structured Query Language)是一种用于管理关系型数据库的编程语言,它最初于1970年由IBM的Edgar Codd发明。Codd是关系型数据库理论的创始人之一,他提出了关系模型,这是一种管理数据的模型,使用表格和关系连接来组织数据。在1974年开始被用于实际应用程序的开发。在1979年改名为SQL,并被ANSI(美国国家标准化组织)和ISO(国际标准化组织)采纳为标准数据库语言,从那时起,SQL一直是最流行和广泛使用的数据库语言之一。SQL的发展带来了离线处理(OLAP)的发展,提供了一种基于数据仓库和分析处理的自适应系统,促进了企业决策的制定。此外,SQL的发展也催生了多个分支和衍生,其中许多是为了满足更加专业的需求。如PL/SQL用于Oracle数据库系统的程序语言,T-SQL用于Microsoft SQL Server数据库系列。

12、GO

Go语言是由Google公司的Robert Griesemer、Ken Thompson和Rob Pike三个大牛于2007年开始设计发明,并于2009年正式对外发布的编程语言。Go语言最初被命名为"Golang",后来正式更名为"Go",并沿用至今。Go语言的语法简洁、清晰,静态类型,且具有垃圾回收功能,其设计目标是解决大规模并发处理和网络编程问题,适应21世纪的C语言。Go语言的版本迭代非常快,从2009年发布第一个版本,到2023年已经迭代更新了十几个版本。常常被认为是安卓生态的核心支持语言。

13、MATLAB

MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于数据分析、无线通信、深度学习、图像处理与计算机视觉、信号处理、量化金融与风险管理、机器人、控制系统等领域。MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室),软件主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式。MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等。

14、Delphi

Delphi是一个集成开发环境(IDE),使用的核心是由传统Pascal语言发展而来的Object Pascal,以图形用户界面为开发环境,透过IDE、VCL工具与编译器,配合连结数据库的功能,构成一个以面向对象程序设计为中心的应用程序开发工具。Delphi是由Borland公司推出的全新的可视化编程环境,为我们提供了一种方便、快捷的Windows应用程序开发工具。它使用了MicrosoftWindows图形用户界面的许多先进特性和设计思想,采用了弹性可重复利用的完整的面向对象程序语言(Object-Oriented Language)、当今世界上最快的编译器、最为领先的数据库技术。

15、Kotlin

Kotlin是一个用于现代多平台应用的静态编程语言。由JetBrains开发。Kotlin可以编译成Java字节码,也可以编译成JavaScript,方便在没有JVM的设备上运行。除此之外Kotlin还可以编译成二进制代码直接运行在机器上(例如嵌入式设备或iOS)。

Kotlin已正式成为Android官方支持开发语言。

16、Scratch

Scratch是麻省理工学院的一个团队在2007年发布的一种图形化编程工具,主要面对全球青少年开放,是图形化编程工具当中最广为人知的一种,所有人都可以在软件中创作自己的程序。Scratch建立程序的过程,用到涂鸦,录音,找图片这些有趣的过程。孩子的成品可以通过软件直接发布到官方网站上。官方网站给每个注册用户开通了一个个人空间,放置发布的程序。用户发布后的程序,在官网可以找到。制作中的程序只能在软件环境下运行,发布后的程序则是在网页内运行。

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编程语言是重要的底层技术,其发展趋势和未来可能包括以下方面:

趋势一:更加通用和兼容融合。各种各样的编程语言门类繁多,基于JAVA解决了跨平台的问题,那么未来也有可能会产生某种语言能够实现跨语言、跨应用场景之类的问题。

趋势二:高效数据建模和全栈一体化开发。数据建模效率低和前后端的分离是导致成本高昂的重要原因,未来的编程语言可能要解决类似的问题。

趋势三:云计算和大数据的融合。云计算和大数据分别是当今最热门的两项技术,二者的结合必将成为未来编程的趋势之一。大数据的处理需要强大的计算能力,而云计算正是为了解决这一问题而生。未来编程的主要方向之一是需要开发出更多的云计算和大数据处理的工具和应用程序。

趋势四:人工智能和自动化技术的应用。未来编程的另一个重要趋势是人工智能和自动化技术的应用。在未来,人工智能和机器学习将会成为编程的重要组成部分,这将使得程序变得更加智能化和自动化,为人们的生活和工作带来很大的便利。

趋势五:跨平台和行动化。未来编程的另一个趋势是跨平台和行动化的开发。现在人们使用的设备和系统非常多样化,未来编程将面临更多的挑战。跨平台开发和行动化是解决这一问题的重要手段。未来编程将更加注重开发适用于多个平台和设备的应用程序。

综合而言,各国科技人员都在努力的寻求突破。随着第四次工业革命的到来,未来编程语言工具也将可能再次发展进入新的阶段。让我们拭目以待。

Carl博士整理

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拜语言

简介:新一代面向数据和人工智能的软件开发和数据处理工具集