為什麼Python不是未來的編程語言?
作者 | Rhea Moutafis
出品 | CSDN(ID:CSDNnews)
Python經過了幾十年的努力才得到了編程社區的賞識。自2010年以來,Python得到了蓬勃發展,並最終超越了C、C#、Java和JavaScript。
但是,這種趨勢將持續到什麼時候?何時Python會被其他語言取代?被取代的原因又是什麼呢?
對於Python被淘汰出局的確切日期有很多猜測,它可能會像科幻小說一樣成為過去。在本文中,我將討論促成Python大面積普及的優勢,以及將來導致它隕落的弱點。
促成Python流行的因素
通過Stack Overflow發展趨勢就可以洞悉Python的成功。考慮到StackOverflow的規模,我們可以認為這是衡量編程語言流行度的一個很好的指標。
儘管在過去幾年中,R語言的發展一直處於平穩狀態,很多其他編程語言已開始穩步下降,但Python的增長似乎勢不可擋。在所有StackOverflow的問題中,帶有“python”標籤的佔到了14%,而且這種趨勢還在上升。其中的原因有很多。
Python是一種古老的語言
Python於90年代問世。這不僅意味著Python有足夠的時間成長,而且還擁有了一個龐大的支持社區。
因此,如果你在使用Python進行編程時遇到任何問題,只需上網搜索就可以得到答案。因為總是會有人在這之前就遇到了這個問題,併為此撰寫了一些有用的資料。
對初學者很友好
Python對初學者友好的原因不僅僅是因為它已經存在了數十年,予以程序員足夠的時間編寫出色的教程,而且還因為Python的語法非常易於理解。
首先,無需指定數據類型。你只需聲明一個變量即可,Python會根據上下文判斷這個變量是整數、浮點數、布爾值還是其他類型。對於初學者來說,這是一個巨大的優勢。如果你有過使用C++編程的經歷,那麼就會懂得只因為你錯把浮點數定義成了整數,就導致程序無法通過編譯有多麼難受了。
此外,比較Python和C++代碼,不難發現Python有多麼易於理解。儘管C++在設計時考慮到了英語,但與Python代碼相比,閱讀C++的代碼還是相當坎坷。
用途廣泛
由於Python已經存在了很長時間,因此開發人員為之開發出了各色的軟件包。如今,無論遇到什麼問題,你都可以找到相關的軟件包。
想處理數字、向量和矩陣?那麼就來試試 NumPy 吧。
想進行技術和工程的計算?那麼就來試試 SciPy 吧。
想操作和分析大數據?那麼就來試試 Pandas 吧。
想學習人工智能?為什麼不試試 Scikit-Learn 呢。
無論你需要進行哪方面的計算任務,都可以找到相關的Python軟件包。由於過去幾年中機器學習的迅猛發展,Python已經站在了時代發展的最前沿。
Python的缺點,這些缺點是否致命?
通過上述討論,你可以想象在很長一段時間內Python的發展都勢不可擋。然而,Python也逃不開一切技術的命運,它也有自己的弱點。接下來,我將逐個介紹Python的重大缺陷,並評估這些缺陷是否致命。
速度
Python很慢,非常非常慢。平均而言,使用Python完成某個任務所需的時間是使用任何其他語言的2–10倍。
其中的原因有很多。其中之一是因為Python是動態類型的,別忘了你不需要像其他語言一樣指定數據類型。這意味著內存的耗費非常大,因為在任何情況下程序都需要為每個變量保留足夠的空間。而巨大的內存使用量必然需要耗費大量的計算時間。
另一個原因是Python一次只能執行一個任務。這是靈活的數據類型帶來的結果,Python需要確保每個變量只有一個數據類型,而並行進程可能會在這一點上出問題。
相比之下,普通的Web瀏覽器一次可以運行十幾個不同的線程。當然其中還涉及別的因素。
但最終所有的速度問題都不打緊。因為電腦和服務器的價格越來越低,我們談論的也只不過是幾分之一秒的問題。最終用戶並不真正在乎他們的應用加載需要0.001還是0.01秒。
範圍
最初,Python是動態作用域。這基本上意味著,為了評估表達式,編譯器首先需要搜索當前塊,然後依次搜索所有調用函數。
動態作用域的問題在於,每個表達式都需要在所有上下文中進行測試,這很繁瑣。這就是為什麼大多數現代編程語言都使用靜態作用域。
Python曾嘗試過渡到靜態作用域,但搞砸了。通常,內部作用域(例如函數中的函數)能夠查看和更改外部作用域。在Python中,內部作用域只能看到外部作用域,但不能更改。因此引發了很多混亂。
Lambdas
儘管Python非常靈活,但Lambdas的使用還是有一定的侷限性。Lambda只能是Python中的表達式,而不能是語句。
另一方面,變量聲明和語句始終是語句,這意味著它們不能使用Lambda。
在Python中,表達式和語句之間的區別相當隨意,這是其他編程語言都沒有的問題。
空白
在Python中,你需要使用空白和縮進來表示不同級別的代碼。這種格式具有視覺吸引力,而且易於理解。
其他編程語言(例如C++)都需要依賴大括號和分號。儘管這可能在視覺上沒有那麼強的吸引力,而且對初學者不夠友好,但可以提高代碼的可維護性。在大型項目中,這種方式更為妥當。
Haskell等新興的編程語言解決了這個問題:它們依賴空白,但同時也為那些希望不用空白的人提供了另一種語法。
移動開發
我們目睹了從臺式機向智能手機的轉變,很明顯,我們需要強大的語言來構建移動軟件。
然而,使用Python開發的移動應用並不多。這並不意味著Python無法開發移動應用,你可以試試看一個名為 Kivy 的 Python 包。
但是,Python的設計被沒有考慮到移動設備。因此,即使Python可以應付基本的任務,但我們最好還是選擇專門為移動應用程序開發而創建的語言。廣泛用於移動編程的語言包括:React Native、Flutter、Iconic和Cordova。
我們需要明確的是,筆記本電腦和臺式計算機已經存在很多年了。然而,由於移動設備的使用已然超越了桌面設備,因此我們肯定地說,學習Python不足以成為經驗豐富的全方面開發人員。
運行時錯誤
Python不需要首先編譯,然後再執行。相反,它會在每次執行時編譯,因此所有編程上的錯誤都會在運行時顯示出來。這會導致性能下降、浪費時間,而且還需要進行大量測試。
對於初學者來說,這未必是壞事,因為測試可以教會他們很多知識。然而,對於經驗豐富的開發人員而言,必須使用Python調試複雜的程序很令人頭疼。性能欠缺是Python最大的問題。
Python什麼時候會被取代?
如今,編程語言市場上湧現了新的競爭力量:
Rust提供了與Python相同的安全性——不會意外覆蓋任何變量。但是,它通過所有權和借用的概念解決了效率的問題。根據StackOverflow Insights,Rust是近幾年最受歡迎的編程語言。
Go 與 Python 一樣非常適合初學者。語言本身非常簡單,維護代碼更加簡單。此外,有趣的是,Go開發人員是市場上收入最高的程序員之一。
Julia是一種非常新的語言,可與Python正面競爭。Julia填補了大規模技術計算的空白:以前,人們通常都需要使用Python或Matlab編寫代碼,然後再使用C++庫修補整個程序,因為C++庫是大規模必不可少的。如今,人們可以使用Julia,而不必在兩種語言之間掙扎。
儘管市場上還有其他語言,但Rust、Go和Julia 可以彌補Python的弱點。所有這些語言在即將到來的技術中都有出色的表現,最典型的就是人工智能。儘管它們的市場份額仍較小,但根據StackOverflow的數據顯示,這些語言的發展呈現出明顯的上升趨勢。
如今,Python無處不在,我們還需要五年甚至更長的時間,才有可能看到Python被新語言所替代。
就目前而言,我們很難判斷哪種語言有可能替代Python,是Rust、Go、Julia抑或是其他的新語言。但鑑於Python體系結構中最基本的性能問題,其終將難逃被人替代的命運。
原文:https://towardsdatascience.com/why-python-is-not-the-programming-language-of-the-future-30ddc5339b66
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