【CSDN 編者按】數(shù)百種編程語言層出不窮，關(guān)于誰優(yōu)誰劣的爭(zhēng)議也未曾斷過，但為何總有這種爭(zhēng)論的出現(xiàn)，本文作者直擊要害地解析道：「答案很簡(jiǎn)單，因?yàn)槲覀儜小．?dāng)大家學(xué)習(xí)了一種編程語言或技術(shù)之后，就希望圍繞這種編程語言或技術(shù)建立一個(gè)舒適區(qū)，然后待在舒適區(qū)內(nèi)固步自封」。
不過，在競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的環(huán)境下，這樣的做法顯然不可取，那么，未來極具潛力的編程語言到底有哪些呢？不妨通過本文的數(shù)據(jù)對(duì)比一探究竟。
原文鏈接：https://medium.com/codex/the-programming-language-s-of-the-future-24af5cfa8479
聲明：本文為 CSDN 翻譯，未經(jīng)允許，禁止轉(zhuǎn)載。
作者 | Ugur Yagmur
譯者 | 彎月 責(zé)編 | 屠敏
出品 | CSDN（ID：CSDNnews）
我喜歡閱讀有關(guān)編程的提問和解答。最近，我經(jīng)?？吹揭韵逻@類問題：
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哪種技術(shù)會(huì)取代 JAVAScript？
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Kotlin 有機(jī)會(huì)取代 Java 嗎？
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Rust 會(huì)取代 C++ 嗎？
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哪種語言最有希望取代 C？是 D、Go 還是 Rust？
我特別喜歡最后一個(gè)提問，因?yàn)樘釂栴}的人非常確信 C 語言會(huì)被取代，還給出了備選答案。我認(rèn)為，自從學(xué)術(shù)論文《Energy Efficiency across Programming Languages》（《編程語言的能耗》：https://greenlab.di.uminho.pt/wp-content/uploads/2017/09/paperSLE.pdf）發(fā)表以來，這類問題的討論越來越頻繁。我認(rèn)為，所有這些問題最終都可以歸結(jié)為一個(gè)常見的問題：將來我們會(huì)使用哪些編程語言？
在本文中，我將引用上述論文的一些結(jié)果，并分析一些其他的統(tǒng)計(jì)信息，看看能不能找到這個(gè)問題的答案。首先申明，我會(huì)盡可能拋開個(gè)人偏見，保持客觀。下面，我們首先來看一看這篇論文。
《編程語言的能耗》論文
如果看過上述論文，你可能對(duì)下面這張表格不陌生：
編程語言的比較，來源《編程語言的能耗》論文
我見過很多次，各大社交媒體平臺(tái)上都有人分享這張表格，相信幾乎無人不知。但是，在深入研究結(jié)果之前，我想先分享一些背景信息。
關(guān)于論文得出的這些結(jié)果，首要問題是這些結(jié)果是如何測(cè)量的。普遍接受的測(cè)量 CPU 性能的方法是基準(zhǔn)測(cè)試。論文的作者也針對(duì)多種編程語言實(shí)施了基準(zhǔn)測(cè)試，他們采用了 10 個(gè)不同的編程問題，然后通過這些語言解決這些問題，統(tǒng)一采用了“計(jì)算機(jī)語言基準(zhǔn)測(cè)試游戲”中定義的算法。下表給出了這些算法及其數(shù)據(jù)大小：
CLBG 的程序庫
此外，他們還根據(jù)下表中給出的范例對(duì)編程語言進(jìn)行了分類：
然而，性能測(cè)試并沒有考慮到編程范式，重要的是編程語言的類型：編譯型、解釋型，還是使用了虛擬機(jī)？編譯語言、虛擬機(jī)語言和解釋語言之間存在明顯的性能以及能耗差異。因此，他們針對(duì)各個(gè)類別，采用這些算法進(jìn)行測(cè)試，這種做法是正確的。
下一步是執(zhí)行計(jì)算機(jī)語言基準(zhǔn)測(cè)試。他們分享了幾個(gè)問題的結(jié)果，我們來看一看。
兩個(gè) CLBG 的結(jié)果
能耗的測(cè)量以焦耳為單位，時(shí)間以秒為單位。而比率是能耗與時(shí)間的比值，得出的是計(jì)算語言的能耗近似值。另外，各個(gè)語言名稱旁邊還有上下箭頭。箭頭代表在根據(jù)執(zhí)行時(shí)間對(duì)這個(gè)表進(jìn)行排序的過程中，該編程語言上升或下降了多個(gè)位。雙線箭頭是同樣的意思，但順序是根據(jù)內(nèi)存使用情況的峰值決定的。
當(dāng)我在社交媒體上看到上面分享的第一個(gè)表格時(shí)，我認(rèn)為執(zhí)行時(shí)間的順序也很重要，只不過他們沒有分享。但實(shí)際上他們專門做了執(zhí)行時(shí)間的分析。根據(jù)我們對(duì)指標(biāo)的了解，例如在二叉樹問題上，C、C++ 和 Rust 給出了最好的結(jié)果，但是從內(nèi)存的角度來看，Rust 的性能稍差。另一方面，fannkuch-redux 基準(zhǔn)游戲中的 C 也有著相同的表現(xiàn)。二者沒有明顯的區(qū)別。
fasta CLBG 的結(jié)果
另一方面，fasta 基準(zhǔn)游戲向我們展示了一個(gè)完全不同的表格。各個(gè)語言的性能表現(xiàn)得越來越模糊。但這些都是針對(duì)特定的情況，因此我們可以分析一下其他結(jié)果。
這篇論文還比較了各個(gè)類別下的語言，因此你可以比較一下編譯類型以及解釋類型下各個(gè)語言的表現(xiàn)。下面給出了這三個(gè)類別的語言的測(cè)試結(jié)果。
不同語言之間的度量衡比較
有關(guān)這篇文章的討論到此為止，如果你感興趣，可進(jìn)一步閱讀論文。最終，我們得到的就是下面這張表格（前面分享過）：
從最終結(jié)果來看，似乎 C 語言在能耗和性能方面的表現(xiàn)最優(yōu)，內(nèi)存除外。但其實(shí)它的內(nèi)存表現(xiàn)也不錯(cuò)。
其次是 Rust 和 C++。因此，我們可以說 C 和 Rust 是最優(yōu)選擇。然而，這幾種語言不支持面向?qū)ο缶幊?。（你可以認(rèn)為Rust支持面向?qū)ο缶幊?，但它只支持接口（?Rust 語言中的特征），而不支持面向?qū)ο缶幊探Y(jié)構(gòu)）。
對(duì)于使用面向?qū)ο缶幊痰母鱾€(gè)公司來說，易用性也很重要。老實(shí)說，C、C++ 和 Rust的使用難度都不低，你必須考慮生命周期、動(dòng)態(tài)分配等問題。因此，除了編譯語言、虛擬機(jī)語言和解釋語言之外，我們應(yīng)該把面向?qū)ο筮@個(gè)類別也考慮進(jìn)來。但是，其實(shí)前三個(gè)類別中也存在很多差異和模糊性。如果將易用性和實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)也考慮進(jìn)來，那么結(jié)果將變得更加模糊。
到此為止，我們比較了這些語言的能耗、內(nèi)存需求和測(cè)試所需的時(shí)間。然而，我們不能僅通過這些指標(biāo)來決定哪種語言最優(yōu)。但是，如果添加的指標(biāo)過多，結(jié)果就會(huì)變得過于復(fù)雜，無法選擇出一種最優(yōu)的語言，或每種類型中的最優(yōu)語言。
這里，我建議改變一下策略，讓我們假設(shè)人是非常有邏輯的。通常經(jīng)濟(jì)論文會(huì)做這樣的假設(shè)，盡管人類并不是特別有邏輯。但是，讓我們假設(shè)人類非常有邏輯，而且很挑剔。那么，我們?nèi)绾尾拍苓x出最優(yōu)語言呢？首先，我們需要分析編程語言的使用趨勢(shì)。如何測(cè)量？網(wǎng)上保存了大量代碼，其中大部分都保存在私人代碼庫中。我們知道所有開發(fā)人員在遇到軟件問題時(shí)都會(huì)使用搜索引擎，因此我們可以看看搜索引擎的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
google 的統(tǒng)計(jì)結(jié)果
Google 的趨勢(shì)分析工具是向所有人開放的。我曾使用這個(gè)工具來獲取有關(guān)編程語言的 Google 搜索統(tǒng)計(jì)信息，但其中存在一個(gè)限制：只能獲取 5 個(gè)搜索關(guān)鍵字的數(shù)據(jù)。因此，首先我們來看看排名前三的語言（C、C++ 和 Rust）以及 Java 的結(jié)果。
Google 平臺(tái)上自 2004 年以來， C、C++、Rust 和 Java 的趨勢(shì)
Java 的使用量似乎超過了其他編譯語言，但 Java 本身的使用量在逐年下降。C 和 C++ 的結(jié)果非常接近。但是，Rust 的使用量非常低。這可能是因?yàn)樗且环N新語言。
公平地說，雖然相對(duì)于 C 和 C++ 來說，Rust確實(shí)很新，但它是2010 年 7 月發(fā)布的，已經(jīng)過去12年了，這期間并沒有太大的起伏。這個(gè)結(jié)果與上述論文給出的結(jié)果有很大的不同。下面，除了Java之外，我們?cè)偬暨x 4 種不同的語言：Kotlin、JavaScript、Python/ target=_blank class=infotextkey>Python 和 Go。
Google 平臺(tái)上，自 2004 年以來，Java、JavaScript、Python、Go、Kotlin 的趨勢(shì)
這次呈現(xiàn)出的流行趨勢(shì)又變了。Python 最初的流行度很低，但如今已成為炙手可熱的編程語言。Java 和 JavaScript 排在第二位。如今的榜首是 Python，下面我們?cè)俦容^一輪。
Google 平臺(tái)上，自 2004 年以來，Python、JavaScript、Ruby、Swift 和 TypeScript 的趨勢(shì)
看來最終的贏家是 Python！盡管如此，我們還是應(yīng)該盡可能客觀。上述，我們只分析了一個(gè)搜索引擎的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，下面，我們來看一看 TIOBE 指數(shù)。
TIOBE 指數(shù)
TIOBE 是一家專門評(píng)估和跟蹤軟件質(zhì)量的公司。你可以通過他們的網(wǎng)站了解更多相關(guān)信息（https://www.tiobe.com/）。他們的主要服務(wù)是測(cè)評(píng)軟件代碼庫的質(zhì)量。他們創(chuàng)建了一個(gè)名為TQI（TIOBE Quality Indicator，TIOBE 質(zhì)量指標(biāo)）指標(biāo)，下圖是該指標(biāo)的一些示例。
該公司創(chuàng)建了一個(gè)編程語言指數(shù)，名叫“TIOBE指數(shù)”。他們利用這個(gè)指數(shù)，根據(jù)搜索引擎的流行趨勢(shì)來衡量編程語言的性能。
該指數(shù)最新的結(jié)果如下：
這與Google流行趨勢(shì)給出的結(jié)果非常接近。然而，根據(jù)這個(gè)指數(shù)，C是排名第二的編程語言，這有點(diǎn)出乎意料。此外，TIOBE還有一個(gè)編程語言性能的歷史表，如下所示：
很明顯，在很長(zhǎng)的一段時(shí)間里，編程語言一直是 Java 和 C 的天下。后來，Python 流行起來，躍居榜首。我們需要注意，關(guān)鍵在于，流行趨勢(shì)是不斷變化的。以前 Java 是第一，如今變成了 Python。
那么，我們應(yīng)該如何衡量編程語言未來的潛力呢？
未來的可能性
在過去的 10 年里，機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能一直是熱門話題。Python 是此類數(shù)值運(yùn)算的最佳選擇，因?yàn)樗幸粋€(gè)很好的 C API。如果你非常注重性能，那么可以將 Python 與 C、C++ 結(jié)合起來。在這種趨勢(shì)下，根據(jù) Google 搜索引擎和 TIOBE 指數(shù)的結(jié)果來看，Python 是如今使用最廣泛的編程語言。
然而，這并不意味著 Python 的地位保持不變。最近，有一些編程語言展現(xiàn)出了更好的性能，很有可能會(huì)取代 Python，比如 Rust。亞馬遜和 Facebook 已經(jīng)宣布他們改用 Rust 來開發(fā)內(nèi)部的命令行界面工具。另外，linux 6.1 版本之后，內(nèi)核也包含了 Rust。近來 Rust 的呼聲很高，如你所見，它的排名在一年之內(nèi)從第 26 位上升到了第 20 位。
那么，我們究竟該如何預(yù)測(cè)未來呢？
答案
很抱歉，雖然我們花費(fèi)了大量篇幅討論了這么多，但實(shí)際上這個(gè)問題毫無意義。我們不是政客，沒有人給我們預(yù)算或金錢支持這些技術(shù)趨勢(shì)。
那么，我們?yōu)槭裁匆煌５乇容^呢？為什么我們要狂熱地支持一種語言或一種技術(shù)呢？答案很簡(jiǎn)單，因?yàn)槲覀儜小?strong>我們學(xué)習(xí)了一種編程語言或技術(shù)，就希望圍繞這種編程語言或技術(shù)建立一個(gè)舒適區(qū)，然后呆在舒適區(qū)內(nèi)固步自封。
為什么有人如此狂熱地支持 C 和 C++？因?yàn)樗麄儾幌雽W(xué)習(xí) Rust 這樣的新語言。而反過來，有人狂熱地支持 Rust，是因?yàn)樗麄儾幌雽W(xué) C 和 C++。
說到底，編程語言只是工具，就像螺絲刀一樣。在需要使用圓頭螺絲刀的時(shí)候，你就不能一意孤行使用一字螺絲刀。你需要根據(jù)實(shí)際的情況做決定。沒有任何一種編程語言能夠取代一切，成為終極編程語言。你需要根據(jù)當(dāng)前崗位的要求，選擇使用正確的工具。
