2019常用的几种编程语言的简单介绍和特点以及应用领域

2021年9月6日 5点热度 0条评论 来源: 小胡在线求助

常用编程语言的特点以及应用

编程语言有很多种,以下就是对一些常用的编程语言的简单介绍和特点以及他们的一些应用领域。希望对你能有所帮助。

在介绍各种编程语言前,我们先来看一下下面这个图,从图中可以明显看出来,当前应用最广泛的语言还是Java其次是C语言和最近特别火的Python,以及一些脚本语言JavaScript等等。那么接下来我们就简单介绍一下这几种语言。

Java

首先来介绍一下老大哥Java吧,

Java简介

Java是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java面向对象程序设计语言和Java平台的总称。由James Gosling和同事们共同研发,并在1995年正式推出。

Java分为三个体系:

JavaSE(J2SE)(Java2 Platform Standard Edition,java平台标准版)
JavaEE(J2EE)(Java 2 Platform,Enterprise Edition,java平台企业版)
JavaME(J2ME)(Java 2 Platform Micro Edition,java平台微型版)。
2005年6月,JavaOne大会召开,SUN公司公开Java SE 6。此时,Java的各种版本已经更名以取消其中的数字"2":J2EE更名为Java EE, J2SE更名为Java SE,J2ME更名为Java ME。
下面这个图就是Java的概念图
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主要特性
Java的三大特点就是封装,继承和多态。俗话说的好:万物皆对象,就你没对象。

Java是一个纯面向对象的编程语言。面向对象语言(Object-Oriented Language)是一类以对象作为基本程序结构单位的程序设计语言,指用于描述的设计是以对象为核心,而对象是程序运行时刻的基本成分。语言中提供了类、继承等成分,有识认性、多态性、类别性和继承性四个主要特点。

  • 封装:也就是把客观事物封装成抽象的类,并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作,对不可信的进行信息隐藏。封装是面向对象的特征之一,是对象和类概念的主要特性。 简单的说,一个类就是一个封装了数据以及操作这些数据的代码的逻辑实体。在一个对象内部,某些代码或某些数据可以是私有的,不能被外界访问。通过这种方式,对象对内部数据提供了不同级别的保护,以防止程序中无关的部分意外的改变或错误的使用了对象的私有部分。

  • 继承:是指可以让某个类型的对象获得另一个类型的对象的属性的方法。它支持按级分类的概念。继承是指这样一种能力:它可以使用现有类的所有功能,并在无需重新编写原来的类的情况下对这些功能进行扩展。 通过继承创建的新类称为“子类”或“派生类”,被继承的类称为“基类”、“父类”或“超类”。继承的过程,就是从一般到特殊的过程。要实现继承,可以通过“继承”(Inheritance)和“组合”(Composition)来实现。继承概念的实现方式有二类:实现继承与接口继承。实现继承是指直接使用基类的属性和方法而无需额外编码的能力;接口继承是指仅使用属性和方法的名称、但是子类必须提供实现的能力;

  • 多态:就是指一个类实例的相同方法在不同情形有不同表现形式。多态机制使具有不同内部结构的对象可以共享相同的外部接口。这意味着,虽然针对不同对象的具体操作不同,但通过一个公共的类,它们(那些操作)可以通过相同的方式予以调用。

  • Java语言是简单的:
    Java语言的语法与C语言和C++语言很接近,使得大多数程序员很容易学习和使用。另一方面,Java丢弃了C++中很少使用的、很难理解的、令人迷惑的那些特性,如操作符重载、多继承、自动的强制类型转换。特别地,Java语言不使用指针,而是引用。并提供了自动的废料收集,使得程序员不必为内存管理而担忧。

  • Java语言是面向对象的:
    Java语言提供类、接口和继承等面向对象的特性,为了简单起见,只支持类之间的单继承,但支持接口之间的多继承,并支持类与接口之间的实现机制(关键字为implements)。Java语言全面支持动态绑定,而C++语言只对虚函数使用动态绑定。总之,Java语言是一个纯的面向对象程序设计语言。

  • Java语言是分布式的:
    Java语言支持Internet应用的开发,在基本的Java应用编程接口中有一个网络应用编程接口(java net),它提供了用于网络应用编程的类库,包括URL、URLConnection、Socket、ServerSocket等。Java的RMI(远程方法激活)机制也是开发分布式应用的重要手段。

  • Java语言是健壮的:
    Java的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等是Java程序健壮性的重要保证。对指针的丢弃是Java的明智选择。Java的安全检查机制使得Java更具健壮性。

  • Java语言是安全的:
    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恶意代码的攻击。除了Java语言具有的许多安全特性以外,Java对通过网络下载的类具有一个安全防范机制(类ClassLoader),如分配不同的名字空间以防替代本地的同名类、字节代码检查,并提供安全管理机制(类SecurityManager)让Java应用设置安全哨兵。

  • Java语言是体系结构中立的:
    Java程序(后缀为java的文件)在Java平台上被编译为体系结构中立的字节码格式(后缀为class的文件),然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。这种途径适合于异构的网络环境和软件的分发。

  • Java语言是可移植的:
    这种可移植性来源于体系结构中立性,另外,Java还严格规定了各个基本数据类型的长度。Java系统本身也具有很强的可移植性,Java编译器是用Java实现的,Java的运行环境是用ANSI C实现的。

  • Java语言是解释型的:
    如前所述,Java程序在Java平台上被编译为字节码格式,然后可以在实现这个Java平台的任何系统中运行。在运行时,Java平台中的Java解释器对这些字节码进行解释执行,执行过程中需要的类在联接阶段被载入到运行环境中。

  • Java是高性能的:
    与那些解释型的高级脚本语言相比,Java的确是高性能的。事实上,Java的运行速度随着JIT(Just-In-Time)编译器技术的发展越来越接近于C++。

  • Java语言是多线程的:
    在Java语言中,线程是一种特殊的对象,它必须由Thread类或其子(孙)类来创建。通常有两种方法来创建线程:其一,使用型构为Thread(Runnable)的构造子类将一个实现了Runnable接口的对象包装成一个线程,其二,从Thread类派生出子类并重写run方法,使用该子类创建的对象即为线程。值得注意的是Thread类已经实现了Runnable接口,因此,任何一个线程均有它的run方法,而run方法中包含了线程所要运行的代码。线程的活动由一组方法来控制。Java语言支持多个线程的同时执行,并提供多线程之间的同步机制(关键字为synchronized)。

  • Java语言是动态的:
    Java语言的设计目标之一是适应于动态变化的环境。Java程序需要的类能够动态地被载入到运行环境,也可以通过网络来载入所需要的类。这也有利于软件的升级。另外,Java中的类有一个运行时刻的表示,能进行运行时刻的类型检查。

Java开发工具

Java语言尽量保证系统内存在1G以上,其他工具如下所示:

  • Linux 系统、Mac OS 系统、Windows 95/98/2000/XP,WIN 7/8系统。
  • Java JDK 7、8……
  • Notepad 编辑器或者其他编辑器。
  • IDE:Eclipse
Java的应用领域

因为在上图可以看出,Java是使用量最高的一门语言,所以他的应用领域也是非常广泛的。

  • 桌面应用系统开发swt
  • 嵌入式系统开发
  • 电子商务应用
  • 企业级应用开发
  • 交互式系统开发
  • 多媒体系统开发
  • 分布式系统开发
  • Web应用系统开发
  • 教学辅助 等等等等

C语言

接下来介绍一下计算机编程入门必学的C语言

C语言简介

C 语言是一种通用的高级语言,最初是由丹尼斯·里奇在贝尔实验室为开发 UNIX 操作系统而设计的。C 语言最开始是于 1972 年在 DEC PDP-11 计算机上被首次实现。
在 1978 年,布莱恩·柯林汉(Brian Kernighan)和丹尼斯·里奇(Dennis Ritchie)制作了 C 的第一个公开可用的描述,现在被称为 K&R 标准。
UNIX 操作系统,C编译器,和几乎所有的 UNIX 应用程序都是用 C 语言编写的。由于各种原因,C 语言现在已经成为一种广泛使用的专业语言。
C语言是一门面向过程的编程语言,“面向过程”(Procedure Oriented)是一种以过程为中心的编程思想。这些都是以什么正在发生为主要目标进行编程,不同于面向对象的是谁在受影响。与面向对象明显的不同就是封装、继承、类。

  • 易于学习。
  • 结构化语言。
  • 它产生高效率的程序。
  • 它可以处理底层的活动。
  • 它可以在多种计算机平台上编译。
关于C语言
  • C 语言是为了编写 UNIX 操作系统而被发明的。
  • C 语言是以 B 语言为基础的,B 语言大概是在 1970 年被引进的。
  • C 语言标准是于 1988 年由美国国家标准协会(ANSI,全称 American National Standard Institute)制定的。
  • 截至 1973 年,UNIX 操作系统完全使用 C 语言编写。
  • 目前,C 语言是最广泛使用的系统程序设计语言。
  • 大多数先进的软件都是使用 C 语言实现的。
  • 当今最流行的 Linux 操作系统和 RDBMS(Relational Database Management System:关系数据库管理系统) MySQL 都是使用 C 语言编写的
C语言的应用领域

C 语言最初是用于系统开发工作,特别是组成操作系统的程序。由于 C 语言所产生的代码运行速度与汇编语言编写的代码运行速度几乎一样,所以采用 C 语言作为系统开发语言。

  • 操作系统
  • 语言编译器
  • 汇编器
  • 文本编辑器
  • 打印机
  • 网络驱动器
  • 现代程序
  • 数据库
  • 语言解释器
  • 实体工具
    由此可见C语言的应用领域比较底层,同时C语言也是最早的编程语言之一。

C++

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接下来介绍一下C语言的进化版语言C++C++ 是由 Bjarne Stroustrup 于 1979 年在新泽西州美利山贝尔实验室开始设计开发的。C++ 进一步扩充和完善了 C 语言,最初命名为带类的C,后来在 1983 年更名为 C++。所以C++C语言区别其实不是很大,不过C++Java又有一点相似,两者都是面向对象编程。面向对象的定义见Java介绍,所以C++也是有四大特性的。

  • 封装
  • 抽象
  • 继承
  • 多态
标准库

标准的 C++ 由三个重要部分组成:

  • 核心语言,提供了所有构件块,包括变量、数据类型和常量,等等。
  • C++ 标准库,提供了大量的函数,用于操作文件、字符串等。
  • 标准模板库(STL),提供了大量的方法,用于操作数据结构等。

所以使用 C++ 有时候需要在文件头引用大量的库函数,具体库函数可到各大网站搜索取得。

C++的应用领域
  • 基本上每个应用程序领域的程序员都有使用 C++。
  • C++ 通常用于编写设备驱动程序和其他要求实时性的直接操作硬件的软件。
  • C++ 广泛用于教学和研究。
  • 任何一个使用苹果电脑或 Windows PC 机的用户都在间接地使用 C++,因为这些系统的主要用户接口是使用 C++ 编写的。

Python

Python作为编程语言中异军突起的一个代表,近来广受关注,相信大家对人工智能也有所耳闻,甚至有些人已经感受过人工智能的好处。人工智能是一门极富挑战性的科学,从事这项工作的人必须懂得计算机知识,心理学和哲学。人工智能是包括十分广泛的科学,它由不同的领域组成,如机器学习,计算机视觉等等,总的说来,人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。而目前市面上大部分人工智能都是又Python语言编写的。

Python 特点
  • 易于学习:Python有相对较少的关键字,结构简单,和一个明确定义的语法,学习起来更加简单。
  • 易于阅读:Python代码定义的更清晰。
  • 易于维护:Python的成功在于它的源代码是相当容易维护的。
  • 一个广泛的标准库:Python的最大的优势之一是丰富的库,跨平台的,在UNIX,Windows和Macintosh兼容很好。
  • 互动模式:互动模式的支持,您可以从终端输入执行代码并获得结果的语言,互动的测试和调试代码片断。
  • 可移植:基于其开放源代码的特性,Python已经被移植(也就是使其工作)到许多平台。
  • 可扩展:如果你需要一段运行很快的关键代码,或者是想要编写一些不愿开放的算法,你可以使用C或C++完成那部分程序,然后从你的Python程序中调用。
  • 数据库:Python提供所有主要的商业数据库的接口。
  • GUI编程:Python支持GUI可以创建和移植到许多系统调用。
  • 可嵌入: 你可以将Python嵌入到C/C++程序,让你的程序的用户获得"脚本化"的能力。
有优必有缺

Python也有很多的缺点,比如:

  • 运行速度,有速度要求的话,用 C++ 改写关键部分吧。

  • 国内市场较小(国内以 Python 来做主要开发的,目前只有一些 web2.0 公司)。但时间推移,目前很多国内软件公司,尤其是游戏公司,也开始规模使用他。

  • 中文资料匮乏(好的 Python 中文资料屈指可数,现在应该变多了)。托社区的福,有几本优秀的教材已经被翻译了,但入门级教材多,高级内容还是只能看英语版。

  • 构架选择太多(没有像 C# 这样的官方 .net 构架,也没有像 ruby 由于历史较短,构架开发的相对集中。Ruby on Rails 构架开发中小型web程序天下无敌)。不过这也从另一个侧面说明,python比较优秀,吸引的人才多,项目也多。

Python的应用领域
  • 人工智能。因为目前Python主要应用于人工智能方面,所以一提起Python大家肯定第一个想起人工智能,在人工智能的应用方面,还是得益于Python强大而丰富的库以及数据分析能力。比如说在神经网络、深度学习方面,Python都能够找到比较成熟的包来加以调用。而且Python是面向对象的动态语言,且适用于科学计算,这就使得Python在人工智能方面备受青睐。虽然人工智能程序不限于Python,但依旧为Python提供了大量的API,这也正是因为Python当中包含着较多的适用于人工智能的模块,比如sklearn模块等等。调用方便、科学计算功能强大依旧是Python在AI领域最强大的竞争力。
  • 数据分析与处理。通常情况下,Python被用来做数据分析。用C设计一些底层的算法进行封装,然后用Python进行调用。因为算法模块较为固定,所以用Python直接进行调用,方便且灵活,可以根据数据分析与统计的需要灵活使用。Python也是一个比较完善的数据分析生态系统,其中matplotlib经常会被用来绘制数据图表,它是一个2D绘图工具,有着良好的跨平台交互特性。日常做描述统计用到的直方图、散点图、条形图等都会用到它,几行代码即可出图。我们日常看到的K线图、月线图也可用matplotlib绘制。
  • web开发语言。Python是Web开发的主流语言,但不能说是最好的语言。同样是解释型语言的JavaScript,在Web开发中应用的已经较为广泛,原因是其有一套成熟的框架。但Python也具有独特的优势。比如Python相比于JS、PHP在语言层面较为完备,而且对于同一个开发需求能够提供多种方案。库的内容丰富,使用方便。Python在Web方面也有自己的框架,如django和flask等。可以说用Python开发的Web项目小而精,支持最新的XML技术,而且数据处理的功能较为强大。

JavaScript

JavaScript简介

最后再说一说JavaScript,JavaScript一种直译式脚本语言,是一种动态类型、弱类型、基于原型的语言,内置支持类型。它的解释器被称为JavaScript引擎,为浏览器的一部分,广泛用于客户端的脚本语言,最早是在HTML(标准通用标记语言下的一个应用)网页上使用,用来给HTML网页增加动态功能,这门语言可用于 HTML 和 web,更可广泛用于服务器、PC、笔记本电脑、平板电脑和智能手机等设备。

JavaScript组成部分

ECMAScript 描述了改语言的语法和基本对象。
DOM (文档对象模型)描述处理网页内容的方法和接口。
BOM (浏览器对象模型) 描述了与浏览器进行交互的接口和方法。

JavaScript基本特点

JavaScript是一种属于网络的脚本语言,已经被广泛用于Web应用开发,常用来为网页添加各式各样的动态功能,为用户提供更流畅美观的浏览效果。通常JavaScript脚本是通过嵌入在HTML中来实现自身的功能的。

  • 脚本语言。JavaScript是一种解释型的脚本语言,C、C++等语言先编译后执行,而JavaScript是在程序的运行过程中逐行进行解释。
  • 基于对象。JavaScript是一种基于对象的脚本语言,它不仅可以创建对象,也能使用现有的对象。
  • 简单。JavaScript语言中采用的是弱类型的变量类型,对使用的数据类型未做出严格的要求,是基于Java基本语句和控制的脚本语言,其设计简单紧凑。
  • 动态性。JavaScript是一种采用事件驱动的脚本语言,它不需要经过Web服务器就可以对用户的输入做出响应。在访问一个网页时,鼠标在网页中进行鼠标点击或上下移、窗口移动等操作JavaScript都可直接对这些事件给出相应的响应。
  • 跨平台性,在绝大多数浏览器的支持下,可以在多种平台下运行(如Windows、Linux、Mac、Android、iOS等)。

Javascript脚本语言同其他语言一样,有它自身的基本数据类型,表达式和算术运算符及程序的基本程序框架。Javascript提供了四种基本的数据类型和两种特殊数据类型用来处理数据和文字。而变量提供存放信息的地方,表达式则可以完成较复杂的信息处理。

JavaScript的应用范围

因为上面说到了JavaScript其实是为HTML网页增加动态效果,所以他的应用范围大部分都是应用于网站开发。

  1. 网站开发
    1.1. 网站前端开发
    Javascript 的老本行。用来实现前端逻辑,简单的比如说点一个按钮会发生什么之类的,复杂的可以用 js 写个 x86 模拟器再灌个 linux 系统进去。
    1.2. 网站后端开发
    Node.js 让程序员可以用 js 自由地写后端了。
  2. 移动开发,Web app
    HTML5 提供了很多 API 支持,可以实现原生应用拥有的大部分功能,但是性能有待提高。
  3. 桌面开发
    主要是指 chrome 等浏览器能把 js 写的程序打包成桌面应用。Google 力推的 Chrome OS 也是基于 web app 的操作系统。
  4. 插件开发
    Javascript 是唯一一种在所有主流平台都被原生支持的编程语言,因此在所有主流平台都可以使用 js 进行插件开发。

文章参考网站
百度百科:https://baike.baidu.com/
菜鸟教程:http://www.runoob.com/

    原文作者:小胡在线求助
    原文地址: https://blog.csdn.net/Hu1510592894/article/details/88788794
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