常用编程语言介绍及各语言特点

最后都变了- 提交于 2019-12-07 06:48:14

一,编程语言

计算机语言的种类非常的多,总的来说可以分成机器语言,汇编语言,高级语言三大类。计算机每做的一次动作,一个步骤,都是按照已经用计算机语言编好的程序来执行的,程序是计算机要执行的指令的集合,而程序全部都是用我们所掌握的语言来编写的。所以人们要控制计算机一定要通过计算机语言向计算机发出命令。 通用的编程语言有两种形式:汇编语言和高级语言。

1.1汇编语言

汇编语言的实质和机器语言是相同的,都是直接对硬件操作,只不过指令采用了英文缩写的标识符,更容易识别和记忆。它同样需要编程者将每一步具体的操作用命令的形式写出来。汇编程序通常由三部分组成:指令、伪指令和宏指令。汇编程序的每一句指令只能对应实际操作过程中的一个很细微的动作,例如移动、自增,因此汇编源程序一般比较冗长、复杂、容易出错,而且使用汇编语言编程需要有更多的计算机专业知识,但汇编语言的优点也是显而易见的,用汇编语言所能完成的操作不是一般高级语言所能实现的,而且源程序经汇编生成的可执行文件不仅比较小,而且执行速度很快。

1.2高级语言

高级语言是绝大多数编程者的选择。和汇编语言相比,它不但将许多相关的机器指令合成为单条指令,并且去掉了与具体操作有关但与完成工作无关的细节,例如使用堆栈、寄存器等,这样就大大简化了程序中的指令。同时,由于省略了很多细节,编程者也就不需要有太多的专业知识。
高级语言主要是相对于汇编语言而言,它并不是特指某一种具体的语言,而是包括了很多编程语言,如流行的VB、VC、FoxPro、Delphi等,这些语言的语法、命令格式都各不相同。 像最简单的编程语言PASCAL语言也属于高级语言。高级语言所编制的程序不能直接被计算机识别,必须经过转换才能被执行,按转换方式可将它们分为两类:

1)解释类:

执行方式类似于我们日常生活中的“同声翻译”,应用程序源代码一边由相应语言 [1] 的解释器“翻译”成目标代码(机器语言),一边执行,因此效率比较低,而且不能生成可独立执行的可执行文件,应用程序不能脱离其解释器,但这种方式比较灵活,可以动态地调整、修改应用程序。

2)编译类:

编译是指在应用源程序执行之前,就将程序源代码“翻译”成目标代码(机器语言),因此其目标程序可以脱离其语言环境独立执行,使用比较方便、效率较高。但应用程序一旦需要修改,必须先修改源代码,再重新编译生成新的目标文件(* .OBJ)才能执行,只有目标文件而没有源代码,修改很不方便。大多数的编程语言都是编译型的,例如Visual C++、Visual Foxpro、Delphi等。

二,常用编程语言介绍

截止到2019年1月编程语言TOP20在这里插入图片描述

1. Java

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  • Java是一门面向对象编程语言,具有功能强大和简单易用两个特征。
  • Java语言作为静态面向对象编程语言的代表,极好地实现了面向对象理论,允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程。
  • Java具有简单性、面向对象、分布式、健壮性、安全性、平台独立与可移植性、多线程、动态性等特点。
  • Java可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序等。

2. C

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  • C语言是一门面向过程的计算机编程语言。
  • C语言的设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、仅产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。
  • C语言描述问题比汇编语言迅速,工作量小、可读性好,易于调试、修改和移植,而代码质量与汇编语言相当。
  • C语言一般只比汇编语言代码生成的目标程序效率低10%~20%。因此,C语言可以编写系统软件。
  • C语言编译器普遍存在于各种不同的操作系统中,例如Microsoft Windows, Mac OS X, Linux, Unix等。C语言的设计影响了众多后来的编程语言,例如C++、Objective-C、Java、C#等。

3. Python

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  • Python是一种计算机程序设计语言。是一种动态的、面向对象的脚本语言,最初被设计用于编写自动化脚本(shell),随着版本的不断更新和语言新功能的添加,越来越多被用于独立的、大型项目的开发。

4. C++

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  • C++是C语言的继承,它既可以进行C语言的过程化程序设计,又可以进行以抽象数据类型为特点的基于对象的程序设计,还可以进行以继承和多态为特点的面向对象的程序设计。
  • C++擅长面向对象程序设计的同时,还可以进行基于过程的程序设计,因而C++就适应的问题规模而论,大小由之。
  • C++不仅拥有计算机高效运行的实用性特征,同时还致力于提高大规模程序的编程质量与程序设计语言的问题描述能力。

5. PHP

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  • PHP(外文名:PHP: Hypertext Preprocessor,中文名:“超文本预处理器”)是一种通用开源脚本语言。
  • 语法吸收了C语言、Java和Perl的特点,利于学习,使用广泛,主要适用于Web开发领域。
  • PHP 独特的语法混合了C、Java、Perl以及PHP自创的语法。它可以比CGI或者Perl更快速地执行动态网页。用PHP做出的动态页面与其他的编程语言相比,PHP是将程序嵌入到HTML(标准通用标记语言下的一个应用)文档中去执行,执行效率比完全生成HTML标记的CGI要高许多;PHP还可以执行编译后代码,编译可以达到加密和优化代码运行,使代码运行更快。

三,各编程语言特点

1. Java

  1. 面向对象
    Java 是一种面向对象的语言,它对对象中的类、对象、继承、封装、多态、接口、包等均有很好的支持。为了简单起见,Java 只支持类之间的单继承,但是可以使用接口来实现多继承。使用 Java 语言开发程序,需要采用面向对象的思想设计程序和编写代码。

  2. 平台无关性
    平台无关性的具体表现在于,Java 是“一次编写,到处运行(Write Once,Run any Where)”的语言,因此采用 Java 语言编写的程序具有很好的可移植性,而保证这一点的正是 Java 的虚拟机机制。在引入虚拟机之后,Java 语言在不同的平台上运行不需要重新编译。
    Java 语言使用 Java 虚拟机机制屏蔽了具体平台的相关信息,使得 Java 语言编译的程序只需生成虚拟机上的目标代码,就可以在多种平台上不加修改地运行。

  3. 简单性
    Java 语言的语法与 C 语言和 C++ 语言很相近,使得很多程序员学起来很容易。对 Java 来说,它舍弃了很多 C++ 中难以理解的特性,如操作符的重载和多继承等,而且 Java 语言不使用指针,加入了垃圾回收机制,解决了程序员需要管理内存的问题,使编程变得更加简单。

  4. 解释执行
    Java 程序在 Java 平台运行时会被编译成字节码文件,然后可以在有 Java 环境的操作系统上运行。在运行文件时,Java 的解释器对这些字节码进行解释执行,执行过程中需要加入的类在连接阶段被载入到运行环境中。

  5. 多线程
    Java 语言是多线程的,这也是 Java 语言的一大特性,它必须由 Thread 类和它的子类来创建。Java 支持多个线程同时执行,并提供多线程之间的同步机制。任何一个线程都有自己的 run() 方法,要执行的方法就写在 run() 方法体内。

  6. 分布式
    Java 语言支持 Internet 应用的开发,在 Java 的基本应用编程接口中就有一个网络应用编程接口,它提供了网络应用编程的类库,包括 URL、URLConnection、Socket 等。Java 的 RIM 机制也是开发分布式应用的重要手段。

  7. 健壮性
    Java 的强类型机制、异常处理、垃圾回收机制等都是 Java 健壮性的重要保证。对指针的丢弃是 Java 的一大进步。另外,Java 的异常机制也是健壮性的一大体现。

  8. 高性能
    Java 的高性能主要是相对其他高级脚本语言来说的,随着 JIT(Just in Time)的发展,Java 的运行速度也越来越高。

  9. 安全性
    Java 通常被用在网络环境中,为此,Java 提供了一个安全机制以防止恶意代码的攻击。除了 Java 语言具有许多的安全特性以外,Java 还对通过网络下载的类增加一个安全防范机制,分配不同的名字空间以防替代本地的同名类,并包含安全管理机制。
    Java 语言的众多特性使其在众多的编程语言中占有较大的市场份额,Java 语言对对象的支持和强大的 API 使得编程工作变得更加容易和快捷,大大降低了程序的开发成本。Java 的“一次编写,到处执行”正是它吸引众多商家和编程人员的一大优势。

2. C

  1. 简洁紧凑、灵活方便
    C语言一共只有32个关键字,9种控制语句,程序书写自由,主要用小写字母表示。它把高级语言的基本结构和语句与低级语言的实用性结合起来。 C 语言可以象汇编语言一样对位、字节和地址进行操作, 而这三者是计算机最基本的工作单元。

  2. 运算符丰富
    C的运算符包含的范围很广泛,共有种34个运算符。C语言把括号、赋值、强制类型转换等都作为运算符处理。从而使C的运算类型极其丰富表达式类型多样化,灵活使用各种运算符可以实现在其它高级语言中难以实现的运算。

  3. 数据结构丰富
    C的数据类型有:整型、实型、字符型、数组类型、指针类型、结构体类型、共用体类型等。能用来实现各种复杂的数据类型的运算。并引入了指针概念,使程序效率更高。另外C语言具有强大的图形功能, 支持多种显示器和驱动器。且计算功能、逻辑判断功能强大。

  4. C是结构式语言
    结构式语言的显著特点是代码及数据的分隔化,即程序的各个部分除了必要的信息交流外彼此独立。这种结构化方式可使程序层次清晰, 便于使用、维护以及调试。C语言是以函数形式提供给用户的,这些函数可方便的调用,并具有多种循环、条件语句控制程序流向,从而使程序完全结构化。

  5. C语法限制不太严格、程序设计自由度大
    一般的高级语言语法检查比较严,能够检查出几乎所有的语法错误。而C语言允许程序编写者有较大的自由度。

  6. C语言允许直接访问物理地址,可以直接对硬件进行操作
    因此既具有高级语言的功能,又具有低级语言的许多功能,能够象汇编语言一样对位、字节和地址进行操作,而这三者是计算机最基本的工作单元,可以用来写系统软件。

  7. C语言程序生成代码质量高,程序执行效率高
    一般只比汇编程序生成的目标代码效率低10へ20%。

  8. C语言适用范围大,可移植性好
    C语言有一个突出的优点就是适合于多种操作系统, 如DOS、UNIX,也适用于多种机型。

3. Python

  1. 简单
    Python是一种代表简单思想的语言。

  2. 易学
    Python有极其简单的语法。

  3. 免费、开源
    Python是FLOSS(自由/开放源码软件)之一。

  4. 高层语言
    使用Python编写程序时无需考虑如何管理程序使用的内存一类的底层细节。

  5. 可移植性
    Python已被移植到很多平台,这些平台包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、Acom RISC OS、VxWorks、PlayStation、Sharp Zaurus、Windows CE甚至还有PocketPC。

  6. 解释性
    可以直接从源代码运行。在计算机内部,python解释器把源代码转换为字节码的中间形式,然后再把它翻译成计算机使用的机器语言。

  7. 面向对象
    python既支持面向过程编程也支持面向对象编程。

  8. 可扩展性
    部分程序可以使用其他语言编写,如c/c++。

  9. 可嵌入型
    可以把Python嵌入到c/c++程序中,从而提供脚本功能。

  10. 丰富的库
    Python标准库确实很庞大。它可以帮助你处理各种工作,包括正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、网页浏览器、CGI、FTP、电子邮件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密码系统、GUI(图形用户界面)、Tk和其他与系统有关的操作。

4. C++

  1. 支持面向对象编程机制,如信息隐藏、封装函数、抽象数据类型、继承、多态、函数重载、运算符重载、乏型编程(模板)

  2. 兼容C语言

  3. 扩充C语言,如内联函数、函数重载、名字空间、更灵活、方便的内存管理(new、delete)、引用。

  4. 团队开发更简单

5. PHP

  1. 跨平台特性:
    PHP语言可以运行于Linux、FreeBSD、OpenBSD、、Windows等多种操作系统。

  2. 数据库支持:
    PHP支持多种主流与非主流的数据库,

  3. 安全性:
    加密支持,PHP4实现了完整的加密,这些加密功能是一个完整的mycrypt库,并且PHP4.0支持哈希函数。Blowfish,TripleDES,MD5,并且SHA1也是可使用的一些加密算法。使用PHP语言运行Linux、FreeBSD、OpenBSD、Solaris?Unix操作系统,不需安装任何杀毒软件及补丁,安全可靠.

  4. 扩展性:
    扩充了API、模块:PHP4.0为扩展的API、模块的提供了扩展PHP接口模块,、济南网站建设认为它比旧的API版本显着地快。PHP、模块已有的及最常用的接口多数被转换到使用这个扩展的接口;另外,PHP属于开源软件,其源代码完全公开,任何程序员为PHP扩展附加功能非常容易使PHP有很好的发展空间和扩展性.

  5. 执行速度快:
    PHP是一种强大的CGI脚本语言,语法混合了C、Java、Perl和PHP式的新语法,执行网页比CGI、Perl和ASP更快,这是它的第一个突出的特点;内存方面,PHP4.0能更有效的使用内存,?导致较少的内存占用消耗,这主要归功于引用计数技术的实现。

  6. 可移植性:
    PHP写出来的Web后端CGI程序,可以很轻易的移植到不同的操作系统上。例如,先以Linux架的网站,在系统负荷过高时,可以快速地将整个系统移到SUN工作站上,不用重新编译CGI程序。面对快速发展的Internet,这是长期规划的最好选择。

  7. 功能全面性:
    PHP包括图形处理、编码与解码、压缩文件处理、XML解析、支持HTTP的身份认证、Cookie、POP3、SNMP等。可以利用PHP连接包括Oracle,MS-Access,Mysql在内的大部分数据库。从对象式的设计、结构化的特性、数据库的处理、网络接口应用、安全编码机制等,PHP几乎涵盖了所有网站的一切功能。

  8. 可伸缩性:
    传统上网页的交互作用是通过CGI来实现的。CGI程序的伸缩性不很理想,因为它为每一个正在运行的CGI程序开一个独立进程。解决方法就是将经常用来编写CGI程序的语言的解释器编译进web服务器(比如mod_perl,JSP),PHP就可以以这种方式安装。内嵌的PHP可以具有更高的可伸缩性。

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