一位“老程序员”的反思:C、Python、Java不可兼得,专心学好一门编程语言就行!

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摘要:大多数程序员在其职业生涯中,接触到的编程语言不止一种,但主要掌握并运用的多数只有一门。那么在数量繁多、适用领域各不相同的编程语言中,哪一门更适合你来学习呢?老程序员Eleanor Berger 总结了这些年来他对各种编程语言的看法及其发展历程,接下来就让我们一睹他心目中的最佳编程语言是什么。

原文链接:https://devtails.xyz/@adam/switching-to-c-over-modern-programming-languages

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作者 | Eleanor Berger译者 | 弯月出品 | CSDN(ID:CSDNnews)

最近,著名游戏程序员、id Software 创始人之一John Carmack在采访中表示,程序员应该专心学好一门编程语言。这倒让我感到有点惊讶。虽然我个人非常赞同这条建议,但在如今的程序员圈子里,这种观点是有争议的。

我猜,我就是大家所说的老程序员了。我的岁数不小了,一生都在从事编程工作,而且从步入社会之后就一直在从事这项专业工作。有时,我觉得自己是一名编程语言爱好者,亲眼目睹了许多编程语言的发展。回顾过去,这是一段激动人心的历史,我们会不由自主地得出一个(错误的)结论:多掌握几种编程语言总没坏处。编程语言的历史发展非常精彩,但如今的发展形势相对比较平和。

在本文中我想回顾一下曾经的历史,总结经验教训,并看一看究竟哪种编程语言才是最好的标准化语言。

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史前阶段(50年代~80年代)

随着计算硬件和计算机科学作为一门学科逐渐兴起,计算机编程(除了处理器本身的指令之外)也开始缓慢地发展。在最初的几十年里,编程语言主要是学术界的研究对象,还俘获了一小部分研究人员。程序员的选择很有限,主要取决于领域。

业务编程使用COBOL,科学编程使用Fortran,还有一些其他语言通常用于特定领域、研究或硬件。

对于大多数程序员来说,整个编程生涯或在很长一段时间里,只需专心学习一门编程语言。虽然有人对编程语言的设计感兴趣,但彼时该领域还很稚嫩。尽管出现了一些很有趣的创新,但对于如何才能设计一种好的编程语言,人们还没有很好的理解。

专业化(80年代~90年代)

随着计算机硬件数量的增加以及用途的日益多样化,编程语言的数量也开始增长,编程语言的选择变成了一个流行的话题。人们开始对编程语言进行分门别类。我们可以通过程序员的种类以及他们渴望达到的专业水平,判断他们会选择哪种语言。个人计算机编程爱好者使用越来越流行的BASIC。这是一种很荒诞、很原始的编程语言,却被广泛使用并成为了一代程序员(包括我自己)的引路人。Pascal引入了结构化编程,并产生了巨大的影响(Pascal与Turbo-Pascal 和 Delphi 建立了一个蓬勃发展的社区,但最终消失了)。

起源于UNIX的C成为了系统编程语言。C++成为了C的后继者,并借鉴了Smalltalk的面向对象编程,成为了专业应用程序和服务开发人员的语言。最终 Visual Basic(与BASIC毫无关系)普及了可视化编程,满足了应用程序开发的需求(随着 Windows 的出现而迅速增长),并成为大众的首选。但人们普遍认为,VB程序员是领域专家兼职编程工作,而C和C++才是专业的编程人员。

这个阶段,人们仍然没有很好地理解编程语言的设计,导致许多流行的编程语言很多方面的设计都不太理想。C语言简单而强大,但很难熟练掌握,有可能出错的地方太多。C++的意图虽好,但最终的设计不佳,而且使用感不好。Visual Basic既有趣又简单,但有点儿戏,在当时的技术条件下,优雅与效率都不达标。Smalltalk 和 LISP 都是有趣而优雅的语言,但由于捆绑到了专门的硬件和昂贵的工具,导致最后失势。

成熟(90年代~2000年)

后来,互联网兴起。互联网对编程语言的影响究竟有多大也许未可知,但无疑这是一个重大因素。很久以前,编程语言是一个稀有之物,通常诞生于研究实验室和大型商业公司;但如今似乎任何一个人都可以开发出自己的编程语言。曾有一段时间,PERL成为了流行的通用语言,涵盖了从系统管理到 Web 编程的方方面面。后来,Python从科学研究语言变成了简单易学的通用语言,尽管最初发展缓慢,但最终席卷了整个世界。据传,Netscape 的 Brandan Eich仅用了几天时间就开发出了JavaScript(作为一种功能十分有限的浏览器扩展语言)。这不仅证明Eich是一个天才,也证明那个时期人们对编程语言的设计有了很好的理解。

这一时期出现了许多其他的编程语言,其中最有名的是Java。这门语言本身并没有特别之处,但它提供的JVM是一个通用的运行时环境,实现了编写一次,到处运行,也就是说该语言十分通用,不受特定硬件、操作系统、或目标环境的限制。严格来讲,早期的JVM并没有什么值得炫耀的,但它开创了语言运行时及部署选项日益成熟的时代。

迅速发展(2000年~2010年)

自JVM以后,编程语言就开始朝着一个有趣的方向迅速发展。源自Self语言(Smalltalk的后继者,虽然优秀但非常失败)的即时编译器(JIT)得到了更深入的研究,从而诞生了Java的HotSpot,而微软为了对抗Java推出了.NET CLR。.NET则更进一步,将 CLR(Common Language Runtime,公共语言运行时)作为了多语言的通用运行时,而不仅仅是C。事后看来,这是一个分水岭:编程语言的选择变得无关紧要。这可能不是微软做出这个选择的主要原因(当时他们仍在努力继续支持流行度非常高的Visual Basic,还有C),再加上那段时间微软的封闭式许可,最终CLR未能成为最受欢迎的运行环境。但在千禧年之后的第一个十年中,编程语言的数量越来越多,而且无处不在。

另一方面,程序员的数量也出现了爆炸式增长。随着软件的需求快速增长,以及工具和知识的普及,全世界数百万人都变成了程序员。这些程序员也是人类,他们渴望强烈的群体认同。就像普通人对体育运动团体有着强烈而非理性的看法一样,程序员也开始在编程语言的选择问题上站队。许多程序员迫不得已选择某种新兴、独特、特殊的编程语言。例如,有人声称函数式编程才是王道、Ruby比Python好、Scala将彻底改变数据科学、不选Clojure是你的损失……至此,编程语言从线性发展进入了混乱的达尔文优胜劣汰时期。

超标准化(2010年至今)

原以为,这个时期的人们会意识到某些编程语言过于疯狂,无法持续发展。然而,实际情况并非如此,相反,情况出现了意想不到的转变。在云计算时代,许多应用程序和服务的部署跨互联网上的大量分布式节点,使用哪种编程语言似乎已无关紧要。程序员都在开发互相交流的独立组件,又有什么必要纠结编程语言呢?组件之间并不需要知道彼此是用哪种语言编写的。如果程序员喜欢用X语言编写组件,那么就用这种语言好了。谁在乎呀。

在不同机器上运行的组件也是如此,随着Docker的发布,容器得到了普及,无论是在一台机器上运行的应用程序,还是通过编排软件在机器集群上协作运行的软件,都可以使用相同的范例轻松管理。

如今人们仍在开发新的编程语言,其中不乏前途无量且备受期待的语言。有些是特定领域的(移动应用程序使用的Swift、Kotlin 和 Dart,以太坊智能合约使用的Solidity),而有些则比较通用,但每种语言都得益于这几十年来积累的经验教训(面向云编程的Go,面向系统编程的Rust,以及JavaScript的超集TypeScript,等等)。

与此同时,编程世界达到了一个新的成熟度,我们不再追逐每一种新趋势,采用每一种新语言。我们都成长了。

专心学好一门编程语言

毫无疑问,有些编程语言确实更为出色,而有些编程语言则更适合处理某些特定的用例。任何从事过编程一段时间的人都清楚,学习一门新语言一点也不难。大多数程序员只需一个下午,就可以轻松学习一门新语言的基础知识,使用几天后就可以多或少地提高工作效率。新手程序员可以从任何一门主流编程语言开始学习,并将学到的编程知识轻松地应用到其他语言中。

然而,频繁变更编程语言并非好事,原因主要有两个。首先,学习编程语言有点像学下棋。你可以快速学习规则,但这并不意味着你可以战胜经验丰富的玩家。你需要学习策略,而这需要时间和练习。这是一个由最佳实践、陷阱、优化技术,以及库、工具和社区组成的生态系统。其次,编程虽简单,却容易出错。即使拥有常见的编程经验和最好的工具,将想法转换为计算机代码也不是一件直觉行为。无论程序员建立了怎样的直觉,也必须经历反复使用、即时反馈和纠错的循环。每次更换编程语言,你都需要付出代价。所以,根据我的经验,编程语言的选择很重要,但是一旦做出了选择,从长远来看,就应该坚持下去。

如何选择编程语言

时至2022年,我们在选择编程语言时,需要考虑以下几点。

首先,最关键的考虑因素是语言的适用范围。如果是特定的领域,必须使用一些特定于领域的语言,则最具普遍适用性的语言是首选。值得庆幸的是,自从Java提出编写一次,到处运行以来,运行时和部署便不再是问题,成本和许可也不再是制约因素。时至今日,所有编程语言、运行时以及各种工具基本都可以免费获取。如果某种语言不适合某个特殊的场合,只能说它的流行度不够,没有普及到所有人;要么是因为一些基本因素,导致该语言确实不适合该任务。

流行度很重要,我们应该选择拥有强大的社区、丰富的信息来源、大量其他程序员可供合作或雇佣的语言。任何不受欢迎的语言都不值得选择。如果遇到特殊情况,则选择会更困难。没有任何一种语言能够适用于所有场景,但在理想情况下,通用的主流语言应该足以应对大多数场景。

最后,我们选择的编程语言应该优于大多数其他语言。即使在2022年,仍有一些糟糕的编程语言,难以学习和使用,很容易让程序员陷入困境。

鉴于上面的陈述,我认为实际上我们并没有太多选择。下面,就让我们来看看这些最佳编程语言。

最佳编程语言JavaScript / TypeScript

编程语言界的JavaScript就像人类交流时使用的英语一样。它是最流行、最通用的编程语言,适用于许多不同的场景(浏览器/前端、系统/后端、作为扩展语言嵌入到许多环境中)。JavaScript的运行时(V8 / Node / Deno)非常高效,拥有许多出色的工具和庞大的社区。

TypeScript是JavaScript的超集,引入了强类型和标准工具,正在迅速发展成为JS编程的默认选择。

Rust

Rust拥有C/C++的所有功能,更易于使用,而且也没有太多陷阱。Rust的社区和生态系统非常强大且在不断发展,工具也很好用。如果你需要的功能Rust都提供了,那它绝对是不二之选。以前只能使用C或C++的场合,如今也可以选择Rust。此外,Rust还在建立自己的WebAssembly通用语言(WebAssembly可以说是终极版的编写一次,到处运行的运行时)。

强有力的竞争对手Python

我使用Python已经超过20年了,可惜时至2022年,Python依然算不上真正的通用编程语言。原因之一是,Python仍然非常低效,很多注重性能的场合都无法采用Python。还有一个原因是,它未能进入主流的面向用户环境,比如网络浏览器或手机。尽管如此,Python仍不失为一种出色的编程语言,而且在数据工程/数据科学/机器学习中占据了重要位置,所以如果你从事这些领域的工作,那么Python绝对是一门值得了解和热爱的语言。就目前的情况来看,Python很可能会作为数据科学的通用语言继续发展下去,但可能无法突破这个领域。

Go

Go是一种非常适合云编程的语言。Go语言优雅、易于学习和使用,拥有出色的社区、生态系统和工具。它被广泛应用于云原生领域的核心产品,因此它会长期发展下去。不幸的是,Go并没有普遍的适用性,基本无法用于互联网服务器之外的环境。此外,由于Go设计上的选择,它在C/C++世界中表现不佳。Go固然好,但如果必须做出选择,凡是Go能实现的功能Rust都可以实现,随着时间的推移,Go有可能会被主流系统编程语言取代。

C/Java

C及其生态系统非常出色,你可以用它实现很多功能。Java的各个方面都比不上C,所以我不理解为什么有人会喜欢它,但Java确实很流行。C的应用很广泛,不仅是一种系统和商业语言,现在更是延伸到了移动应用程序和浏览器。强大的运行时,伟大的生态系统。但是,除非你需要C的一些量身定制的运行时和工具的功能,否则在短期内C很难与JavaScript和Rust竞争。

C/C++

根据林迪效应,C和C++在未来几十年内将继续流行下去。如果你已是这两种语言的专家,肯定不愁找工作。如果有这方面的需求,则花时间学习二者也是不错的选择。否则,选择Rust更合适。

荣誉奖Swift / Kotlin / Dart

这几种语言在特定领域占有一席之地。如果需要移动UI编程,则这些是不错的选择。但JavaScript的适用性更普遍,而且也同样适用于移动开发,因此我们更应该选择JavaScript。

LISP(Racket / Clojure)

LISP很特别,即使日常工作没有这种需求,也应该学习一下。Racket 是最先进的、非常复杂的语言(实际上它是一种语言构建工具包)。据传,Clojure的功能很强大,因为它的目标是JVM,可以使用 Java 库。但我不清楚这个卖点有多大作用。

Haskell / F / Scala

函数式语言很重要。在某些情况下,它们是更优的选择。Haskell是函数式编程的代表。F具有更好的普遍适用性,因为它的运行平台是CLR,并且可以使用 .NET 库。Scala不是纯粹的函数式,但非常通用,并且在 JVM 上运行。

Julia / R / MATLAB

Julia非常适合数学领域。R和MATLAB都有各自擅长的特定场合。不过,在Python主导的数据工程领域,这些编程语言恐怕很难幸存下来。

PowerShell

如果你从事shell编程,那么PowerShell是迄今为止最好的选择。它适用于所有操作系统,所以我们没有理由使用任何其他 shell。PowerShell也算是一种通用编程语言,但实际上在非系统管理之外,没有人使用它。

迟暮之年PHP / 红宝石 / PERL

这些语言也曾有过辉煌的岁月,主要是作为网络后端语言。无论你如何看待这些语言,如今都不应该再在它们身上白花力气。它们都在走向灭亡。

Visual Basic / VBA

VB 改变了世界,但如今却被淘汰出局了,无论是作为通用语言还是作为对其他程序的扩展。在遥远的过去可以用VB实现的功能,如今都可以用其他现代语言更出色地实现。

总结

我喜欢编程语言,而且永远对新语言充满了好奇。但是,就目前而言,TypeScript是我心目中的C位,而在需要强大的功能和低级访问权限的情况下,Rust居第二。我相信,2022年几乎所有程序员都与我有类似的看法。

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