高级编程容器的设计与应用

A. 风变编程的Python课程学完效果如何

一、Python简介

Python是一种用来编写应用程序的高级程序设计语言,TIOBE程序语言排行榜2015年12月的排名如下：

Python实现强势逆袭，而且我相信，随着时间的推移，国内Python语言未来前景也是一片向好。

Python的特点是优雅简单，易学易用（虽然我感觉还是有一些概念不容易理解），Python的哲学是尽量用最少的，最简单易懂的代码实现需要的功能。Python适宜于开发网络应用，脚本写作，日常简单小工具等等。Python的缺点是效率较低，但是在大量的场合效率却不是那么重要或者说Python不是其性能瓶颈，所以不要太在意。其次是2.x-3.x的过渡使得许多3.x还缺少很多2.x下的模块，不过也在完善中。其次就是源代码无法加密，发布Python程序其实就是发布源代码。

二、基础语法要点

1.如果一个字符串中有许多需要转义的字符，而又不想写那么多'',那么可以用 r'...' 表示 '...'内的内容不转义。

2.Python可用'''...'''来表示多行内容，如：

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>>>print('''line1line2line3''')line1line2line3

3.Python的逻辑运算and, or, not 分别对应C语言中的&&, ||, !.

4.Python的整数与浮点数大小都没有范围。

5.Python中除法有两种： '/'除出来必是浮点数， '//'除出来是整数，即地板除。

6.Python中一切皆引用。每个对象都有一个引用计数器（内部跟踪变量）进行跟踪，引用计数值表示该对象有多少个引用，当初次产生赋给变量时，引用计数为1，其后没进行下列行为中的任意一种都会增加引用计数：

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赋值： a=b用作函数参数传递： func(a)成为容器对象的一个元素： lis=[1,2,a]

以下任意一种行为都会减少引用计数：

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del销毁：dela变量另赋给其他对象：a=False对象从容器中删除: lis.remove(a)身在的容器被销毁：dellis

7.深拷贝与浅拷贝的概念与对比，有点复杂，看这篇文章

8.list，tuple和dict，set

list：为列表，是一个有序集合，类似于数组但又比数组功能强大，可以随时append,pop元素，下标从0开始，且下标为加n模n制，即lis[-1] = lis[len-1]，下标范围[-len,len-1].

tuple：为元组，类似于list，但list为可变类型，而tuple不可变，即没有append,pop等函数。一个建议是为了安全起见，能用tuple代替list尽量用tuple。如果tuple只有一个元素，要写成如(1,)以避免歧义。

dict：字典类型，存放key-value键值对，可以根据key迅速地找出value，当然，key必须是不可变类型，如下是错误的：

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>>> dic={[1,2]:'value'}Traceback (most recent call last):File"<pyshell#10>", line1,in<mole>dic={[1,2]:'value'}TypeError: unhashabletype:'list'

list与dict的优劣对比：

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dict:1.插入，查找速度快，跟key的数目无关2.需占用大量内存，内存浪费严重list:1.插入，查找速度慢，O(n)的复杂度，随元素个数增加而增加2.占用内存小

dict内部存放的顺序和key放入的顺序是没有关系的

set：set与dict类似，相当于只有key没有value的dict，每个key不同，set间有 &， | 等操作对应集合的交，并操作。

三、函数

1.函数是对象，函数名即是指向对应函数对象的引用，所以可以将函数名赋给一个变量，相当于给函数起一个‘别名’。

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>>> mmm=max>>> mmm(1,2,3)3

2.Python函数可以返回”多个值“，之所以打引号，是因为实际上返回的多个值拼成了一个元组，返回这个元组。

3.定义默认参数需要牢记：默认参数必须指向不变对象。否则第一次调用和第二次调用结果会不一样，因为可变的默认参数调用后改变了。

4.可变参数：传入的参数个数是可变的，可以是0个或多个。可变参数会将你传入的参数自动组装为一个tuple。在你传入的list或tuple名字前加一个 * 即说明传入的是可变参数。习惯写法为*args。

5.关键字参数：传入0个或多个含参数名的参数，这些参数被自动组装成一个dict。习惯写法**kw，如**a表示把a中所有的键值对以关键字参数的形式传入kw，获得一个dict，这个dict是a的一份拷贝，对kw改动不会传递到a

6.命名关键字在函数定义中跟在一个*分割符后，如

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deffunc(a,b,*,c,d):pass

c,d为命名关键字参数，可以限制调用者可以传入的参数名，同时可以提供默认值。

7.参数定义顺序：必选参数，默认参数，可变参数/命名关键字参数，关键字参数。

8.切片操作格式为lis[首下标：尾下标：间隔]，如果都不填，即lis[::]则代表整个容器lis

9.用圆括号()括起来一个列表生成式创建一个生成器generator，generator保存生成算法，我们可以用next(g)取得生成器g的下一个返回值。生成器的好处就是我们不需要提前生成所有列表元素，而是需要时再生成，这在某些情况下可以节省许多内存。算法也可以不是列表生成式而是自定义函数，只需在函数定义中包含yield关键字。

10.map()和rece()： 二者都是高阶函数。map()接收两个参数，一个是函数，一个是Iterable序列，map将传入的函数依次作用在序列每一个元素上，并把结果作为新的Iterator返回。rece()类似累积计算版的map()，把一个函数作用在一个序列上，每次接收两个参数，将结果继续与序列的下一个元素做累积计算。

利用map和rece编写一个str2float函数，如把字符串'123.456'转换成浮点数123.456：

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(s):deff1(x,y):returnx*10+ydefchar2num(s):return{'0':0,'1':1,'2':2,'3':3,'4':4,'5':5,'6':6,'7':7,'8':8,'9':9}[s]deff2(x,y):returnx*0.1+ya,b=s.split('.')print('a=',a)print('b=',b)returnrece(f1,map(char2num,a))+0.1*rece(f2,map(char2num,b[::-1]))print('str2float('123.456') =', str2float('123.456'))

11.fliter()函数过滤序列，类似于map()作用于每一元素，根据返回值是True或者False决定舍弃还是保留该元素。函数返回一个Iterator。

12.sorted()函数可实现排序，类似于C++库中的sort()函数，但是比其更加简洁，语法为sorted(lis,key=func,reverse=T/F)

key函数可实现自定义的排序规则，reverse表示升序还是降序。

13.一个函数可以返回一个函数，但是返回时该函数并未执行，所以返回函数中不要引用任何可能发生变化的变量，否则会出现逻辑错误。

14.装饰器(decorator): 当需要增强函数的功能却不希望修改函数本身，那么可以采用装饰器这种运行时动态增加功能的方式，增加的功能卸载装饰器函数中。如在执行前后打印'begin call'和'end call'，可以这样做：

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importfunctoolsdeflog(func):@functools.wraps(func)#为了校正函数签名，最好写上defwrapper(*args,**kw):print('begin call')f=func(*args,**kw)print('end call')returnfreturnwrapper@logdefhah():print('hahahaha')hah()

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begin callhahahahaend call

15.偏函数： functools.partial()，作用是将一个函数的某些参数固定住，作为新函数的参数，即固定住该参数，返回一个新函数，使调用更简单。

四、面向对象编程

1.Python实例变量可以自由地绑定任何属性

2.为了不让内部属性不被外部访问，在属性的名称前加上两个下划线__，这样就变成了一个私有变量(private)，注意，不能直接访问不代表一定不能访问，事实上，加双下划线后Python就会将其改名为‘_class名__name’，所以还是可以这样来访问这个‘私有’变量。

3.对于静态语言，如果要求传入一个class类型的对象，那么传入的对象必须是class类型或者其子类，否则将无法调用class中的方法，而Python这样的动态语言有‘鸭子类型’一说，即不一定要传入class类型或其子类，而只要保证传入的对象中有要使用的方法即可。

4.如果想要限制实例可以绑定的属性，那么在定义class时定义一个__slots__变量即可，例如：

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classStudent(object):__slots__=(‘name’,’age’)

注意，__slots__限制的属性对当前类实例起完全限制作用，且与子类共同定义其__slots__，也就是说子类可以定义自己的__slots__，子类实例允许定义的属性就是自身的__slots__加上父类的__slots__，即并集。

5.@ property装饰器可以使一个getter方法变成属性，如果方法名为me，那么@me.setter装饰器则可使一个setter方法变成属性。这样可以使代码更简短，同时可对参数进行必要的检查。

6.通过多重继承，可使子类拥有多个父类的所有功能。

7.在类中__call__方法可使实例对象像函数那样直接调用，作用即是该方法定义的过程。

8.ORM(Object Relational Mapping 对象关系映射)，就是把关系数据库的一行映射为一个对象，也就是一个类对应一个表。ORM的实现需要通过metaclass元类修改类的定义。元类可以改变类创建时的行为。

五、调试

1.Python调试方法：

(1)直接打印

(2)断言

(3)pdb

(4)IDE

六、IO编程

1.序列化： 把变量从内存中变成可存储或传输的过程称之为序列化。Python用pickle模块实现序列化。序列化之后，就可以把序列化后的内容存储到磁盘上或者通过网络进行传输。pickle.mps()将对象序列化成一个bytes,而pickle.loads()可以根据bytes反序列化出对象。

2.pickle虽好，但是它专为Python而生，所以要在不同语言间传递对象，最好还是xml或者json，而json表示格式是一个字符串，更易读取，且比xml快，所以更加适宜于对象序列化。Python内置了json模块，相应方法仍然是mps()和loads()。

3.但是在默认情况下，有些对象是无法序列化的，所以我们有时还需要定制转换方法，告诉json该如何将某类对象转换成可序列为json格式的{}对象。如下即是一个转换方法：

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defmantodict(std):return{'name': std.name,'age': std.age,'id': std.id}

七、进程与线程

1.Python用mutiprocessing模块来实现多进程。

2.如果要大量创建子进程，可以使用进程池：

1

frommultiprocessingimportPool

示例如下：

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....p=Pool(4)foriinrange(5):p.apply_async(long_time_task, args=(i,))print('Waiting for all subprocesses done...')p.close()p.join()print('All subprocesses done.')

要使用进程池需新建Pool对象，对Pool对象调用join()使等待池中所有子进程运行完毕，调用join()方法之前必须调用close()，且此后无法再新加子进程。

3.使用subprocess模块可以方便的启动并管理一个子进程，控制其输入输出。

4.进程间通信使用Queue,Pipes实现。

5.threading模块管理线程。threading.lock()创建线程锁，防止同时访问互斥资源造成的错误，示例如下：

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lock=threading.Lock()...lock.acquire()...change(mutex)...lock.release()

6.ThreadLocal可以解决参数在一个线程中各个函数之间互相传递的问题。

7.managers模块实现分布式进程。

八、正则表达式与常用内建模块

1.re模块进行正则表达式编译和匹配，如果该表达式需要匹配很多次，那么最好进行编译从而大大节省时间。

正则表达式匹配邮箱例子：

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importrehah=re.compile('[0-9a-zA-Z]+[.[0-9a-zA-Z]+]*@[0-9a-zA-Z]+.[a-z]{2,3}')print(hah.match('[email protected]').group())print(hah.match('[email protected]').group())i=1whilei <10:r=input('请输入邮箱：')print(hah.match(r).group())i=i+1

2.datetime模块进行日期和时间的处理，每一个时间对应一个timestamp，我们把1970年1月1日 00:00:00 UTC+00:00时区的时刻称为epoch time，记为0（1970年以前的时间timestamp为负数），当前时间就是相对于epoch time的秒数，称为timestamp。字符串和datetime也可以相互转换，采用strptime()方法，字符串转换为datetime时需要设定一个识别格式，其中

1

%Y-%m-%d%H:%M:%S

分别表示年-月-日 时-分-秒。

从datetime得出月份，星期等字符串用strftime()方法，其中：

1

%a,%b%d%H:%M

分别表示星期, 月份 日期 时:分。

示例：

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fromdatetimeimportdatetimer='2015-11-23 12:01'dt=datetime.strptime(r,'%Y-%m-%d %H:%M')print(dt)week=dt.strftime('%a %b %d, %H:%M')print(week)2015-11-2312:01:00Mon Nov23,12:01

3.collections是Python内建的一个集合模块，提供了许多有用的集合类。

4.Base64是一种任意二进制到文本字符串的编码方法，常用于在URL、Cookie、网页中传输少量二进制数据。

5.struct模块用来解决bytes和其他二进制数据类型的转换。

6.Python的hashlib提供了常见的哈希算法，如MD5，SHA1等等。hashlib实现简单登录：

importhashlibdb={'michael':'','bob':'','alice':''}defget_md5(ostr):md5=hashlib.md5()md5.update(ostr.encode())returnmd5.hexdigest()deflogin(user, password):r=get_md5(password)fornameindb:ifdb[name]==r:returnTruereturnFalseprint(login('bob','abc999'))True

7.Python的内建模块itertools提供了非常有用的用于操作迭代对象的函数。

8.urllib提供了一系列用于操作URL的功能。如GET,POST...

9.PIL(Python Imaging Library Python图像库)是一个强大的图像处理标准库，功能强大却又简单易用。现在的名字叫做Pillow。可以如下安装Pillow:

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pip3 install pillow

从下面生成数字验证码的程序可以窥其一斑：

九、网络编程和电子邮件

1.网络编程主要是TCP和UDP的编程，示例见【Python网络编程】利用Python进行TCP、UDP套接字编程

2.SMTP是发送邮件的协议，Python内置对SMTP的支持，可以发送纯文本邮件、HTML邮件以及带附件的邮件。Python对SMTP支持有smtplib和email两个模块，email负责构造邮件，smtplib负责发送邮件。Python内置一个poplib模块，实现了POP3协议，可以直接用来收邮件。由于现在绝大多数大型邮件服务商都采取了反垃圾邮件措施，所以这部分的简单实验并没有成功，还需进一步研究，等遇到具体情况再说。

3.Python内嵌了sqlite数据库，还可以自行安装连接mysql，MySQL是当前最流行的开源数据库，在行业内有着广泛的应用。

十、Web开发和异步IO

1.WSGI(Web Server Gateway Interface) 服务器网关接口。

2.Python web 开发框架：

-Flask：流行的Web框架

-Django：全能型Web框架

-web.py：一个小巧的Web框架

-Bottle：和Flask类似的Web框架

-Tornado：Facebook的开源异步Web框架

3.协程

B. IOC容器是什么

IOC容器：Ioc—Inversion of Control，即“控制反转”，就是具有依赖注入功能的容器，是可以创建对象的容器，IOC容器负责实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖。

IoC 的全称叫做 Inversion of Control，可翻译为为“控制反转”或“依赖倒置”，它主要包含了三个准则：

1、高层次的模块不应该依赖于低层次的模块，它们都应该依赖于抽象；

2、抽象不应该依赖于具体实现，具体实现应该依赖于抽象；

3、面向接口编程 而不要面向实现编程。

(2)高级编程容器的设计与应用扩展阅读

Spring 提供了许多 IOC 容器
的实现。比如 XmlBeanFactory， 等。其中 XmlBeanFactory 就 是针对最基本的IOC 容器的实现，这个 IOC 容器可以读取XML 文件定义的 BeanDefinition（XML 文件中对 bean 的描述）。

ApplicationContext 是 Spring 提供的一个高级的 IOC 容器，它除了能够提供 IOC 容器的基本功
能外，还为用户提供了以下的附加服务。

C. 编程时选用的程序设计语言，对软件的开发与维护的影响

【CSDN 编者按】“如果我们把人类文明想象成汽车的话，那么软件开发行业就相当于汽车的引擎，编程语言就像引擎的燃料。”作为一名开发者，需跟随技术潮流的发展来学习新技术。2020年，你有计划新学一门编程语言吗？

本文作者从一名架构师的角度，详细分析了7种现代编程语言的优点与功能，你对哪门语言最感兴趣呢？

作者 | Md Kamaruzzaman，软件架构师

译者 | 弯月，责编 | 伍杏玲

封图| CSDN 下载于视觉中国

出品 | CSDN（ID：CSDNnews）

以下为译文：

如果我们把人类文明想象成汽车的话，那么软件开发行业就相当于汽车的引擎，而编程语言就像引擎的燃料。作为一名开发者，今年你应该学习哪种编程语言呢？

学习一种新的编程语言无疑是时间、精力和智力上的巨大投资， 但是学习一种新的编程语言可以提升你的软件开发技术力，促进你的职业发展。

在这里，我将献上一份现代编程语言的列表，这些语言不仅有助于提高你的生产力，而且还可以促进你的职业发展，并让你成长为更优秀的开发人员。这份列表还涵盖了非常广泛的领域：系统编程、应用程序开发、Web开发、科学计算等。

什么是现代编程语言？

“现代编程语言”这个说法本身就很含糊。许多人认为Python和JavaScript等语言是现代编程语言，还认为Java是一种古老的编程语言。实际上，这几种语言大约在同一时间出现：1995年。

大多数主流编程语言是上个世纪开发的：七十年代（如C）、八十年代（如C ++）、九十年代（如Java、Python、JavaScript）。这些语言在设计上并没有考虑现代软件开发生态系统：多核CPU、GPU、快速的互联网、移动设备、容器和云等。尽管许多语言中的许多功能都已进行一些改进，如并发等，而且在不断调整自己以适应时代，但它们依然保留了向后兼容性，无法抛弃那些过时的旧功能。

在这方面，Python就做得很好（某种意义上也未必是好事），Python 2和Python 3两者之间有明确的分界线。很多语言常常会为解决同一个问题提供十余种的方法，同时又没有顾及到开发人员的感受。根据StackOverflow的开发人员调查，大多数旧时的主流编程语言在“最可怕的语言”排名都名列前茅：

如果非要在新旧编程语言之间划个界限的话，那么应该是2007年6月29日，也就是第一台iPhone发行的时候。在这之后，编程语言界发生了很大变化。因此，在本文的列表中，我只考虑2007年以后的编程语言。

为什么要学习新语言？

首先，现代编程语言充分利用现代计算机硬件（多核CPU、GPU、TPU）、移动设备、大量数据、高速互联网、容器和云的优势。大多数现代编程语言会关注开发人员的体验，比如：

• 简洁明了的代码（减少样板代码）

• 内置的并发支持

• 空指针安全

• 类型推断

• 简洁的功能集

• 降低学习难度

• 融合所有编程范例的最佳功能

本文列表的许多编程语言都带有革命性地变化，并将永久地改变软件行业。一些已成为主流编程语言，还有一些则有望取得突破。因此选择这些语言作为第二种编程语言是明智的做法。

Rust

一直以来，系统编程语言环境主要由靠近硬件的语言（如C、C ++等）主导。尽管它们可以完全控制程序和硬件，但是它们缺乏内存安全性。即使它们支持并发，使用C/C ++编写并发程序也很困难，因为没有并发安全性。还有一些流行的编程语言是解释性语言，例如Java、Python、Haskell。这些语言具备安全性，但需要庞大的运行时或虚拟机。由于它们的运行时间长，因此Java等语言不适合于系统编程。

许多人曾尝试将C/C ++的功能与Java、Haskell的安全性相结合。然而，Rust才是第一个成功实现了这一点的编程语言。

Graydon Hoare在业余项目中开发出了Rust，他的灵感来自研究编程语言Cyclone。Rust是开源的，由Mozilla与许多其他公司和社区一起领导这门语言的开发。Rust于2015年首次发布，并很快引起了社区的关注。

主要特征：

• 通过所有权和借用概念提供内存安全和并发安全。

• 内存安全和并发安全在编译时确保，即如果程序代码可以编译，那么内存既安全又没有数据竞争。这是Rust最吸引人的功能。

• 它还提供了Haskell中元编程的表现力。凭借不可变的数据结构和功能编程功能，Rust提供了功能并发和数据并发。

• Rust的速度非常快，纯Rust的性能甚至优于纯C。

• 在没有运行时的情况下，Rust可以完全控制现代硬件（TPU、GPU、多核CPU）。

• Rust具有LLVM支持。因此，Rust提供一流的与WebAssembly的互操作性，而且Web代码也非常快。

流行度：

自2015年首次亮相以来，Rust已被开发人员广泛接受，并在StackOverflow开发人员调查中连续四年（2016、2017、2018、2019）被评选为最受欢迎的语言：

根据GitHub Octoverse的调查，Rust是运行速度第二快的语言，仅次于Dart：

此外，根据编程语言流行度排名网站PyPl的数据，Rust排名第18位，并呈上升趋势：

对比Rust提供的功能集，我们就会明白为什么微软、亚马逊、Google等科技巨头相继宣布投资Rust作为一种长期的系统编程语言。

根据Google统计的趋势，在过去的5年中，Rust的热度每年都在增加。

主要用途：

• 系统编程

• Serverless 计算

• 商业应用

主要竞争对手：

• C

• C++

• Go

• Swift

Go

在本世纪初，Google面临两个扩展问题：开发扩展和应用程序扩展。开发扩展问题指的是他们不能仅通过投入开发人员的方式来添加更多功能。应用程序扩展问题则指他们无法开发出一款能够扩展到Google级别的计算机集群的应用程序。

所以在2007年左右，Google创建了一种新的编程语言，用于解决这两个扩展问题。两位才华横溢的Google软件工程师Rob Pike（UTF-8）和Ken Thompson（UNIX OS）创建了一种新语言。

2012年，Google正式发布了第一版的Go编程语言。Go是一种系统编程语言，但与Rust不同，它还具有Runtime和垃圾收集器（几兆字节）。但是与Java或Python不同，这个Runtime包含了生成的代码。最后，Go生成了一个本地的二进制代码，可以在没有附加依赖项或运行时的情况下在计算机中运行。

主要特征：

• Go具有一流的并发支持。Go不通过线程和锁提供“共享内存”并发性，因为编程难度太大。相反，它提供了基于CSP的消息传递并发性（基于Tony Hoare的论文）。Go使用“ Goroutine”（轻量级绿色线程）和“ Channel”进行消息传递。

• Go最大的杀手级功能是：简单，它是最简单的系统编程语言。新手软件开发人员只需几天就可以编写高效的代码，就像Python一样。有些大规模的云原生项目（如Kubernetes、Docker）都是用Go编写的。

• Go还内置了垃圾收集器，这意味着开发人员无需担心C/C++中的内存管理问题。

• Google投入了大量资金打造Go。因此Go拥有大量的工具支持。新手Go开发人员拥有大量的工具生态系统。

• 一般，开发人员80%的时间都花在了维护现有代码上，用于编写新代码的时间只占20%。由于其简单性，Go在语言维护方面表现出色。如今，Go在业务应用程序中大量使用。

流行度：

Go一问世就受到了软件开发社区热烈的欢迎。2009年-2018年，Go一直在TIOBE编程语言排行榜上徘徊。Go的成功为Rust等新一代编程语言铺平了道路。

如今，Go已是主流编程语言。最近，Go团队宣布了有关“Go 2”的消息，这门编程语言的发展会更加稳固。

几乎在所有的流行编程语言排行榜中，Go的排名都很高，已超过许多现有的语言。自2019年12月以来，在TIOBE指数排名中，Go名列第15位：

根据StackOverFlow的调查，十大最受喜爱的编程语言中，Go也位列其中：

此外，根据GitHub的数据，Go也是十大发展最迅速的语言之一：

Google趋势显示，在过去的5年中，Go的热度每年都在增加。

主要用途：

• 系统编程

• Serverless 计算

• 商业应用

• 云原生开发

主要竞争对手：

• C

• C++

• Rust

• Python

• Java

Kotlin

Java 是企业软件开发领域无可争议的王者。近年来，Java受到了一些负面评论：过于冗长，大量样板代码，容易出现意外的复杂性。但是，关于Java虚拟机（JVM）的争论却很少。JVM是软件工程的杰作，经过了时间的考验，提供了硬核的runtime。

多年来，Scala等JVM语言一直在努力克服Java的缺点，想成为更好的Java，但他们都失败了。最终，这场提升Java的探索以Kotlin的诞生结束。Jet Brains（流行的IDE IntelliJ背后的公司）开发了Kotlin，它可以在JVM上运行，克服了Java的很多缺点，提供许多现代功能。

与Scala不同的是，Kotlin比Java更简单，还可在JVM中提供与Go或Python开发人员同等的生产力。

Google宣布Kotlin是一流的Android应用开发语言，因此Kotlin在社区中的接受度得到了大幅提高。自2017年以来，同样受欢迎的Java Enterprise框架Spring也开始支持Kotlin。我曾尝试结合Kotlin与Reactive Spring使用，体验非常棒。

主要特征：

• Kotlin的主要卖点在于其语言设计。我总是将Kotlin视为JVM上的Go/Python，因为它简洁明了的代码。因此，Kotlin的生产力很高。

• 与许多其他现代语言一样，Kotlin提供了Null指针、安全性、类型推断等功能。

• 由于Kotlin也运行在JVM中，因此现有Java库庞大的生态系统都可供使用。

• Kotlin是一流的Android应用开发语言，并且已经超过Java，成为开发Android应用的首选。

• Kotlin得到了JetBrains和Open Source的支持，因此具有出色的工具支持。

• Kotlin有两个有趣的项目：Kotlin Native（将Kotlin编译为原生代码）和kotlin.js（Kotlin到JavaScript）。如果成功，则可以在JVM外部使用Kotlin。

• Kotlin还提供了一种简单的方式来编写DSL（域特定语言）。

流行度：

自2015年首次发布以来，Kotlin的知名度不断飙升。根据Stack Overflow，Kotlin是2019年第四大最受欢迎的编程语言：

Kotlin还是增长最快的编程语言之一，排名第四：

在流行编程语言排名网站PyPl的排名中，Kotlin名列第十二名，并具有较高的上升趋势：

自从Google宣布Kotlin是一流的Android应用开发语言以来，Kotlin的流行趋势出现了大幅上涨，如下所示：

主要用途：

• 企业应用程序

• 主要竞争对手：

  TypeScript

  JavaScript是一门优秀的编程语言，在2015年之前，JavaScript有很多缺点。着名的软件工程师Douglas Crockford写了一本书名为《JavaScript: The Good Parts》，暗示了JavaScript有很糟的部分。无模块化，还有“回调地狱”，因此开发人员都不喜欢维护特别大的JavaScript项目。

  Google甚至还开发了一个平台，可将Java代码反编译为JavaScript代码（GWT）。许多公司和个人都曾尝试开发更好的JavaScript，例如CoffeeScript、Flow、ClojureScript。最终，微软的TypeScript取得了成功。

  微软的一队工程师在着名的Anders Hejlsberg的带领下，创建了JavaScript的静态类型、模块化超集——TypeScript。

  TypeScript可以编译为JavaScript。于2014年首次发布后，TypeScript很快引起了社区的关注。Google当时还计划开发JavaScript的静态类型超集。Google对TypeScript青睐有加，以至于他们没有开发新的语言，而是选择与微软合作改进TypeScript。

  Google选择TypeScript作为其SPA框架Angular 2+的主要编程语言。此外，流行的SPA框架React也提供对TypeScript的支持。另一个流行的JavaScript框架Vue.js也宣布将使用TypeScript开发新的Vue.js 3：

  另外，node.js的创建者Ryan Dahl已决定使用TypeScript来开发安全的Node.js替代品Deno。

  主要特征：

  流行度：

  开发人员喜欢TypeScript的优雅语言设计。在StackOverFlow最受欢迎的语言类别的调查中，TypeScript与Python并列第二名：

  根据GitHub的排名，TypeScript是增长最快的编程语言之一，排名第五：

  从GitHub的贡献度来看，TypeScript排名第七，打进了前十：

  Google的趋势表明，在过去的几年中，TypeScript的热度越来越高：

  主要用途：

  主要竞争对手：

  Swift

  当初乔布斯拒绝在iOS中支持Java（和JVM），他认为Java不再是主流编程语言。如今我们发现乔布斯当初的估计是错的，虽然iOS仍然不支持Java。苹果选择了Objective-C作为iOS中的首选编程语言。Objective-C是一门很难掌握的语言，它不支持现代编程语言所要求的高生产力。

  后来，苹果的Chris Lattner和其他人开发了一种多范例、通用的、编译编程语言——Swift，来替代Objective-C。Swift的第一个稳定版本于2014年发布。Swift还支持LLVM编译器工具链（也由Chris Lattner开发）。Swift与Objective-C代码库具有出色的互操作性，并且已确立为iOS应用开发中的主要编程语言。

  主要特征：

  流行度：

  开发人员对Swift的喜爱不亚于许多其他现代编程语言。根据StackOverflow的调查，Swift在最受欢迎的编程语言中排名第六：

  2019年，在TIOBE的编程语言排名中，Swift的排名上升到了第10名。鉴于这种编程语言只有5年的历史，可以说是成绩斐然：

  Google的趋势表明，在过去的几年中，Swift的热度出现了激增：

  主要用途：

  主要竞争对手：

  Dart

  Dart是Google出品的第二大编程语言。Google是Web和Android领域的巨头，因此Google在Web和应用领域开发自己的编程语言也不足为奇。在丹麦软件工程师Lars Bak（领导Chrome的 JavaScript V8引擎开发）的带领下，Google于2013年发布了Dart。

  Dart是一种通用编程语言，支持“强类型”和“面向对象”编程。Dart也可以转编译为JavaScript，凡是JavaScript可以运行的任何地方（例如Web、移动、服务器）几乎都可以运行 Dart。

  主要特征：

  流行度：

  根据GitHub Octoverse数据显示，Dart是2019年增长最快的编程语言，去年它的流行度增长了五倍：

  根据TIOBE指数显示，Dart排名第23，仅用了4年时间就超过了很多其他的现代编程语言：

  根据StackOverflow的调查，Dart在最受欢迎的编程语言中排名第12：

  受Flutter的影响，Google的趋势表明，在过去的两年中，Dart的热度急剧上升：

  主要用途：

  主要竞争对手：

  Julia

  本文提及的大多数编程语言都是由大型公司开发的，但Julia是个例外。科技计算领域通常都会使用动态语言，例如Python、Matlab。虽然这些语言提供易于使用的语法，但不适用于大规模的科技计算。他们需要使用C/C ++库执行CPU密集型任务，因此这就产生了着名的“两种语言”的问题，因为他们需要粘合代码来绑定两种语言。由于编写的代码需要在两种语言之间来回切换，因此总是会损失部分性能。

  为了解决这个问题，麻省理工学院的一队研究人员计划从头开始创建一种新的语言，这种语言既可以利用现代硬件的优势，而且还结合其他语言的优势。于是，Julia诞生了。

  Julia是一种动态的高级编程语言，提供一流的并发、并行和分布式计算支持。Julia的第一个稳定版本于2018年发布，并很快受到社区和行业的关注。Julia可用于科学计算、人工智能和许多其他领域，而且还可以解决“两种语言”的问题。

  主要特征：

  流行度：

  Julia在许多领域主要与Python竞争。由于Python是最流行的编程语言之一，因此Julia想晋升主流还需要几年的时间。

  虽然Julia非常新（只有一岁），但仍在TIOBE指数中排到第43名：

  Google趋势显示，在过去的一年中，Julia的热度在稳步增长：

  但是考虑到Julia的功能集，以及NSF、DARPA、NASA、因特尔等公司的推动，相信Julia取得突破的进展只是时间的问题。

  主要用途：

  主要竞争对手：

  原文链接：https://towardsdatascience.com/top-7-modern-programming-language-to-learn-now-156863bd1eec

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  【End】

• Python

• Matlab

• 科学计算

• 高性能计算

• 数据科学

• 可视化

• 与Rust一样，Julia的主要特征在于语言的设计。这种语言在不牺牲性能的情况下，将高性能和科学计算中现有编程语言的一些功能结合在一起。就目前的情况来看，Julia出色地完成了这项任务。

• Julia是一种动态编程语言，支持类型系统但类型不是必须的。因此，Julia这种编程语言很容易学习，生产力很高。

• Julia的核心是多调度编程范例。

• Julia内部支持并发、并行和分布式计算。

• Julia为I/O密集型任务提供异步I/O。

• Julia的运行速度非常快，可用于需要数百万个线程的科学计算。

• JavaScript

• TypeScript

• 应用开发

• UI开发

• 与Go一样，Dart也非常注重开发人员的工作效率。由于Dart简洁的语法，以及高效的生产力，受到开发人员的喜爱。

• Dart还提供“强类型”和“面向对象”编程。

• Dart是少数同时支持JIT编译（运行时编译）和AOT编译（创建时编译）的编程语言之一。因此，Dart可以针对JavaScript运行时（V8引擎），并且Dart可以编译为快速的原生代码（AOT编译）。

• 跨平台原生应用程序开发平台Flutter选择了Dart作为开发iOS和Android应用的编程语言。从那以后，Dart的流行度越来越高。

• 与Goog的Go编程语言一样，Dart也具有出色的工具支持和庞大的Flutter生态系统。Flutter的日益普及也会推动Dart的采用率升高。

• Objective-C

• Rust

• Go

• iOS应用开发

• 系统编程

• 客户端开发（通过WebAssembly）

• Swift的杀手级功能之一是其语言设计。语言本身很简单，语法简洁，比Objective-C更高效。

• Swift还提供了现代程序语言的功能：null安全。此外，它还提供了语法糖来避免“厄运金字塔”。

• 作为一种编译语言，Swift和C++一样快。

• Swift支持LLVM编译器工具链。因此，我们可以在服务器端编程，甚至浏览器编程（使用WebAssembly）中使用Swift。

• Swift提供了自动引用计数（ARC）支持，可抑制内存管理的不善。

• JavaScript

• Dart

• Web UI开发

• 服务器端开发

• 与Go或Kotlin同样，TypeScript的主要特征也是语言设计。TypeScript凭借其简洁明快的代码，成为了目前最优雅的编程语言之一。就开发人员的生产力而言，它与JVM或Go/Python上的Kotlin并驾齐驱。TypeScript是生产力最高的JavaScript超集。

• TypeScript是JavaScript的强类型超集，特别适合大型项目，而且可以称为“可扩展的JavaScript”。

• 单页应用程序框架的“三巨头”（Angular、React、Vue.js）为TypeScript提供了出色的支持。在Angular中，TypeScript是首选的编程语言。在React和Vue.js中，TypeScript越来越受欢迎。

• 最大的两家技术巨头：微软和Google正在合作开发由活跃的开源社区支持的TypeScript。因此，TypeScript拥有最好的工具支持。

• 由于TypeScript是JavaScript的超集，因此凡是可以运行JavaScript的任何地方都可以运行TypeScript，包括浏览器、服务器、移动设备、物联网设备和云。

• Java

• Scala

• Python

• Go

D. c++primer第4版与最新版的区别

根据我们搜索的信息，C++ Primer第4版与最新版的主要区别是：最新版增加了容器和算法的知识；支持ISO C++11标准的特性，如变量声明、动态内存管理类等；应用示例有所更新；部分章节内容有所修正等