Файл: Классификация языков программирования высокого уровня (Сопоставление современных языков программирования).pdf

2.1. Обзор современных языков программирования

Почти каждый программист, который дорожит своей репутацией на рынке, задаётся вопросом, какие языке программирования на данный момент в тренде и более востребованы. Особенно это касается начинающих программистов, которые не знают с чего начать и принесёт ли знание того или иного языка какой-то толк в его карьере. Так что перед принятием решения необходимо принять во внимание многое, особенно когда речь заходит о том, на каком языке программирования стоит учиться.

Пожалуй, самый простой способ определиться с языком программирования, это просто мониторить рынок разработки. Отслеживать на какие языки больше всего заказов, а так же какие специалисты больше всего требуются как штатные сотрудники.

1. Java[6]

Java — один из самых практичных языков программирования для изучения. Его популярность нельзя переоценить, так как большинство (90%) компаний из списка Fortune используют Java для разработки бэкэнд-систем и десктопных приложений. Кроссплатформенность достигнута благодаря JVM.

В Java, как и во многих современных языках, включая C++, Python, etc, используется принцип объектно-ориентированного программирования (ООП). Java в основном используется для создания серверных приложений и мобильных ПО. Также это основа нативных приложений под Android. Данный язык чрезвычайно популярен среди разработчиков, хоть и есть вероятность, что в плане мобильных приложений всю популярность вскоре может отобрать Kotlin.

Преимущественно используется в корпорациях и огромных компаниях, так как язык отлично взаимодействует с различными операционными системами. Дополнительно можно запускать виртуальную машину JVM. Это обеспечивает снижение затрат на кроссплатформенный кодинг. В основе языка используется объектно-ориентированная парадигма, разработчики Java пошли настолько далеко, что классы используются под любые задачи[6].

class SomeExample {

public static void main(String[] args) {

System.out.println("Всем привет!");

}

}

Известна проблема с оперативной памятью, её суть в том, что процедура задействования и выгрузки памяти – это задача виртуальной машины. От программистов требуется умение правильно устанавливать и настраивать платформу, иначе высокий риск зависания программы в моменты активной работы с памятью.

Когда рубеж изучения Java будет преодолён, стоит рассмотреть перспективу изучения подобных языков, работающих на JVM. К лидерам в сфере может отнести Scala и Kotlin. При их помощи удаётся ускорить процесс написания кода и сделать его более красивым. Дополнительно удаётся задействовать библиотеки Java. Для нормальной работы с этими языками необходимо разобраться с основой на Java, иначе череда ошибок будет нескончаема.

2. C

Прародитель системного программирования, который поможет углубиться в его основы – это язык Си. На нём можно создавать эффективные приложения, которые минимально задействуют память. Следует знать негативную сторону языка – он имеет ряд недоработок и склонен к возникновению критических ошибок в процессе запуска, утечкам памяти и подобным проблемам. 

За многолетнюю историю было разработано немалое количество полезных библиотек и фичей. Недостаток в том, что при поиске места для работы могут возникать различные трудности, так как для устройства потребуется уверенное знание большинства аспектов С, а также эффективных методов оптимизации программы. Практически все работодатели требуют наличие портфолио с несколькими удачными проектами. Можно дать совет с портфолио, к примеру, Arduino – это проект, где можно собрать интересную модель и показать её в процессе отбора кандидатов. 

#include <stdio.h>

int main (void) {

printf("Привет мир!");

return 0;

}

Когда появится некоторая почва под ногами можно переходить к языкам, вроде Rust или Assembly. Rust обеспечивает программиста возможностью создавать компактные приложения. Assembly позволяет более углублённо рассмотреть работу программы изнутри.

3. C++

С++ был создан в 1983, как альтернатива С, и сразу же приобрел заслуженную популярность. Его главной особенностью являются предопределенные классы. Microsoft Windows и Google Chrome являются самыми известными примерами проектов, созданных на С++. Этот список могут пополнить проекты Adobe и Amazon’a. Данный язык программирования остаётся востребованным и по сей день, поскольку имеет мощный инструментарий, который может быть адаптированы в различных сферах, таких как финансы, банки, игры, связь, электронные платежные системы, розничная торговля и многое другое.

Знание С++ позволит вам с легкостью писать игры и сложные коммерческие системы наряду с простыми приложениями. Он является одним из самых мощных языков программирования, который предоставляет немало полезных функций.

Переходите к изучению C++ после С, это позволит точнее понимать способы хранения данных, методику обработки запросов, как используется память и т.п. Несмотря на возможность написания на C++весьма качественного, хорошего и устойчивого к нагрузкам кода, здесь учащаются случаи падения и обнаружения ошибок в процессе разработки. Причина появления неисправностей заключается в обилии настроек и возможностей языка.

Интересный факт: С++ относится к языкам программирования, который не получится изучить полностью, так как ежегодно вводятся более современные стандарты для качественного и быстрого написания кода.

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {

cout << "Привет мир!";

return 0;

}

Лично для себя взял одну из стандартных библиотек STL, даже её вполне достаточно для большинства проектов и некоторых специфических. Если уж так случится, что функционала окажется недостаточно, пригождается Boost.

4. C#

Разработанный Microsoft, этот мультипарадигмальный язык программирования общего назначения использовался для разработки приложений на платформе Microsoft. C# — это объектно-ориентированный язык, который используется для разработки приложений, основанных на .NET frameworks. И, если это ваш рынок, то C# — лучший язык для создания нативных приложений для платформы Microsoft. Кроме того, он является рекомендуемым языком для разработки игр с использованием движка Unity Game.

Приоритетом разработчиков этого языка была его простота, и так как это язык высокого уровня, он больше похож на английский, чем другие. C# позволяет разработчику сосредоточиться на алгоритме, а не на деталях реализации, так как сложные конструкции в нём заключены в абстракции.

На C# вы можете написать что угодно: веб-сервисы, мобильные ПО, серверные приложения и так далее. И в то время, как эксперты утверждают, что спрос на C# падает, Xamarin опровергает эти утверждения, поскольку оказывается, что эта платформа упрощает создание приложений для Android и iOS.

Хороший язык для создания превосходных программ – это С#, его активно используют в компаниях среднего и крупного масштаба.

Благодаря ключевым особенностям языка удаётся создавать десктопные, мобильные и серверные программы.

using System;

namespace SomeExample {

class Example {

public static void Main() {

Console.WriteLine("Привет мир!");

}

}

}

Когда C# станет пройденным этапом стоит развиваться за счёт изучения языка Go, который заточен под создание сетевых программ. Освоение Goприводит к формирования единого стиля, что крайне удобно для командной работы.

5. Python

За этим языком будущее, и это не преувеличение. Во-первых, он прост в понимании и использовании: Python постепенно вводят в учебную программу, повсеместно вытесняя отживший свое Паскаль и прочие «деревянные» языки. Во-вторых, это нейронные сети: если разработчик ударяется в машинное обучение, то сразу же обращает свое внимание на Python. Почему? Да просто данный ЯП оброс достаточным количеством библиотек, ориентированных на нейронные сети (Ruby в этом плане сильно проигрывает).

Качественные фреймворки, огромное количество учебных материалов, дружелюбное комьюнити, простота кодинга: все это делает Python действительно конкурентоспособным языком.

О недостатках говорят, что часто обнаруживаются неисправности при параллельном исполнении кода. Если сравнивать с компилируемыми моделями у Python несколько ниже производительность.

print("Привет мир!")

Причины для начала изучения именно этого языка: большое разнообразие библиотек, встраивается машинное обучение. Python можно назвать лучшим выбором из-за наличия ML-библиотек.

6. JavaScript

JavaScript – это язык будущего, так как он обладает большим потенциалом к развитию. Ежегодно отмечается прирост производительности обозревателей. Мировые лидеры оптимизируют браузеры и их движки, тенденция неуклонна.

Ввод современных стандартов приносит радость глазам. Если будет недостаточно функций или потребуется поддержка устаревших движков, можно присоединить трансплитеры. Среди лучших – TypeScript, Babel, CoffeScript.

console.log("Привет мир!")

В качестве дальнейшего развития следует отдать предпочтение TypeScript, так как у него присутствуют крайне полезные функции для стабилизации и отладки кода.

7. PHP

Именно с него начинался мой путь программирования. Сегодня я больше не задействуют его, но периодически встречаются задачи заказчика, где приходится править код на PHP. 

<?php

echo "Привет мир!";

?>

8. Visual Basic.NET

Мне даже сложно представить, почему Basic оказался в этом списке, пусть и ближе к концу рейтинга. Все его воспринимают не иначе, как начальный шаг для обучения программированию, большинство с его помощью создают калькулятор. Не вижу ни одного преимущества в плане функциональности.

Module SomeExample

Sub Main()

MsgBox("Привет мир!")

End Sub

End Module

Для становления программистом лучше подобрать один из предыдущих вариантов. Работа вас найдёт сама и она будет значительно интереснее и более оплачиваемой.

9. Assembly Language

Ассемблер обеспечивает написание кода без задействования процессора и применения языков программирования. Его принять считать языком, но на самом деле это с большой натяжкой. 

.model small

.stack 100h

.data

msg db 'Привет мир!$'

.code

start:

mov ah, 09h ; Display the message

lea dx, msg

int 21h

mov ax, 4C00h ; Terminate the executable

int 21h

end start

Следует изучать только после предварительного углубления в курс C и азы системного программирования.

10. Ruby

Высокую популярность языку принёс, как ни странно, отдельный его фреймворк с превосходными возможностями – Ruby on Rails. Изучение оправдано при необходимости или желании продолжить работу с данной библиотекой.

puts 'Привет мир!'

Согласно тенденции, сегодня программисты на Ruby постепенно уменьшаются. Большинство специалистов переквалифицируются в другие русла.

2.2. Сопоставление современных языков программирования

Вышло ежегодное исследование TIOBE Index for January 2018, где определены самые популярные языки программирования 2018 года. 

Заметим, что по рейтингу TIOBE вовсе нельзя судить о качестве или универсальности для изучения языка программирования, главный критерий отбора индекса заключается в количестве поисковых запросов по каждому конкретному языку. То есть, чем больше через самые популярные в мире поисковые системы (Google, Yahoo!, Baidu, Wikipedia, YouTube) ищется тот или иной язык программирования, тем выше он будет находиться в рейтинге.

Рисунок 1. Индекс популярности языков программирования по исследованию TIOBE

Итак, на январь 2018 года рейтинг самых востребованных языков программирования по версии TIOBE выглядит так:

1. Java
2. C
3. C++
4. Python
5. C#
6. JavaScript
7. VisualBasic.NET
8. R
9. PHP
10. Perl

Рисунок 2. Сравнение рейтинга популярности языков программирования в 2017 и 2018 годов

Возглавляет рейтинг популярности язык программирования Java. Практичный и перспективный язык программирования для изучения. 90% компаний из списка Fortune используют Java для разработки backend’а и десктопных приложений. Ценится за кроссплатформенность благодаря JVM.

На второй строчке подряд и 2017, и 2018 год стоит язык С. C относится к низкоуровневым языкам и работает на «машинном уровне», что ускоряет процесс обработки информации и позволяет писать код под «железо» (микроконтроллеры, процессоры). Он работает практически на всех вычислительных платформах. Dropbox, eBay и Spotify используют C-программирование, а вся ОС Linux полностью написана на C.

На третьей строчке также второй год подряд обосновался С++. Его главной особенностью являются предопределенные классы. Microsoft Windows, Google Chrome, Adobe, Amazon — знакомые вам проекты, созданные на С++. Этот язык до сих пор востребован работодателями, поскольку имеет мощный инструментарий и может быть адаптирован в различных сферах.

Финансы, игры, связь, электронные платежные системы, розничная торговля — знание С++ позволяет писать игры и сложные коммерческие системы наряду с простыми приложениями.

Если сравнивать языки программирования по быстродействию, то рассмотрим рисунок 3. На рисунке на котором указано время выполнения в секундах (столбцы с пометкой t) и требуемая память в мегабайтах (столбцы с пометкой m) при тестировании нескольких программ (рис.3). Проверялись реализации алгоритма решения головоломки судоку (sudoku), умножение матриц (matmul), обработка регулярных выражений (patmch) и подсчёт числа повторяемости слов в тексте (dict). Первые две задачи в большей степени показали производительность реализаций самих языков программирования, остальные – эффективность дополнительных библиотек.