傳說(shuō)人類建造通天塔觸怒上帝，上帝施法使人類語(yǔ)言混亂彼此之間無(wú)法交流。這就是說(shuō)各種各樣的語(yǔ)言其實(shí)就是禍亂之源——只會(huì)導(dǎo)致交流的不便?？墒强纯慈缃竦某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言的數(shù)量，你會(huì)懷疑人類是否又在造“通天塔”了？真的有這么多語(yǔ)言的必要嗎？我到底要學(xué)習(xí)多少種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言才夠用呢？
根據(jù)維基的資料，可以稱得上相對(duì)“主流”（有人用、有文檔）的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言至少有 600 種，還有大量的商業(yè)化失敗、實(shí)用性不高、語(yǔ)言小眾（這里的“語(yǔ)言”指的是編碼的語(yǔ)言，一般的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言都習(xí)慣用拉丁字母集合或其超集來(lái)作為源碼的字符集，也有用日文、俄文編程、漢語(yǔ)編程的，比如易語(yǔ)言）就難以統(tǒng)計(jì)了（保守估計(jì)可以上萬(wàn)種），盡管已經(jīng)有了這么多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，仍然有大量的人投入了大量的時(shí)間來(lái)研發(fā)新的語(yǔ)言，這難道不是重復(fù)通天塔的故事嗎？
為了解釋“為什么會(huì)有這么多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”這個(gè)問(wèn)題，想讓我們來(lái)看一份較新的最流行編程語(yǔ)言流行榜：
排行榜上排名前十的依次是： C 、 Java 、 Object-C 、 C++ 、 C# 、 PHP 、 Python 、 JavaScript 、 Perl 和 VB 。下面我會(huì)根據(jù)這份排行榜來(lái)回答我們的問(wèn)題。首先闡述一個(gè)基本觀點(diǎn)： 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言被創(chuàng)造的目的主要有三個(gè)——實(shí)用目的、學(xué)術(shù)目的、商業(yè)及特殊應(yīng)用需要。 且聽(tīng)一一分解：
可以看見(jiàn)在排行榜中， C ， Java ， C++ 這樣的語(yǔ)言幾乎是年年穩(wěn)居前五。這些語(yǔ)言的實(shí)用性都是非常高的。讓我們回顧一下 C 語(yǔ)言的歷史 ： 1973 年 AT&T 的 Ken Thompson 因?yàn)檠邪l(fā)和維護(hù)操作系統(tǒng)的需要，要求一種高效簡(jiǎn)潔的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，于是在 BCPL 語(yǔ)言的基礎(chǔ)上創(chuàng)造了 C 語(yǔ)言。 Java 、 C++ 等語(yǔ)言也都是在有著類似的高要求的任務(wù)下臨時(shí)創(chuàng)造出來(lái)，然后再不斷發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行改進(jìn)的（ C 語(yǔ)言是為了操作系統(tǒng)， Java 是為了嵌入式應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)……） 如果現(xiàn)有的輪子不夠好，那么就去自己造一個(gè)輪子 ，也正是因?yàn)檫@個(gè)特殊的原因，所有這些以實(shí)用為目的的語(yǔ)言都很高效，語(yǔ)法構(gòu)造方法、編程邏輯和配套的編譯技術(shù)都很成功，所以能夠切切實(shí)實(shí)地解決工程上的問(wèn)題。另外，這些實(shí)用目的語(yǔ)言的語(yǔ)法都很自由（ Python 因?yàn)椤?/span> 明確”、“簡(jiǎn)單”的哲學(xué)所以算個(gè)例外），正好符合了不同性格的程序員的需要。另外非常重要的一點(diǎn)是：“ 決定一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是否強(qiáng)大的是這個(gè)語(yǔ)言的庫(kù) （標(biāo)準(zhǔn)程序庫(kù)、類庫(kù)、包、組件、單元、模塊……每種語(yǔ)言都有自己的叫法） 而不是程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言本身 ”；這可能會(huì)讓很多人不高興 ：說(shuō)實(shí)話， C 語(yǔ)言在語(yǔ)言的優(yōu)雅性和友好性上（比如 == 和 = ）完全和 Ada 、 Pascal 比不了（ Ada 是軍方人員設(shè)計(jì)的， Pascal 是數(shù)學(xué)家設(shè)計(jì)的），但是 C 語(yǔ)言依然非常流行，這是因?yàn)槟阆胍獙?xiě)一個(gè)含有系統(tǒng)調(diào)用的程序，用 C 語(yǔ)言是最佳選擇， Ada 和 Pascal 這樣的語(yǔ)言想要直接和內(nèi)核交流是很麻煩的。同理也可以解釋 C++ 、 Java 、 Perl 等語(yǔ)言的流行，你想要寫(xiě)多線程的程序用 C++ 的多線程庫(kù)和 Java 的包就行了，你想寫(xiě)正則表達(dá)式相關(guān)的程序用 Perl 或者 C++ boost 庫(kù)就好了……懂得不要重復(fù)造輪子是很重要的，遇到不能解決的問(wèn)題，先去查查資料看有沒(méi)有人已經(jīng)寫(xiě)好了類似的程序，直接把他的函數(shù)抄過(guò)來(lái)就是了——這恐怕是很多人都會(huì)做的吧？這些實(shí)用性的語(yǔ)言，在長(zhǎng)期使用的廣泛的使用過(guò)程中積累了大量?jī)?yōu)秀的庫(kù)（ C++ 的 STL 、 BOOST 和有些編譯器自帶的庫(kù)， Object-C 專門針對(duì) Mac OS X 的庫(kù)， Fortran 的便于科學(xué)計(jì)算的函數(shù)等等），而且還有越來(lái)越多的程序員在不斷增加更好的庫(kù)，這些都使這些“語(yǔ)言”越來(lái)越強(qiáng)大。
這些程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言在發(fā)展過(guò)程中既有一些公共的庫(kù)（比如文件的 I/O ），也有一些特有的庫(kù)（比如線程庫(kù)、 RE 庫(kù)），這些特有的庫(kù)往往是某一語(yǔ)言的最大優(yōu)勢(shì)，可以說(shuō)正是這些各自獨(dú)立的庫(kù)把不同的語(yǔ)言區(qū)別開(kāi)來(lái)，長(zhǎng)此以往，解決某些特定問(wèn)題時(shí)程序員就傾向使用某一特定語(yǔ)言。這并不是說(shuō)這些特有的庫(kù)無(wú)法移植到其它的語(yǔ)言上，只是由于代碼量巨大，移植是在是個(gè)不小的工程（況且，在某種語(yǔ)言中表述很方便的語(yǔ)言在另一種中就會(huì)難以表示，比如 C 語(yǔ)言有很多語(yǔ)言都沒(méi)有的顯示指針，在 Lazarus 項(xiàng)目中，程序員開(kāi)發(fā)了一個(gè)程序用以把 C 頭文件自動(dòng)轉(zhuǎn)換成 Pascal 單元，即使這樣，實(shí)現(xiàn)代碼的量依舊很大，這種源到源的語(yǔ)言翻譯的介紹可以參見(jiàn)龍書(shū)的引論部分，不學(xué)編譯原理的請(qǐng)略過(guò)）。因?yàn)橛腥绱硕嗟膶Ｓ脦?kù)，這些實(shí)用目的語(yǔ)言越來(lái)越多也就不稀奇了。
不管什么程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，在本質(zhì)上都不過(guò)是機(jī)器級(jí)別的 0 或 1 。所謂的高級(jí)語(yǔ)言不過(guò)是機(jī)器眼中的 胡言亂語(yǔ)（這也正是編譯技術(shù)存在的價(jià)值）。
然而，人不是機(jī)器，也不可能也沒(méi)必要成為機(jī)器。創(chuàng)造程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的目的是為程序員服務(wù)的，應(yīng)該說(shuō)， 一個(gè)程序員所用的語(yǔ)言很大程度上決定了他的思維方式——程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言本身就是一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)模型、一種高效的思維方式 。 為了說(shuō)明這個(gè)道理我以一個(gè)物理題為例來(lái)解釋 ：一輛汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，以 2m/s 的速度經(jīng)過(guò)了 6m ，問(wèn)汽車用了多少時(shí)間？ 顯然 t=s/v=6/2=3(s) ，這也可以列方程來(lái)解決：設(shè)運(yùn)動(dòng)用時(shí) t s ，則 tv=s ，即 2t=6 ，解得 t=3 ，這好像多此一舉。 如果把問(wèn)題稍微“復(fù)雜”一下：一輛汽車以 1m/s 的初速度做加速為 2m/s 2 的勻加速直線運(yùn)動(dòng) , 經(jīng)過(guò)了 6m ，問(wèn)汽車用時(shí)多少時(shí)間？ 根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程 V 0* t +1/2*a*t 2 =s ，即 1*t+0.5*2*t 2 =6 ，解得 t=2 ，也就是要用 2s 。 又或者可以這樣做：由速度與時(shí)間的關(guān)系可以得到 v(t)=v 0 +a*t，而
解這個(gè)等式 同樣也可以求出 t 。這個(gè)時(shí)候使用方程就很自然了，用定積分卻顯得多余。從中我們知道什么？人的思維能力是有限的，面對(duì)復(fù)雜的新問(wèn)題，要么用就用原來(lái)老方法麻煩地進(jìn)行計(jì)算，要么提出新的高效的模型來(lái)解決問(wèn)題。不管是算術(shù)、方程還是微積分、傅立葉變換或是其它高級(jí)的數(shù)學(xué)方法、模型都只是一個(gè) 簡(jiǎn)化問(wèn)題的抽象層 （數(shù)學(xué)家看到了我說(shuō)這句話恐怕會(huì)很生氣的，但這就是事實(shí)），作為類比，程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言就好比這里的數(shù)學(xué)模型，越是復(fù)雜的問(wèn)題、越是大的規(guī)模（指問(wèn)題規(guī)模），才越能體現(xiàn)出高級(jí)語(yǔ)言的價(jià)值（有人用過(guò)幾十多種語(yǔ)言寫(xiě)” hello world” ，這有什么意義呢？我用機(jī)器語(yǔ)言都能寫(xiě) hello world ）。知道了語(yǔ)言模型對(duì)于思維方式的影響，我們就能解釋這么多語(yǔ)言的學(xué)術(shù)上（或者說(shuō)是研究上）的目的了：機(jī)器語(yǔ)言 / 匯編語(yǔ)言意味著程序員專注的是寄存器、內(nèi)存地址、狀態(tài)、位的打開(kāi)或關(guān)閉，因此思維重在每一條實(shí)際的指令； 而 C 、 Pascal 這樣的命令式語(yǔ)言注重每一個(gè)“計(jì)算過(guò)程”，因此思維重在將計(jì)算方法、算法、數(shù)學(xué)模型表達(dá)出來(lái)；而 Java 、 C++ 這樣的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言，試圖用對(duì)象、類、屬性、方法這些概念來(lái)統(tǒng)一的描述算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)， OO 語(yǔ)言的思維因此能夠重在算法和數(shù)據(jù)；還有像 Lisp 、 Haskell 、 Erlang 、 Prolog 這樣的函數(shù)式、邏輯式語(yǔ)言，強(qiáng)調(diào)的是數(shù)學(xué)的推演、函數(shù)的運(yùn)算、邏輯的證明，我認(rèn)為它們才是最接近人的思維的語(yǔ)言；而像 SQL 這樣的語(yǔ)言，強(qiáng)調(diào)是“高產(chǎn)出”，它們是對(duì)常用的指令進(jìn)行了簡(jiǎn)化、“宏化” （ Macronize, 本人自己造的一個(gè)詞），它們的思維是“要做什么”而不是“怎么做”；最后，是像 HTML 這類 Markup 語(yǔ)言（有人說(shuō) HTML 不是程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言……）個(gè)人認(rèn)為是一種 glue （膠水語(yǔ)言，最有名的 glue 算是 Lua 了），它對(duì)文本（比如網(wǎng)頁(yè)）的格式進(jìn)行描述，同時(shí)又把 JavaScript 、 Applet 等等擴(kuò)展“連接”在一起，它們的思維是“組合”，是怎樣才能協(xié)調(diào)各個(gè)組件、把組件的功能發(fā)揮到極致（說(shuō)起排版不得不提提 TeX 了，它和 HTML 的思維類似，各種開(kāi)發(fā)好的宏集就是它的“組件”）。最后我還想再談一談“學(xué)術(shù)風(fēng)味”很濃的函數(shù)式語(yǔ)言，函數(shù)式語(yǔ)言歷史悠久，但多年以來(lái)一直在學(xué)術(shù)界活躍，少有能夠成功商業(yè)化的，多年來(lái)一直處于不溫不火的的狀態(tài)。但隨著今年來(lái)編譯技術(shù)的發(fā)展，函數(shù)式語(yǔ)言的執(zhí)行效率已經(jīng)很高了，加上大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)于大量數(shù)據(jù)處理的需求、機(jī)器深度學(xué)習(xí)的成熟、現(xiàn)代架構(gòu)計(jì)算機(jī)的發(fā)展，僅僅依靠程序執(zhí)行的單線程性能提升已經(jīng)不能夠滿足實(shí)際需求了，只有并發(fā)和并發(fā)才能滿足這樣的高負(fù)荷計(jì)算要求 ，純函數(shù)語(yǔ)言處理起多線程來(lái)十分方便，能夠“榨干”處理器的運(yùn)算潛力，這也是近年來(lái) Erlang 之類的語(yǔ)言大放異彩的重要原因。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)和工藝發(fā)展難度大的情況下，這些函數(shù)式語(yǔ)言可能會(huì)成為推動(dòng)計(jì)算力的重要?jiǎng)恿?，這一點(diǎn)可以參見(jiàn)本人的論文《 AACOS: 基于編譯器和操作系統(tǒng)內(nèi)核的算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》（由于版權(quán)的問(wèn)題，我暫時(shí)不能把論文貼出來(lái) :-) ）。
（以下言論僅僅是本人個(gè)人觀點(diǎn)，沒(méi)有任何指責(zé)的意思）
開(kāi)發(fā)一種編程語(yǔ)言是可以賺錢的，你信嗎？
實(shí)際上開(kāi)發(fā)一種新的語(yǔ)言意味著建立自己的“統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)” （說(shuō)起標(biāo)準(zhǔn)就不得不談高通了，高通從“標(biāo)準(zhǔn)”上撈了多少銀子？）， 一方面可以方便維護(hù)自己的產(chǎn)品，另一方面可以借助市場(chǎng)地位強(qiáng)迫程序員學(xué)習(xí)某種語(yǔ)言進(jìn)而達(dá)到自己（至少在某一領(lǐng)域）的霸主地位 。為什么這么多年以來(lái)微軟對(duì) BASIC 情有獨(dú)鐘？在 DOS 時(shí)代， QBASIC—— 一種 BASIC 的變種，是每臺(tái) PC 上必裝應(yīng)用，也是當(dāng)時(shí)很多人必學(xué)的一種語(yǔ)言， QBASIC 無(wú)論是從程序執(zhí)行效率還是語(yǔ)言的思維性上都不好，但是因?yàn)槭穷A(yù)裝的，本著“不夠好但夠用”的原則，許多用戶居然湊合下來(lái)了（慚愧本人就是從 QBASIC 開(kāi)始接觸編程的 ） ！這恐怕和 IE 用戶如此眾多的原因是異曲同工的吧？就這樣 QBASIC 居然一時(shí)成為了最受歡迎的入門編程語(yǔ)言工具。到后來(lái) ，微軟推出 Visual Basic 實(shí)際上是為了和 Borland （現(xiàn)已被收購(gòu)）的 Delphi 競(jìng)爭(zhēng)入門級(jí)編程工具市場(chǎng)（在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi) VB 都不是 Delphi 的對(duì)手，可以參見(jiàn)本人的另一片隨筆《 Borland 和 Microsoft 的對(duì)話》，這直接導(dǎo)致了 C# 的誕生—— C#—— 一種 C++ 、 Java 、 Object Pascal 雜交的到的混血兒），憑借自己在 BASIC 用戶上的積累，在 RAD 領(lǐng)域混得不錯(cuò)了，微軟又趁熱打鐵的推出了 VBS/VBE 、 VBA 等等腳本語(yǔ)言，目的就是拉攏自己的 VB 用戶，使這種糟糕的語(yǔ)言能夠勉勉強(qiáng)強(qiáng)適應(yīng)系統(tǒng) GUI 編程、辦公套件編程、數(shù)據(jù)庫(kù)編程，好了現(xiàn)在形成了一個(gè)有機(jī)的整體。一個(gè)程序員要么學(xué)多種語(yǔ)言來(lái)完成不同的任務(wù)，要么學(xué)一種不夠好但夠用的語(yǔ)言——然后 ，一招鮮，吃遍天……學(xué)習(xí)一種語(yǔ)言的成本是很高的（要時(shí)間和電費(fèi)），所以有很多程序員會(huì)選擇微軟指定的這一標(biāo)準(zhǔn)。還有近幾年大紅的 Object-C 、 Swift 、 Go ，雖然名義上是開(kāi)源的，但是誰(shuí)知道他們的真正目的？除此之外，還有很多 DSL （ Domain-Specific Language ，專業(yè)領(lǐng)域語(yǔ)言），比如 sed 和 awk 是為了處理文本， PHP 是為了處理 Web 開(kāi)發(fā)、 Emacs Lisp 和 Vim 腳本是為了擴(kuò)展編輯器功能， PostScript 是為了排版， batch 和各種 shell script 是為了 shell 編程等等。這里介紹一個(gè)典型： Adobe 的 ActionScript ，它的作用就是為了支持 Adobe 自己的 Flash ，主要用于 Flash 動(dòng)畫(huà)和應(yīng)用程序，不論 ActionScript 語(yǔ)言自身發(fā)展的多好不過(guò)是一個(gè)擴(kuò)展罷了。
好了，已經(jīng)介紹完了實(shí)用目的、學(xué)術(shù)目的、商業(yè)及特殊需要，相信各位對(duì)“為什么會(huì)有這么多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言”這個(gè)問(wèn)題有了更深刻的理解，也可能有了更多的疑惑。如果你有任何疑惑或者愿意和我交流，歡迎留言。對(duì)了，除了我說(shuō)的三個(gè)目的之外還有沒(méi)有別的創(chuàng)造新語(yǔ)言的原因？有，我自己設(shè)計(jì)了一種名為 Grove 的語(yǔ)言，用“樹(shù)”來(lái)完成過(guò)程編程和 lambda 表達(dá)式，改天把解釋器的源碼發(fā)出來(lái)交流一下。我的目的呢？ Just for fun……
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