原文：The Best Programming Language (or How to Stop Worrying and Love the Code) by A.
Castro-Castilla
每隔一段时间，就会有人觉得是时候再写一篇帖子讲讲什么编程语言最好，某个古老语言有什么强大的特性，或者哪个新语言做对了。现在，轮到我来写了。我终于能说说我对编程语言的看法了。
首先，免责声明：除非你用过30多种语言，而且受过他人写的所有这些语言（或者大部分）的代码的折磨，否则你就称不上是客观的。所以是的，我有偏向，就像讨论这个话题的大多数人一样。实际上我相信，一旦精通多种语言，这个话题就会显得荒诞。
给懒得读的人：伟大的语言
我特此在本博客范围内宣布以下语言为伟大语言。
- Assembly：机器的语言。
- C：系统开发的语言。
- Javascript：网络的语言。
- Scheme：轻巧、可嵌入而且极为灵活的语言，可以经编译转化为C和Javascript。
大部分代码例子来自Rosetta Code。
适用的语言
我把这些语言称作适用的语言，不是因为他们最好。他们只是当今最常用的语言，因此适用于生产性软件。当然，你可以略过争议，凭直觉做决定。如果是这样，请看下一节。
Ada
我一直对围绕存储安全设计软件这个概念感兴趣。对实时操作系统和各种关键系统中的应用程序而言，这都是个可行的概念。如果你在考虑使用这种语言，你很可能有相当的专业背景，不需要读这个帖子。这种语言是成为高手之后用的语言，而那时候也没有多少选择了。一些Ada代码：
function Best_Shuffle(S: String) return String is
T: String(S'Range) := S;
Tmp: Character;
begin
for I in S'Range loop
for J in S'Range loop
if I /= J and S(I) /= T(J) and S(J) /= T(I) then
Tmp := T(I);
T(I) := T(J);
T(J) := Tmp;
end if;
end loop;
end loop;
return T;
end Best_Shuffle;
看着就很安全，对吧？：）
Bourne (Again) Shell
我经常想：我真的需要用shell语言写这个Linux脚本吗？真的有必要吗？不用shell写脚本也没关系，因为你迟早得面对面处理这种脚本，然后不禁疑惑在没有stackoverflow.com的裸金属时代，这是怎么写出来的。总之，有合适的书指导，你会发现这种语言只是需要一点修饰（和一致性）。这种语言没什么出色的地方，不会开阔视野、提高效率，业务角度也没有什么可取之处，它只是横行Unix和类Unix的世界。然而不管怎么说，它在系统管理中不可或缺，而且并没有看起来那么差。它有点像Javascript，比起其他语言，需要知道更多的实用规范。
我用Unix Shell做什么？
- OSX/Linux/POSIX系统管理
- 任务自动化
- 解锁命令行的强大功能
以下是一点Bourne Shell代码。欣赏这些boolean表达式吧！
#!/usr/bin/env sh
l="1"
while [ "$l" -le 5 ]
do
m="1"
while [ "$m" -le "$l" ]
do
printf "*"
m=`expr "$m" + 1`
done
echo
l=`expr "$l" + 1`
done
C
就算你不喜欢C，也不得不尊敬它。它可以说是最伟大的语言之一。它能真正地能编写机器级代码（而不是其模型）。它是UNIX之父，是所有类C语言的鼻祖，是系统开发界的通用语。它久经沙场，经历时间的检验，广泛传播。太多的开发，调试，性能分析工具支持着C的发展，这也减少了它作为语言的缺陷（在我看来，缺陷不多）。这是一个真正实现了其目标的语言：适用于所有处理器的万用汇编语言。今天，它甚至能在最奇怪的体系结构中胜任实际上的汇编语言，与C编译器产生的代码相比，要手写出更好的代码十分困难。
因此，C是一个强大的工具，但要掌握好它可不容易。这种语言冷酷无情，你得十分清楚自己在干什么。正因为如此，C语言是教人理解机器的语言。这里面有美妙之处，也有实用的一面：如果没有C语言提供的底层功能，有些事情就没法实现。C语言程序员必须彻底理解自己在干什么，长远来看，这使得他们能产出高度可靠的软件。如果有种语言能影响C语言的神圣地位，那一定是一种很好地支持并发的低级语言，或者是性能如Haskell、风靡如C语言的神一般的语言。
Linux内核中的一些C语言代码
int next_pidmap(struct pid_namespace *pid_ns, unsigned int last)
{
int offset;
struct pidmap *map, *end;
if (last >= PID_MAX_LIMIT)
return -1;
offset = (last + 1) & BITS_PER_PAGE_MASK;
map = &pid_ns->pidmap[(last + 1)/BITS_PER_PAGE];
end = &pid_ns->pidmap[PIDMAP_ENTRIES];
for (; map < end; map++, offset = 0) {
if (unlikely(!map->page))
continue;
offset = find_next_bit((map)->page, BITS_PER_PAGE, offset);
if (offset < BITS_PER_PAGE)
return mk_pid(pid_ns, map, offset);
}
return -1;
}
C++
怪物。它是我接触的第一种语言，直到尝试了许多其他语言后，我才明白它多么严重地影响我的效率，限制我的技术。一些著名的程序员对C++评价甚低，对此我完全赞同。C++像是Bjarne Stoustrup把他能想到的所有的功能都加到C中的成果。掌握C++耗费精力巨大，可能使编程效率降低80%以上。这样想吧：你的大脑容量是X，容量有限，不管你有多少的能力，都应该尽可能为重要的事情留出空间。明智的做法是少在语言本身上用脑力，大部分用来解决问题，编写算法。如果语言复杂，无论你有多聪明，都要在语法和语义上花费更多脑力，而不能专注于用代码实现你的想法。
我认为C++是高难度低收益的典型例子。我同意，用C语言编写大的程序很困难（但依然可能，看Linux内核）。从各方面看Go，Rust和D语言都更好，但事实是C++在世界范围内被广泛应用。
下面是一个优秀C++代码的例子，使用了模板。C++代码中像这样的用户代码段比模板或者类的定义好懂的多。
#include <fstream>
#include <string>
#include <iostream>
int main( int argc , char** argv )
{
int linecount = 0;
std::string line;
std::ifstream infile( argv[ 1 ] );
if( infile )
{
while( getline( infile , line ) )
{
std::cout << linecount << ": " << line << '\n';
linecount++;
}
}
infile.close();
return 0;
}
然后是模板代码，这个例子很简单（但会自然地变得乱七八糟）。
namespace rosettacode
{
template<typename T> class queue
{
public:
queue();
~queue();
void push(T const& t);
T pop();
bool empty();
private:
void drop();
struct node;
node* head;
node* tail;
};
template<typename T> struct queue<T>::node
{
T data;
node* next;
node(T const& t): data(t), next(0) {}
};
template<typename T>
queue<T>::queue():
head(0)
{
}
template<typename T>
inline void queue<T>::drop()
{
node* n = head;
head = head->next;
delete n;
}
template<typename T>
queue<T>::~queue()
{
while (!empty())
drop();
}
template<typename T>
void queue<T>::push(T const& t)
{
node*& next = head? tail->next : head;
next = new node(t);
tail = next;
}
template<typename T>
T queue<T>::pop()
{
T tmp = head->data;
drop();
return tmp;
}
template<typename T>
bool queue<T>::empty()
{
return head == 0;
}
}
C#
企业语言，为实现在大型机构中的可替换性而着力降低程序员的创造性。面向对象，静态类，冗赘，有大量的库和boilerplate模板，一切都暗示着它身上微软的血统。别误会，这个语言并不差。它只是不诱人，而这正是微软的目标。起码，它与Visual Basic相比有了长足的进步。我在以下情况使用：
- Windows下开发
- 游戏开发（好吧，主要是迫于微软，我还是更喜欢老伙计C或者C++）
- 这个语言里出了轰动性事物：Unity3D, Xamarin, .NET, XNA。
代码示例
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;
class Program
{
static SortedDictionary<TItem, int> GetFrequencies<TItem>(IEnumerable<TItem> items)
{
var dictionary = new SortedDictionary<TItem, int>();
foreach (var item in items)
{
if (dictionary.ContainsKey(item))
{
dictionary[item]++;
}
else
{
dictionary[item] = 1;
}
}
return dictionary;
}
static void Main(string[] arguments)
{
var file = arguments.FirstOrDefault();
if (File.Exists(file))
{
var text = File.ReadAllText(file);
foreach (var entry in GetFrequencies(text))
{
Console.WriteLine("{0}: {1}", entry.Key, entry.Value);
}
}
}
}
是不是很像Java？
Objective-C
比起C++（和C#），我对Objective-C印象好得多。它的语法不漂亮，但是作为语言我喜欢它。它有一套很好的基于NextStep的库，它是C语言的真正的升华，而且没有扩展到失控、使关键字与其父语言产生歧义。正如我说的，它的代码不太美观并且不容易读懂，尤其是嵌套函数时，但它的美妙在于概念和方法，而不在语法。看这个嵌套调用：
char bytes[] = "some data"; NSString *string = [[NSString alloc] initWithBytes:bytes length:9 encoding:NSASCIIStringEncoding];
对于C语言的后代来说，这是段美妙的代码，用到了Objective-C中所谓的代码块。
#import <Foundation/Foundation.h>
typedef NSArray *(^SOfN)(id);
SOfN s_of_n_creator(int n) {
NSMutableArray *sample = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:n];
__block int i = 0;
return ^(id item) {
i++;
if (i <= n) {
[sample addObject:item];
} else if (rand() % i < n) {
sample[rand() % n] = item;
}
return sample;
};
}
int main(int argc, const char *argv[]) {
@autoreleasepool {
NSCountedSet *bin = [[NSCountedSet alloc] init];
for (int trial = 0; trial < 100000; trial++) {
SOfN s_of_n = s_of_n_creator(3);
NSArray *sample;
for (int i = 0; i < 10; i++) {
sample = s_of_n(@(i));
}
[bin addObjectsFromArray:sample];
}
NSLog(@"%@", bin);
}
return 0;
}
Clojure
作为Scheme程序员，我对Clojure怀有敬意：这是人们所说的现代Lisp，有着独到的特性。我认为Clojure的长处是与Java之间的互操作性和核心语言中的并发功能。它与Scala如同手足，但各有特点：一个是Lisp，一个是面向对象和函数式语言的混合体，Clojure因为括号过多而较为冷门。选择这两种语言中的哪一个进行编程取决于个人风格，因为两者都没有长期而成功的应用程序产出为其提供支撑，这点上它们不及同样基于JVM的Java和PHP。对于任何基于JVM的语言，另一件需要考虑的事情是虚拟机的启动时间，它们处理起小任务来略显笨重。我会在以下情况用Clojure：
- 网络编程。网络编程有许多好选择，Clojure族群在这个领域看起来十分活跃。
- 想绕过Java那一套来使用JVM时。这能让程序员既开心又高效。
- 探索性的编程，发展成产品代码的探索。这实际上是Lisp的强项，但Clojure基于Java，有许多开源代码资源。
- 安卓程序开发？安卓程序开发的图形用户借口模式很大程度是基于类继承（这意味着你能将它作为一个插件库使用，而必须遵循某些结构）。这可以实现，但是不像直接用Java继承那样自然。
经典的Clojure代码：
(defn divides? [k n] (= (rem n k) 0))
(defn prime? [n]
(if (< n 2)
false
(empty? (filter #(divides? % n) (take-while #(<= (* % %) n) (range 2 n))))))
Lisp式的简单队列定义，
(defn make-queue []
(atom []))
(defn enqueue [q x]
(swap! q conj x))
(defn dequeue [q]
(if (seq @q)
(let [x (first @q)]
(swap! q subvec 1)
x)
(throw (IllegalStateException. "Can't pop an empty queue."))))
(defn queue-empty? [q]
(empty? @q))
D
我以前喜欢D，D就像是完善版的C++。D1像面向底层的Python，比如Python和C的合体之类的。它棒极了：你能感觉到开发起来多迅速，它专注于算法而不是语言，但并不牺牲底层控制，以备不时之需。D2带有许多C++的复杂性，还带着Andrei Alexandrescu的创新意味。一部分人对此不满意，尽管D2对并发性更加重视。D2不再是一种简洁的语言，但因为有许多未测试的功能，它感觉更像个实验性的语言。我还是喜欢它的，但我认为在C++的高使用率面前，它的功能相形见绌（一旦复杂起来）。另外我认为Go正在吞并D本应获得的市场。就算把D做得更快、功能更酷，Walter和Andrei也没法与Google竞争。你可能正如我一样喜欢D，但它前景并不明朗。还是继续用C++，或者试试Go吧，它的本地并发支持更强大。那么，我会在什么时候用D语言呢？
- 从零开始开发一个与C有接口或者是与C++有联系的项目时。不过，你得提前设想好接口。举个例子，如果需要使用C++的GUI库，我不建议使用D。因为这通常以为着要从内部处理C++的继承，那么所有优势都会被抵消。如果需要C++的插件库，就这么做吧：创建对象，使用其函数，但不用模板或是C++的继承。
- 进行底层编程并且需要快速二进制功能时。还是那样，做自己的事情，就像一个独立程序。
- 希望语言能更好地在本地支持并发性时。
我们来看一些带有纯函数和不可变声明的D2的惯用法。
uint grayEncode(in uint n) pure nothrow {
return n ^ (n >> 1);
}
uint grayDecode(uint n) pure nothrow {
auto p = n;
while (n >>= 1)
p ^= n;
return p;
}
void main() {
import std.stdio;
" N N2 enc dec2 dec".writeln;
foreach (immutable n; 0 .. 32) {
immutable g = n.grayEncode;
immutable d = g.grayDecode;
writefln("%2d: %5b => %5b => %5b: %2d", n, n, g, d, d);
assert(d == n);
}
}
表的最大元素：
[9, 4, 3, 8, 5].reduce!max.writeln;
它绝对比C++更简洁，更具表达力，差距不是一点点。
Erlang
这是一个目的明确的语言。Erlang的网页说得很清楚：（……）构建可扩展性强、可用性高的软实时系统。客户遍及电信、银行、电子商务、计算机电话和即时消息等行业。Erlang的运行时系统固有对并发、分布和容错的支持。Erlang经实践证明可靠，而且产出过一些高难度应用程序，例如WhatsApp.
代码本身给人功能强大之感，其语法简洁易读。
看一个简单的并发程序代码：
-module(hw).
-export([start/0]).
start() ->
[ spawn(fun() -> say(self(), X) end) || X <- ['Enjoy', 'Rosetta', 'Code'] ],
wait(2),
ok.
say(Pid,Str) ->
io:fwrite("~s~n",[Str]),
Pid ! done.
wait(N) ->
receive
done -> case N of
0 -> 0;
_N -> wait(N-1)
end
end.
Go
我还没有亲自用过它。但很显然，Google的这一尝试，目的在于创造一种基于C语言、带有C++优点、并发支持比两者都强的语言。它有优于C++的功能，而且简单得多。它没有不安全指针运算，拥有闭包、第一级函数和垃圾回收机制。Go可能是服务器语言的未来。所以，我什么时候会尝试Go呢？
- 编写对性能和可靠性要求非常高的服务器应用程序，包括网络应用程序。
- 编写需要底层控制的高并发代码（不然我更喜欢Erlang）。
Go的并发代码
package main
import (
"fmt"
"math/rand"
"time"
)
func main() {
words := []string{"Enjoy", "Rosetta", "Code"}
rand.Seed(time.Now().UnixNano())
q := make(chan string)
for _, w := range words {
go func(w string) {
time.Sleep(time.Duration(rand.Int63n(1e9)))
q <- w
}(w)
}
for i := 0; i < len(words); i++ {
fmt.Println(<-q)
}
}
Haskell
比起这个列表上的其他语言，这种语言像是一种更高级的思考工具。它有一系列无所不能的程序库，还有一群死忠拥护者。可以说这是一种高门槛的语言。我认为，使用它能开拓思路，还能让你接触到编程界最聪明的人。
就算不用来写真正的程序，我认为Haskell也很值得学。虽然它是一种相对模糊的语言，但我把它定位为“适用”，因为它在某些方面有实际用处，金融业首当其冲。
Haskell的代码往往非常紧凑，表达力强，尽管有点抽象（因为很多函数是概念上的操作，而不是过程中的一步）。我个人不喜欢它的语法（我认为太多了），但至少它服务于一个目的，不混乱（说你呢Perl！）。这种语言漂亮而连贯，自己看吧：
binarySearch :: Integral a => (a -> Ordering) -> (a, a) -> Maybe a
binarySearch p (low,high)
| high < low = Nothing
| otherwise =
let mid = (low + high) `div` 2 in
case p mid of
LT -> binarySearch p (low, mid-1)
GT -> binarySearch p (mid+1, high)
EQ -> Just mid
后篇将于明天发布，敬请期待
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