每个开发人员都应该知道的16个顶级新计算机编程语言

Python014

每个开发人员都应该知道的16个顶级新计算机编程语言,第1张

函数式语言

Elixir

Elixir 比 Erlang 更容易编写,具有 Haskell 等语言的函数式编程概念。Elixir是基于Erlang 虚拟机的,其广为人知的特点是运行低延时、分布式、可容错的系统,并成功用于Web开发与嵌入式软件领域。

Elm

Elm是一种用于构建 Web 应用程序的函数式语言。业内一般认为,它适用于创建高可交互应用,例如复杂的用户界面,开发人员可以通过 Elm 快速编写富有表现力的系统。Elm 也以没有运行时异常而闻名。

PureScript

PureScript是一种可编译为 JavaScript 的纯函数式编程语言。与 Haskell 最相似的是,PureScript 最适合用于开发 Web 应用程序和服务器端应用程序。

PureScript 支持类型推断,与其他语言相比,需要明显类型注释要少得多。

Swift

Swift是一种由苹果公司开发的通用编译编程语言,最早的设想是替代上一代编程语言Objective-C ,过程中结合了Objective-C、Rust、Ruby 和 Python等语言的编程思想。目前Swift用于开发苹果自己的手机、服务器、台式机上的应用软件。

程序语言

Go

Go语言是由谷歌公司创造的类似C风格的语言。Go 比 C++ 或 Java 更简洁,比 Ruby 或 Python 更安全。

一些缺点: 编码要求严格。比如,不能混用符号和无符号整数。还有一个明显的遗漏,Go语言没有泛型和继承。

但Go语言的优势同样明显,简单且易于使用。Go语言擅长于网络和多线程方面的编程。

面向对象语言

DART

Dart同样来自谷歌公司具有C语言风格。Dart可以轻松编写JavaScript、Java for Android、本地机器代码或独立的 Dart 虚拟机。它还可以运行后端代码。

Dart 非常适合使用事件驱动代码构建用户界面。根据Dart 团队成员的说法,Dart的优势:可选的静态类型、最小的编译时错误和强大的内置编辑器。

Pony

Pony是一种基于无数据竞争类型和垃圾收集的语言,并使用 actor 模型以及称为引用功能的东西。

你可以把 Pony 想象成某种“Rust 遇上 Erlang”的复合体,没有锁,高并发是其主要优点。

Pony 的缺点是 API 稳定性低、很少有高质量的第三方库和有限的本地工具。

TypeScript

TypeScript是一个基于 JavaScript 静态类型定义构建,并由微软维护且开源编程语言。Visual Studio Code 或Visual Studio 是推荐的IDE编辑器,微软大厂的用户体验和错误检查也不用怀疑。

复合编程语言

Hack

Hack是一种作为 PHP 方言的 HipHop 虚拟机的编程语言。于 2014 年由Facebook创建,允许程序员同时使用静态和动态类型(也称为渐进类型),这为编码提供了灵活性。

Julia

Julia是一种高级通用编程语言,用于计算科学和数值分析。Julia 以动态类型和可重现的高性能特性而闻名。

Julia 在数据可视化和机器学习等方面都有大量用途。事实上,它被英国保险公司 Aviva 用于风险计算,纽约联邦储备银行用于金融建模,甚至气候建模联盟用于气候变化建模。它拥有Fortran、C++、R、Java、C 、Python等的接口,这使其成为最受追捧的新语言之一。

Kotlin

Kotlin是运行在 Java 虚拟机中的更快、更流畅的 Java 版本。它现在是Android 开发的首选语言。根据 Android 开发者网站显示,程序员正转而采用 Kotlin,因为该语言的样板代码更少,空指针异常更少,并且与 Java 有互操作性。

Kotlin 可用于在 iOS 和 Android 上运行的应用程序、不使用额外运行时或虚拟机。

Nim

Nim是一种优先考虑可读性的静态类型语言。通过结合多种语言的特性,Nim 为程序员提供了速度和易用性。

它带有 JavaScript 后端、分散的包管理、自动内存管理、C 和 C++ 库的绑定以及用于调试的回溯。作为一种语言,Nim 是有限的,但它包含一组元编程功能,如泛型、模板和宏,因此开发人员可以在避免冗长代码的同时以不同的风格工作。

OCaml作为此列表中较旧的语言,OCaml是一种多范式语言——既有函数式、命令式和类型安全,也具有面向对象功能。

OCaml 的一些优势:定义数据类型很容易。默认情况下,所有变量都是不可变的。API 稳定,具有良好的库向后兼容性。该语言还为独立应用程序提供自动内存管理和单独编译。

Reason

如果比JavaScript 更快、更简单且类型安全会怎样?

这就是创建Reason的 Facebook 开发者想要回答的问题。不过,他并没有从头开始构建一种新语言,而是采用了 OCaml,并将其调整为类似于 JavaScript。

Reason使用项目 BucketScript编译为 JavaScript,并且可以访问 80% 的 JavaScript 工具和生态系统。它还可以编译为准系统、iOS、Android 和微控制器。

Red

Red是一种最初旨在克服 Rebol 语言限制的编程语言。Red 于 2011 年推出,受 Rebol、Lua 和 Scala 等语言的影响,对高级和低级编程都很有用。

该语言可用于开发从高级 GUI 到低级操作系统的所有方面。Red 拥有人性化的语法、低内存占用和垃圾收集等优点。

Rust

Rust解决了一些与 Go 相同的问题,如系统级别的线程和进程安全,,但Rust 更像 C 风格的语法

但Rust语言的缺点:静态类型和缺乏垃圾收集

Rust可直接访问内存意味着程序员可以编写低级代码,如操作系统内核。Rust 也非常适合嵌入式设备、网络服务和命令行编写。

Go语言中没有“类”的概念,也不支持“类”的继承等面向对象的概念。Go语言中通过结构体的内嵌再配合接口比面向对象具有更高的扩展性和灵活性。

自定义类型

在Go语言中有一些基本的数据类型,如string、整型、浮点型、布尔等数据类型, Go语言中可以使用type关键字来定义自定义类型。

自定义类型是定义了一个全新的类型。我们可以基于内置的基本类型定义,也可以通过struct定义。例如:

通过Type关键字的定义,MyInt就是一种新的类型,它具有int的特性。

类型别名

类型别名是Go1.9版本添加的新功能。

类型别名规定:TypeAlias只是Type的别名,本质上TypeAlias与Type是同一个类型。就像一个孩子小时候有小名、乳名,上学后用学名,英语老师又会给他起英文名,但这些名字都指的是他本人。

type TypeAlias = Type

我们之前见过的rune和byte就是类型别名,他们的定义如下:

类型定义和类型别名的区别

类型别名与类型定义表面上看只有一个等号的差异,我们通过下面的这段代码来理解它们之间的区别。

结果显示a的类型是main.NewInt,表示main包下定义的NewInt类型。b的类型是int。MyInt类型只会在代码中存在,编译完成时并不会有MyInt类型。

Go语言中的基础数据类型可以表示一些事物的基本属性,但是当我们想表达一个事物的全部或部分属性时,这时候再用单一的基本数据类型明显就无法满足需求了,Go语言提供了一种自定义数据类型,可以封装多个基本数据类型,这种数据类型叫结构体,英文名称struct。 也就是我们可以通过struct来定义自己的类型了。

Go语言中通过struct来实现面向对象。

结构体的定义

使用type和struct关键字来定义结构体,具体代码格式如下:

其中:

举个例子,我们定义一个Person(人)结构体,代码如下:

同样类型的字段也可以写在一行,

这样我们就拥有了一个person的自定义类型,它有name、city、age三个字段,分别表示姓名、城市和年龄。这样我们使用这个person结构体就能够很方便的在程序中表示和存储人信息了。

语言内置的基础数据类型是用来描述一个值的,而结构体是用来描述一组值的。比如一个人有名字、年龄和居住城市等,本质上是一种聚合型的数据类型

结构体实例化

只有当结构体实例化时,才会真正地分配内存。也就是必须实例化后才能使用结构体的字段。

基本实例化

举个例子:

我们通过.来访问结构体的字段(成员变量),例如p1.name和p1.age等。

匿名结构体

在定义一些临时数据结构等场景下还可以使用匿名结构体。

创建指针类型结构体

我们还可以通过使用new关键字对结构体进行实例化,得到的是结构体的地址。 格式如下:

从打印的结果中我们可以看出p2是一个结构体指针。

需要注意的是在Go语言中支持对结构体指针直接使用.来访问结构体的成员。

取结构体的地址实例化

使用&对结构体进行取地址操作相当于对该结构体类型进行了一次new实例化操作。

p3.name = "七米"其实在底层是(*p3).name = "七米",这是Go语言帮我们实现的语法糖。

结构体初始化

没有初始化的结构体,其成员变量都是对应其类型的零值。

使用键值对初始化

使用键值对对结构体进行初始化时,键对应结构体的字段,值对应该字段的初始值。

也可以对结构体指针进行键值对初始化,例如:

当某些字段没有初始值的时候,该字段可以不写。此时,没有指定初始值的字段的值就是该字段类型的零值。

使用值的列表初始化

初始化结构体的时候可以简写,也就是初始化的时候不写键,直接写值:

使用这种格式初始化时,需要注意:

结构体内存布局

结构体占用一块连续的内存。

输出:

【进阶知识点】关于Go语言中的内存对齐推荐阅读:在 Go 中恰到好处的内存对齐

面试题

请问下面代码的执行结果是什么?

构造函数

Go语言的结构体没有构造函数,我们可以自己实现。 例如,下方的代码就实现了一个person的构造函数。 因为struct是值类型,如果结构体比较复杂的话,值拷贝性能开销会比较大,所以该构造函数返回的是结构体指针类型。

调用构造函数

方法和接收者

Go语言中的方法(Method)是一种作用于特定类型变量的函数。这种特定类型变量叫做接收者(Receiver)。接收者的概念就类似于其他语言中的this或者 self。

方法的定义格式如下:

其中,

举个例子:

方法与函数的区别是,函数不属于任何类型,方法属于特定的类型。

指针类型的接收者

指针类型的接收者由一个结构体的指针组成,由于指针的特性,调用方法时修改接收者指针的任意成员变量,在方法结束后,修改都是有效的。这种方式就十分接近于其他语言中面向对象中的this或者self。 例如我们为Person添加一个SetAge方法,来修改实例变量的年龄。

调用该方法:

值类型的接收者

当方法作用于值类型接收者时,Go语言会在代码运行时将接收者的值复制一份。在值类型接收者的方法中可以获取接收者的成员值,但修改操作只是针对副本,无法修改接收者变量本身。

什么时候应该使用指针类型接收者

任意类型添加方法

在Go语言中,接收者的类型可以是任何类型,不仅仅是结构体,任何类型都可以拥有方法。 举个例子,我们基于内置的int类型使用type关键字可以定义新的自定义类型,然后为我们的自定义类型添加方法。

注意事项: 非本地类型不能定义方法,也就是说我们不能给别的包的类型定义方法。

结构体的匿名字段

匿名字段默认采用类型名作为字段名,结构体要求字段名称必须唯一,因此一个结构体中同种类型的匿名字段只能有一个。

嵌套结构体

一个结构体中可以嵌套包含另一个结构体或结构体指针。

嵌套匿名结构体

当访问结构体成员时会先在结构体中查找该字段,找不到再去匿名结构体中查找。

嵌套结构体的字段名冲突

嵌套结构体内部可能存在相同的字段名。这个时候为了避免歧义需要指定具体的内嵌结构体的字段。

结构体的“继承”

Go语言中使用结构体也可以实现其他编程语言中面向对象的继承。

结构体字段的可见性

结构体中字段大写开头表示可公开访问,小写表示私有(仅在定义当前结构体的包中可访问)。

结构体与JSON序列化

JSON(JavaScript Object Notation) 是一种轻量级的数据交换格式。易于人阅读和编写。同时也易于机器解析和生成。JSON键值对是用来保存JS对象的一种方式,键/值对组合中的键名写在前面并用双引号""包裹,使用冒号:分隔,然后紧接着值;多个键值之间使用英文,分隔。

结构体标签(Tag)

Tag是结构体的元信息,可以在运行的时候通过反射的机制读取出来。 Tag在结构体字段的后方定义,由一对反引号包裹起来,具体的格式如下:

`key1:"value1" key2:"value2"`

结构体标签由一个或多个键值对组成。键与值使用冒号分隔,值用双引号括起来。键值对之间使用一个空格分隔。 注意事项: 为结构体编写Tag时,必须严格遵守键值对的规则。结构体标签的解析代码的容错能力很差,一旦格式写错,编译和运行时都不会提示任何错误,通过反射也无法正确取值。例如不要在key和value之间添加空格。

例如我们为Student结构体的每个字段定义json序列化时使用的Tag:

1、简单易学。

Go语言的作者本身就很懂C语言,所以同样Go语言也会有C语言的基因,所以对于程序员来说,Go语言天生就会让人很熟悉,容易上手。

2、并发性好。

Go语言天生支持并发,可以充分利用多核,轻松地使用并发。 这是Go语言最大的特点。

描述

Go的语法接近C语言,但对于变量的声明有所不同。Go支持垃圾回收功能。Go的并行模型是以东尼·霍尔的通信顺序进程(CSP)为基础,采取类似模型的其他语言包括Occam和Limbo,但它也具有Pi运算的特征,比如通道传输。

在1.8版本中开放插件(Plugin)的支持,这意味着现在能从Go中动态加载部分函数。

与C++相比,Go并不包括如枚举、异常处理、继承、泛型、断言、虚函数等功能,但增加了 切片(Slice) 型、并发、管道、垃圾回收、接口(Interface)等特性的语言级支持。