2020年编程语言展望


时下最热门的语言是JavaScript,Java和Python,但是编程语言的新陈代谢也在不断发展着,新的优秀语言层出不穷,立足取代他们地位。有一首歌唱的好:"由来只有新人笑,有谁知道旧人哭",对编程语言也是如此。那么在2020的今天,谁是最有前途的语言呢?我们需要拉一个列表,一起说道说道。

Dart

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和Ruby借助RoR一样,Dart语言也是借助有一个强有力的框架Flutter以及有个好爹谷歌的缘故,该语言迅速流行起来。

优势:一种比JavaScript更好的语言。

缺点:与JavaScript及其庞大生态系统直面竞争。

实例:

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class Complex {

double _r,_i;

Complex(this._r,this._i);

double get r => _r;

double get i => _i;

String toString() => "($r,$i)";

Complex operator +(Complex other) => new Complex(r+other.r,i+other.i);

Complex operator *(Complex other) =>

new Complex(r*other.r-i*other.i,r*other.i+other.r*i);

double abs() => r*r+i*i;

}

void main() {

double start_x=-1.5;

double start_y=-1.0;

double step_x=0.03;

double step_y=0.1;

for(int y=0;y<20;y++) {

String line="";

for(int x=0;x<70;x++) {

Complex c=new Complex(start_x+step_x*x,start_y+step_y*y);

Complex z=new Complex(0.0, 0.0);

for(int i=0;i<100;i++) {

z=z*(z)+c;

if(z.abs()>2) {

break;

}

}

line+=z.abs()>2 ? " " : "*";

}

print(line);

}

}

Elixir

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Elixir有一个美好的名字,翻译为中文是"灵丹妙药,长生不老药",它源自于Erlang,改进了语法以及对有更强大的并发人支持。作为一种纯函数式语言,是否可以作为了主流,并长久不衰,长生不老呢?需要我们拭目以待。

优势:功能编程非常简单,强大的并发性。

缺点:需要熟悉函数式编程和函数式思维,学习曲线不直。

实例:

2020年编程语言展望

defmodule Mandelbrot do

def set do

xsize = 59

ysize = 21

minIm = -1.0

maxIm = 1.0

minRe = -2.0

maxRe = 1.0

stepX = (maxRe - minRe) / xsize

stepY = (maxIm - minIm) / ysize

Enum.each(0..ysize, fn y ->

im = minIm + stepY * y

Enum.map(0..xsize, fn x ->

re = minRe + stepX * x

62 - loop(0, re, im, re, im, re*re+im*im)

end) |> IO.puts

end)

end

defp loop(n, _, _, _, _, _) when n>=30, do: n

defp loop(n, _, _, _, _, v) when v>4.0, do: n-1

defp loop(n, re, im, zr, zi, _) do

a = zr * zr

b = zi * zi

loop(n+1, re, im, a-b+re, 2*zr*zi+im, a+b)

end

end

Mandelbrot.set

Golang

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谷歌的又一个嫡儿子。在攻城掠土方面,Golang已经取得了不错的成绩。Golang编译速度快,便捷的语法,静态变量,基于协程的高性能并发支持。当然也有槽点,比如繁琐错误语法、混乱模块机制,和缺乏泛型,当然golang社区也一直在努力改进,这些槽点预计将来都会消失。

优势:语法简单,静态类型,很好的并发性。

缺点:缺少泛型,错误语法,模块机制。

实例:

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package main

import (

"fmt"

"image"

"image/color"

"image/draw"

"image/png"

"math/cmplx"

"os"

)

const (

maxEsc = 100

rMin = -2.

rMax = .5

iMin = -1.

iMax = 1.

width = 750

red = 230

green = 235

blue = 255

)

func mandelbrot(a complex128) float64 {

i := 0

for z := a; cmplx.Abs(z) < 2 && i < maxEsc; i++ {

z = z*z + a

}

return float64(maxEsc-i) / maxEsc

}

func main() {

scale := width / (rMax - rMin)

height := int(scale * (iMax - iMin))

bounds := image.Rect(0, 0, width, height)

b := image.NewNRGBA(bounds)

draw.Draw(b, bounds, image.NewUniform(color.Black), image.ZP, draw.Src)

for x := 0; x < width; x++ {

for y := 0; y < height; y++ {

fEsc := mandelbrot(complex(

float64(x)/scale+rMin,

float64(y)/scale+iMin))

b.Set(x, y, color.NRGBA{uint8(red * fEsc),

uint8(green * fEsc), uint8(blue * fEsc), 255})

}

}

f, err := os.Create("mandelbrot.png")

if err != nil {

fmt.Println(err)

return

}

if err = png.Encode(f, b); err != nil {

fmt.Println(err)

}

if err = f.Close(); err != nil {

fmt.Println(err)


Julia

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Julia是一门强大的数值计算语言。其语法对数学支持非常好,很适合数据科学家编写应用。是取代Python统计分析和数值计算的预备选手之一。

优势:对数学友好。

缺点:要与Python竞争。

实例:

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using Images

@inline function hsv2rgb(h, s, v)

const c = v * s

const x = c * (1 - abs(((h/60) % 2) - 1))

const m = v - c

const r,g,b =

if h < 60

(c, x, 0)

elseif h < 120

(x, c, 0)

elseif h < 180

(0, c, x)

elseif h < 240

(0, x, c)

elseif h < 300

(x, 0, c)

else

(c, 0, x)

end

(r + m), (b + m), (g + m)

end

function mandelbrot()

const w, h = 1000, 1000

const zoom = 0.5

const moveX = 0

const moveY = 0

const img = Array{RGB{Float64}}(h, w)

const maxIter = 30

for x in 1:w

for y in 1:h

i = maxIter

const c = Complex(

(2*x - w) / (w * zoom) + moveX,

(2*y - h) / (h * zoom) + moveY

)

z = c

while abs(z) < 2 && (i -= 1) > 0

z = z^2 + c

end

const r,g,b = hsv2rgb(i / maxIter * 360, 1, i / maxIter)

img[y,x] = RGB{Float64}(r, g, b)

end

end

save("mandelbrot_set.png", img)

end

mandelbrot()

Kotlin

Kotlin是优化版本的Java,作为Java的取代者之一。谷歌已经在安卓开发中支持Kotlin。

2020年编程语言展望

优势:更强大的Java。

缺点:好要依靠Java的阴影活着。

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import java.awt.Graphics

import java.awt.image.BufferedImage

import javax.swing.JFrame

class Mandelbrot: JFrame("Mandelbrot Set") {

companion object {

private const val MAX_ITER = 570

private const val ZOOM = 150.0

}

private val img: BufferedImage

init {

setBounds(100, 100, 800, 600)

isResizable = false

defaultCloseOperation = EXIT_ON_CLOSE

img = BufferedImage(width, height, BufferedImage.TYPE_INT_RGB)

for (y in 0 until height) {

for (x in 0 until width) {

var zx = 0.0

var zy = 0.0

val cX = (x - 400) / ZOOM

val cY = (y - 300) / ZOOM

var iter = MAX_ITER

while (zx * zx + zy * zy < 4.0 && iter > 0) {

val tmp = zx * zx - zy * zy + cX

zy = 2.0 * zx * zy + cY

zx = tmp

iter--

}

img.setRGB(x, y, iter or (iter shl 7))

}

}

}

override fun paint(g: Graphics) {

g.drawImage(img, 0, 0, this)

}

}

fun main(args: Array<string>) {/<string>

Mandelbrot().isVisible = true

}

Lua

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Lua是一种小型,简单,快速,可嵌入,可移植且灵活的语言。

优点:小型、内嵌,nginx编程

缺点:已经26年了,年事已高。

实例:

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Pharo


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Pharo是Smalltalk的现代化变体,是一种非常有生产力的面向对象语言。实际上,Smalltalk是OOP的典范,并且已经启发了几乎所有其他OOP语言。但是,也没有其他一种语言能比Smalltalk更好地实现OOP。

Pharo也是世界上最简单和最优雅的语言之一,可以让我们在15分钟内学习Smalltalk的全部语法,

优势:生产率高,生产率提高5倍。

缺点:需要不同的编程思想。

实例:

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Rust

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Rust是一种设计为内存安全的编程语言,通过borrow和变量生命周期控制消除了与存储器相关的编程错误。Rust承诺编程会更安全。而且Rust效率也非常高,语法也非常优雅,目前热度很高,Github中Rust新项目层出不穷。

优势:开发更加可靠,有从系统级到应用级,浏览器引擎(Firefox),Web开发等各方面的实例。门槛有点高,可以筛选掉一批写bug的码农。

缺点:学习曲线比较陡峭,门槛较高,把一批新手挡在外面。

实例:

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WebAssembly

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WebAssembly可以说是一匹黑马。预计在接下来十年左右的时间里,可能会衍生出许多升至顶级的语言。WebAssembly 是一种接近机器语言的跨平台二进制格式。目前四大主流浏览器厂商谷歌Chrome、苹果Safari、微软Edge 和 Mozilla FireFox 均以支持了WebAssembly 的初始版本,而且为了安全规范,去年各大厂商又成立了字节码联盟,立足于通过协作制定和实施标准,完善 WebAssembly 在浏览器之外的生态。

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优点:广泛的浏览器和语言支持。

缺点:生态体系尚未完善。

实例:

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request = new XMLHttpRequest();

request.open('GET', 'simple.wasm');

request.responseType = 'arraybuffer';

request.send();


request.onload = function() {

var bytes = request.response;

WebAssembly.instantiate(bytes, importObject).then(results => {

results.instance.exports.exported_func();

});

};


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