C语言:
C语言是介于汇编语言和高级语言之间的语言,属于高级语言,也称为中级语言,是集汇编和高级语言优点于一身的程序设计语言。于1972年在美国贝尔实验室里问世。早期的C语言主要用于UNIX系统。由于C语言的强大功能和各方面的优点逐渐为人们认识,到了九十年代,C语言开始进入其他操作系统,并很快在各类大、中、小和微型计算机上得到广泛的应用。成为当代最优秀的程序设计语言之一。
C的特点
1. 是一种结构化语言。层次清晰,便于按模块化方式组织程序,易于调试和维护。
2. C语言的表现能力和处理能力极强。不仅具有丰富的运算符和数据类型,便于实现各类复杂的数据结构,它还可以直接访问内存的物理地址,进行位级别的操作。
3. 由于C语言实现对硬件的编程操作,所以既可用于系统软件的开发,也适合于应用软件的开发。C语言还具有效率高,可移植性强等特点。因此广泛地移植到了各类计算机上,从而形成了多种版本的C语言。
4. 由于C语言允许直接对位、字节和地址进行操作,能实现汇编语言的大部分功能。
5. 目标代码质量高,程序执行效率高。
总体上来说,C语言的优点是简洁、紧凑、使用方便、灵活、易于学习和应用。仅有32个关键字。9种控制语句,程序的书写形式也很自由。
C语言的弱点:非强类型;语法限制不严格,使得编程者无法过多地依赖C编译程序去查错;缺少实时检查,如数组越界等。
从严格上来说,C语言是块结构语言,这是因为它在结构上类似于ALGOL、Pascal和Modula-2。从技术上讲,块结构语言允许在过程和函数中定义过程和函数。因为C语言不允许在函数中定义函数,所以不能称为通常意义上的块结构语言。
C语言作为一门面向过程的计算机语言,至今已有三十多年历史,应用广泛,无论是Windows还是Linux,你所看到的底层都是用C写的。大部分的网络协议也都是用C实现的。你看到的最漂亮的游戏画面也是用C实现的,工业控制程序也是用C实现的。不过C不是万能,只是某些方面它适用而已。
C++语言
C++是于1986年由AT&T贝尔实验室开发的,语言开发的目的在于通过数据封装减少程序变量的副作用,从而降低程序的复杂性并提高程序的可靠性。(笔者曾经听到的开发C++的目的是由于懂得C语言的人越来越多,所以需要再出一门更难的、比C语言强大的语言,才能保住饭碗,so。C++出世啦)C++是C语言的直接扩展,C++的多继承机制能更好地描述对象的属性和行为。
C++是C的扩展,但C++可以作为一种全新的语言来看。
C++的特点:面向对象、继承、封装、多态性。
由于C++是C的扩展,所以也具有C的特点。
C++在C的基础上,加入了面向对象编程思想,也就决定了C++的效率在某一方面是不如C的。比如定义一种类型,C++用类(Class)来封装,而C可能就直接几个变量的组合就成了一个结构体(Struct),类不仅具有成员变量,还具有成员函数等,在精细的比较其效率时,C会比C++的效率要高。但由于时代的发展,项目或工程的庞大化,基于面向对象的思想显然更能适应。即C++在这方面能比C要做得更漂亮。现在不少系统级编程都是用C++实现,许多应用级别的软件也是用C++实现。
这里要注意一点,就是C++并不是完全的面向对象语言。它是提供了面向对象的模型以及思路,但是同时兼容了面向过程的模型。
Java语言
Java语言来自于Sun公司的一个叫Green的项目,其原先的目的是为家用消费电子产品开发一个分布式代码系统,这样我们就可以把email发给电冰箱、电视机等家用电器。对他们进行控制和信息交流。开始,准备用C++,但C++太复杂,安全性差,最后用一种新的语言Oak(Java的前身),Oak是一种用于网络的精巧而安全的语言,Sun公司曾依此投标一个交互式电视项目,但被SGI打败。可怜的Oak几乎无家可归,恰巧这时Mark Ardreesen开发的Mosaic和Netscape启发了Oak项目组成员,他们用(Java)编制了HotJava浏览器,得到了Sun首席执行官Scott McNealy的支持,触发了Java进军Internet。Java的取名有一段趣闻:有一天,几位Java成员组的会员正在讨论给这个新的语言取什么名字,当时他们正在咖啡馆喝着Java(爪哇)咖啡,有一个人灵机一动说就叫Java怎样,得到了其他人的赞赏,于是,Java这个名字就这样传开了。
Java的特点:
1. 简单性:风格类似于C++,Java摒弃了C++中容易引发程序错误的地方,如指针和内存管理。
2. 面向对象:Java是一种完全面向对象语言。从这点来看,Java类似于SmallTalk,但其特性、尤其是适用于分布式计算环境的特性远远超越了SmallTalk。
3. 分布式:Java包括一个支持HTTP和FTP等基于TCP/IP协议的子库。因此,Java应用程序可凭借URL打开并访问网络上的对象,其访问方式与访问本地文件系统几乎完全相同。
4. 健壮:Java致力于检查程序在编译和运行时的错误。类型检查帮助检查出许多开发早期出现的错误。Java自己操纵内存减少了内存出错的可能性。
5. 结构中立:Java将程序编译成一种结构中立的中间文件格式。只要有Java运行系统的机器都执行这种中间代码。这种中间语言被设计在虚拟机上运行,由机器相关的运行调试器实现执行。
6. 安全:
1)删除了香指针和手动释放内存等功能,避免了非法内存操作。
2)当Java用来创建浏览器时,语言功能和浏览器本身提供的功能结合起来。
Java在机器上执行前,要经过很多测试,它经过代码校验,检查代码段的格式,检测指针操作,对象操作是否过分以及试图改变一个对象的类型。
7. 可移植的:同体系结构无关的特性使得Java应用程序可以在配备Java解释器和运行环境的任何计算机系统上运行。任何Java代码会被解释成一种中间语言,然后通过不同机子的特定环境(如机器指令)运行程序。实现方便移植的特点。
8. 解释性。Java解释器能直接运行目标代码指令。链接程序通常比编译程序所需资源少。
9. 高性能。如果解释器速度不慢,Java可以在运行时直接将目标代码翻译成机器指令。Sun用直接解释器一秒钟内可调用300,000个过程。
10. 多线程:Java提供的多线程功能使得在一个程序里可同时执行多个小任务。多线程带来的更大好处是更好的交互性能和实时控制性能。
11. 动态:动态特性允许程序动态地装入运行过程中所需要的类。在运行时确定引用的好处是可以使用已被更新的类,而不必担心会影响原有的代码。如果程序连接了网络中另一系统中的某一类,该类的所有者也可以自由地对该类进行更新,而不会使任何引用该类的程序崩溃。
Java在诞生之后不久,便受到广大群众的欢迎,甚至有人说出有了Java,可以不要C/C++了。一度把Java提到了很高的地位。这当然是对Java的一种赞赏,只是有点过了。到今天,Java依然不能取代C,C++,而且还出现了新的对手――.Net(后面将会介绍)。
Java目前主要应用:Web浏览器、网络应用系统。
C#语言。
C#是一种精确、简单、类型安全、面向对象的语言。说到C#,就不得不先简单介绍一下.net。到底什么是.net呢,按照微软总裁兼首席执行官Steve Ballrner把它定义为:.Net代表一个集合,一个环境,它可以作为平台支持下一代Internet的可编程结构。C#是.net的代表语言。
C#的特点:
1. 完全面向对象。
2. 支持分布式,之所以有C#,是因为微软相信分布式应用程序是未来的趋势,即处理过程分布在客户机和服务器上。所以C#一出生就注定了能很好解决分布式问题。
3. 跟Java类似,C#代码经过编译后,成为了一种IL(中间语言)。在运行时,再把IL编译为平台专用的代码。
4. 健壮,C#在检查程序错误和编译与运行时错误一点也不逊于Java,C#也用了自动管理内存机制。
5. C#不像Java那样完全摒弃了指针和手动内存管理。C#默认情况下是不能使用指针的,程序员在有必要时可以打开指针来使用。这样可以保证编程的灵活性。
6. 安全性:C#的安全性是有.net平台来提供的。C#代码编译后成为IL语言。是一种受控代码,.net提供类型安全检查等机制保证代码是安全的。
7. 可移植性:由于C#使用类似Java的中间语言机制。使得C#也跟Java类似,可以很方便的移植到其他系统。在运行时,再把中间代码编译为适合特定机器的代码。
8. 解释性:C#也是一种特殊的解释性语言。
9. 高性能:C#把代码编译成中间语言后,可以高效的执行程序。
10. 多线程:与Java类似,可以由一个主进程分出多个执行小任务的多线程。
11. 组件模式:C#很适合组件开发。各个组件可以由其他语言实现的,然后集成在.net中。
C#是在Java流行起来后所诞生的一种新的语言。由于微软在操作系统上占有很大的优势。在以往的开发中累积了不少经验,所形成的.net平台,所以C#在Windows方面可以说比Java具有更大的优势。如果单纯从技术上来讲,C#在网络编程上可以与Java匹敌。C#还在Windows Forms也有一定的优势。
C#是一种非常类似于C++的语言,风格是更接近于Java,不管是C++程序员还是Java程序员,都可以很方便的转到C#上来。
C#的强大是依赖于.net的发展,而.net的发展是看微软在.net上的决心和投入有多少。从Windows 2003和Vista系统可以看出(前者内置.net1.1,后者内置.net2.0。).Net在Windows编程中具有重要的战略意义。
C#目前主要是应用在网络编程上,其他领域比如数据库、窗体编程,都逐渐在增大。
Python
一句话概括:需要拿着游标卡尺学习的语言
Python 是一款服务器端解释型开源非编译脚本语言。它常被昵称为胶水语言,能够把用其他语言制作的各种模块(尤其是 C/C++)很轻松地联结在一起。
Python 的优势:
Python 学习简单,被誉为 “最易学习的语言”
Python 的不足:
Python 存在一些只在特定情况下才会出现(无法重现)的 bug
职业路线:
(1)用 Django 框架进行 Web 开发:和 Java 没什么两样。
(2)用 PIL 框架进行图形处理
(3)物联网:Raspberry Pi 等物联网平台都选择了 Python 作为开发语言
(4)Python 有一个无所不能的 Hack 库,如果认为 “打工时不可能打工的” 就去当一个自由的黑客吧