Языки для программирования: Лучший язык программирования ☰ Polycent — детский образовательный центр

Какой язык программирования учить: 3 алгоритма выбора первого языка программирования

Bubble

25 июля 2022, 11:14

C какого языка программирования начать — одна из первых проблем, с которой сталкиваются будущие разработчики. Новички долго перебирают варианты, распыляются и теряют кучу времени.

Мы изучили рекомендации англоязычных программистов-блоггеров и составили сразу 3 инструкции. Какую из них выбрать — зависит от того, как быстро вы хотите начать обучение.

Если нет времени читать статью и разбираться — просто воспользуйтесь алгоритмом:

Плакат «Как выбрать первый язык программирования» можно скачать и распечатать

Содержание

Инструкция 1. Для тех, кто хочет сравнить несколько языков программирования и выбрать лучший вариант

1. Познакомьтесь с основными направлениями в программировании и подумайте, чем бы вы хотели заниматься.

    

2. Изучите рынок ИТ-вакансий в своем регионе. 

3. Выделите направления, которые вам нравятся и где много открытых вакансий. 

4. Выпишите основные языки программирования, закрепленные за выделенными направлениями. Уделите каждому языку одну-две недели и познакомьтесь с его основами. Отмечайте: что вам нравится, не нравится и чего не хватает. 

5. Когда протестируйте все языки — выберите один и переходите к обучению. 

Нет универсального языка программирования, который лучше остальных подходит для обучения — считает канадская разработчица Tiffany с ютуб-канала Tiff In Tech. Языки во многом напоминают строительные инструменты, где у каждого предмета свои возможности и ограничения. Молотком, например, удобно забивать гвозди, но невозможно напилить дров. Так и в программировании: на Swift вы можете написать мобильное приложение под iOS, но не под Android.

Инструменты и языки программирования обычно подбираются под задачу. Когда человек хочет построить дом, он первым делом не бежит на рынок за инструментами. Начинает с планирования проекта: описывает детали будущего дома и прикидывает, сколько это стоит. Без проекта сложно представить, какие инструменты, спецтехника и материалы понадобятся для строительства. Такой же подход полезно применять всем, кто хочет построить карьеру в ИТ: не зацикливаться на том, какой язык программирования учить, а попробовать разобраться, в какой сфере вы хотите работать. 

В программировании есть пять основных направлений. Посмотрите, что это за направления и отметьте для себя те, которые бы вам хотелось протестировать. 

Embedded Development

Разработка встроенного программного обеспечения для физических устройств: холодильников, сигнализаций, бортовых компьютеров автомобилей и прочего оборудования с процессорами для обработки информации. 

Embedded-разработчик должен хорошо разбираться в электронике, физике, сетевых технологиях и писать код на C или C++ — быстрых и наименее трудоемких языках программирования. Это направление для всех, кто любит создавать осязаемые вещи. 

Mobile Development

Мобильная разработка делится на два вида: нативная и кроссплатформенная. Нативная разработка предполагает создание приложений под операционные системы iOS или Android. Если вы решите писать приложения под iOS, то вашим основным языком программирования будет Swift; если под Android — Kotlin. 

Кроссплатформенная мобильная разработка — это когда вы с помощью одного кода охватываете сразу две системы: iOS и Android. Есть три популярных фреймворка, которые созданы специально для кроссплатформенной разработки: Flutter и язык программирования Dart, KMM и язык Kotlin или React Native и язык Java Script.

Game Development

Разработка игр под различные платформы: компьютеры, смартфоны, консоли, VR-устройства и прочие гаджеты. Программисты работают над архитектурой, механикой, алгоритмами искусственного интеллекта, анимациями, пользовательским интерфейсом, серверной частью и многими другими процессами. 

В геймдеве есть два основных направления, которые привязаны к игровым движкам — вспомогательной экосистеме для разработки игр. Основные движки: Unity и Unreal Engine. Для разработки игр на Unity подходит язык C#; для Unreal Engine — C++.

Desktop Application Development

Это разработка настольных приложений под операционные системы Windows, Linux или Mac OS. В отличие от веб-приложений, десктопные программы не хранятся на удаленном сервере и не запускаются через браузер. Они могут работать, как автономные программы — без доступа к интернету.

Для создания десктопных программ разработчик должен освоить один или несколько высокоуровневых языков программирования вроде Python, Java, C++ или . NET. Кроме того, нужно понимать устройство операционных систем и владеть инструментами сборки, отладки, развертывания и тестирования приложений.

Web Development

Веб-разработка делится на два основных направления: фронтенд и бэкенд. Фронтенд — это отображение элементов в браузере: все, что можно прочитать, запустить и вывести на экран. Для фронтенда программист должен знать язык Java Script, а также языки разметки HTML и CSS. Для продвинутого уровня нужно изучить фреймворк React, чтобы разрабатывать пользовательские интерфейсы.

Бэкенд — это внутренняя архитектура, которая скрыта от пользователя когда он работает с браузером или мобильными приложениями. Чаще всего для бэкенда новички изучают следующие языки программирования: Java Script, Python, Java, Go. Дополнительно нужно уметь взаимодействовать с базой данных и языком запросов SQL. Для продвинутого уровня бэкенд-программисты изучают фреймворки: для языка JavaScript — Node. js, для Python — Django, для Java — Spring, а для Go — фреймворк Buffalo. 

Отдельно стоит выделить фулстек-разработчиков. Это программисты, которые знают фронтенд и бэкенд и могут привлекаться на всех этапах создания веб-приложения. 

После изучения основных направлений в программировании Tiffany рекомендует открыть сайт с вакансиями и проанализировать, какие языки популярны в вашем регионе. Это поможет понять, с какими знаниями вам будет проще трудоустроиться. 

Предположим, вам понравилась Embedded, Desktop и Mobile-разработка. Однако для Desktop-программистов вакансий нет, а для Embedded высокие требования к специалистам: работодатели не рассматривают кандидатов без диплома о высшем техническом образовании и опыта работы с электроникой. 

Остается мобильная разработка: у iOS-разработчиков выше зарплаты, зато для Android больше предложений для новичков. Flutter-специалисты практически не нужны. 

Ошибка — браться за направление, где больше платят. Работа — это значительная часть вашей жизни и если ее выполнять без удовольствия, то случится одно из двух: вы все бросите или будете терпеть ради зарплаты занимаясь бредовой работой. 

Вот простой способ, как выбрать язык программирования: зайдите в YouTube и найдите любой курс для новичков. В течение одной-двух недель изучите все языки, которые соответствуют выбранным направлением и обратитесь к своим субъективным ощущениям: выпишите, что вам понравилось, чего не хватало и какие моменты раздражали.

Для мобильной разработки нужно протестировать два языка: для iOS — Swift; для Android — Kotlin. Может быть так: вам понравилось лаконичность и синтаксис обоих языков, но не понравилось, что Android-приложения приходится оптимизировать под множество устройств. Вам проще работать со Swift.

Если самостоятельный анализ не помог — посадите перед собой близкого человека и расскажите ему о преимуществах и недостатках выбранных языков. Попросите, чтобы он по описанию подсказал, какой из вариантов вам больше подходит.

Ничего не помогло? Остается монетка. Подкиньте и посмотрите, какой язык выпал. Обратите внимание на ощущение: если чувствуете радость от выбора, значит это ваш язык. Если грусть — учите язык, который вам не выпал.

Инструкция 2. Для тех, кто хочет начать как можно быстрее 

1. На свое усмотрение выберите JavaScript или Python.
2. Если сложно выбрать — учите JavaScript.

Для этой инструкции мы воспользовались советами инженера-программиста из Google YK Sugi с ютуб-канала CS Dojo. YK Sugi рекомендует не экспериментировать и выбирать JavaScript или Python — простые языки программирования для начинающих. 

В 2022 году в исследовании Stack Overflow Developer Survey 2022 появился отдельный раздел, в котором подсчитан рейтинг популярных языков программирования для обучения. Этот рейтинг подтверждает, что большинство разработчиков действуют так, как советует YK Sugi: изучают JavaScript вместе с HTML и CSS или выбирают Python.

Stack Overflow: рейтинг популярности языков программирования для обучения

Если не хотите сравнивать JavaScript и Python — выбирайте JavaScript. Чтобы понять почему, посмотрите дорожные карты фронтенд и бэкенд-разработчика. JavaScript — это обязательный язык программирования для фронтендера и полезные знания для бэкендера. Кроме того, JavaScript применяется для многих задач бэкенда наравне с Python, Java, PHP и другими языками. Если вы начнете изучать фронтенд и внезапно переключитесь на бэкенд-разработку, знания JavaScript не пропадут зря.

Другие преимущества JavaScript перечислили эксперты: бывший техлид в Google с канала TechLead и основательница DappCamp Притти Касиредди с freeCodeCamp.org:

• Можно за короткое время запустить проект и поделиться результатами. Эти стимулирует больше практиковаться и нарабатывать портфолио. 
• Быстрая обратная связь. Вы пишите код в IDE, обновляете браузер и сразу видите результат. Языки программирования вроде Java или Haskell так не могут — они требуют компиляции и усложняют обучение.  
• Универсальность. Код на JavaScript работает в любом современном браузере, устройстве и операционной системе. Его можно использовать для разных целей: как язык сценариев, для создания веб-приложений или серверных API, для ботов и приложений под IOT-устройства, для настольных и мобильных программ, проектов виртуальной реальности. 
• Доступность инструментов. Вы можете установить любую IDE и сразу писать код — больше не нужно никаких дополнительных программ. Если бы вы решили программировать под iOS или Android, то пришлось бы настраивать Xcode или Android Studio — это усложняет начало работы.
• Много вакансий для начинающих и опытных разработчиков.

Дорожнfz картf фронтенд разработчика. Изображение: roadmap.sh
Дорожная карта бэкэнд разработчика. Изображение: roadmap.sh

Инструкция 3. Для тех, кто не выбрал специализацию и не хочет сравнивать языки программирования 

1. Изучайте язык C.
2. Если есть время, желание и энтузиазм — C, C++ и Java.

C — это первый язык программирования, с которым студенты знакомятся во многих колледжах. Знания языка C позволяют человеку не переживать за специализацию, пройти обучение и работать в любой ИТ-отрасли. Такое мнение сложилось у индийского разработчика, преподавателя и создателя ютуб-канала Telusko. 

При этом автор считает, что если новичку сложно выбрать специализацию и у него есть время на обучения, то после языка C он может выучить C++ и Java. Получится следующее: язык C даст общее представление о программировании, C++ позволит разобраться с работой объектов, а знания Java откроет дорогу к любому работодателю. 

Язык C высоко оценил и другой разработчик — американец, владелец Discord-сервера и автор ютуб-канала Engineer Man. По его мнению у каждого языка есть разные уровни ценности: S — лучший язык; F — худший; A-D — промежуточные варианты. Язык C вместе с Java Script находится на высшем уровне и считаются лучшими для работы. 

Engineer Man составлял рейтинг на основе опыта и оценивал языки по доступным фичам, производительности, сценариям применения, простоте изучения и удобству использования. Ниже — краткая характеристика и комментарии блогера по языкам. 

Уровень S

Языки: C, Java Script. Это мощные многофункциональные языки, которые по возможности стоит изучать и использовать в первую очередь. 

• C — важнейший язык, которые лежит в основе всех вычислений: на нем написано большинство операционных систем, а также интерпретаторов и компиляторов для других языков программирования. За 50 лет C почти не изменился и сейчас на н ем можно написать операционку по стандартам 1989 года. Блогер считает C единственным языков, который вышло правильно разработать с первого раза. 
• Java Script — вездесущий совершенный язык, на котором легко и удобно писать код. С ним легко начать работу для тех, кого интересует фронтенд-разработка. 

Уровень A

Языки: Rust, Python. Это популярные, полезные и быстрорастущие языки, которые из-за своих архитектурных особенностей не могут подняться выше. 

• Rust — это язык, которые решает уникальную проблему: работает быстро как C++, не подвергает программу опасности ручного выделения памяти и за счет своего сборщика мусора работает без ущерба для производительности. Однако у Rust непростой синтаксис, поэтому новички не могут с л егкостью им пользоваться. 
• Python — язык общего назначения, который из-за сверхпопулярности используется для всего. Даже для тех ситуаций, в которых он неуместен. 

Уровень B

Языки: C#, C++, Ruby. Хорошие и полезные середнячки для технарей. 

• C# — альтернатива Java, если нужно писать программы под Windows. 
• C++ — не решает новых проблем, но включает в себя множество дополнительных функций, которых нет в C. Полезен для разработки операционных систем, высокопроизводительных вычислений, а также в разработке видеоигр. 
• Ruby — язык общего назначения и веб-разработки. Стал популярным из-за фреймворка Ruby on Rails. У Ruby лаконичный синтаксис, который трудно читать. 

Уровень C

Языки: Swift, Type Script, Perl, Kotlin, Go. Это удобные и функциональные языки, которые по разным причинам не смогли полностью раскрыть свой потенциал.  

• Swift отлично заменил Objective-C, хорошо продуман и быстро работает. Однако его проблема — его нельзя использовать нигде за пределы экосистемы Apple. 
• Type Script становится постепенно ненужным. Причина в Java Script, который ежегодно обрастает множеством дополнительных функций в синтаксисе. 
• Perl — старый и сильно видоизменившийся язык, который не предлагает разработчикам уникальных функций и нужен только для обслуживания старых продуктов. Здесь непонятно, почему Engineer Man не присвоил Perl уровень D. 
• Kotlin — мощный современный язык, приемник Java. Однако пока конкуренции между языками нет и Kotlin в основном используется для разработки под Android. 
• Go — еще один проект от Google. Язык с отличной моделью параллелизма, который создавался для разработки веб-сервисов. Минусы: сложный синтаксис. 

Уровень D

Языки: Dart, Lua, Java, PHP. Это устаревающие тяжеловесные языки, которые удерживают позиции из-за огромного количество кода, которые пока не переписать. Если можно — разработчики используются более современные языки. 

• Dart — язык от Google, который не решает новых проблем. Если бы не активное продвижение и фреймворк Flutter, то про него все бы уже давно забыли. 
• Java — существует около 12 альтернативных решений, которые позволяют создавать байт-код совместимый с виртуальной машиной. Новые решения не уступают Java по производительности, но более удобны для работы. Преимущество Java только в количество кода, который нужно обслуживать. 
• Lua — старый язык с ограниченным количеством вариантов использования. 
• PHP — простой и удобный язык для старта и использования. Создатели приложили много усилий, чтобы наладить совместимость старой и новой версий. Но ранние версии были сырыми и поэтому в версии PHP 2021 года сохраняются проблемы 1998 года. Кроме того, PHP предназначен только для веб-разработки. 

Уровень F

Языки: Objective-C. Это сложный и плохо собранный язык с неудобным синтаксисом, от которого компания Apple отказалась в 2014 году. Его заменил Swift.

Рейтинг ценности языков программирование по версии ИТ-блогера Engineer Man

А вдруг я неверно выберу язык. Как быть, чтобы не прогадать? 

Языки программирования появились восемьдесят лет назад и развивались вместе с эволюцией электронно-вычислительных машин. Ощутите разницу: первые языки обрабатывали команды из нулей и единиц, а сейчас — управляют нейросетями и ИИ. 

В мире насчитывается около 500 языков программирования, а если технологии продолжат развитие, их количество будет увеличиваться. Причина в том, что многие языки устаревают и становятся невыгодными для коммерческой разработки. Для примера посмотрите, сколько проблем накопилось в Java и почему многие переходят на Kotlin. 

Схема развития основных языков программирования с 1957 по 2007 год. Инфографика: piermarcobarbe.github.io

Если планируете долгую карьеру в ИТ — высока вероятность, что через время вам придется выучить новый язык или сменить специализацию. Иначе вы можете стать заложником технологии — человеком, которые пишет старый код и не нужен рынку.  

Хорошая новость: многие языки программирования похожи по структуре. Поэтому когда выучите первый язык, второй и последующие даются проще — у вас есть основа, на которую останется наложить синтаксис и особенности нового языка. Чтобы в этом убедиться, почитайте пост на Reddit пользователя с ником davidccoin — он начинал работать в НАСА и за карьеру сменил сотню языков, от BASIC до Python.

Выбирать первый язык программирования и сомневаться — это нормально. Главное, не переоценивать важность процедуры и не думать, что от этого зависит вся карьера.

Если технологии изменятся — вам все равно придется переучиваться, чтобы быть коммерчески востребованным специалистом. В противном случае, какой бы язык вы сейчас не выбрали, скорее всего, не прогадаете — всегда найдете работу и перспективу для роста. 

«‎‎Главная ошибка собеса — подгонять ответы»‎. Рекрутеры рассказали о найме в IT

Откуда берутся IT-рекрутеры, с какими трудностями они сталкиваются в попытках закрыть позиции и какие ошибки сами совершают на интервью — полезно знать перед тем, как искать работу.

6 высокооплачиваемых языков программирования в 2022 году

Программирование — это круто и, конечно же, интересно. Изучение основ программирования помогает решать сложные задачи, анализировать и принимать правильные решения.

Плюс профессиональный программист, что обладает соответствующими знаниями, способен зарабатывать огромные суммы. Поэтому, чтобы стать таким высокооплачиваемым профи, придется для начала выбрать, а уже после изучить языки программирования. Ниже представлен список самых популярных и лучших на 2022 год.

Статья подготовлена Константином Калиновым, основателем ООО «ДАЛКОС» и платформы Raddy, объединяющей в единую систему несколько сервисов.

Константин Калинов

Основатель ООО «ДАЛКОС» и платформы Raddy

Python

Самый популярный и востребованный язык программирования на сегодня. По праву занимает первое место среди остальных языков, подходящих для знакомства с программированием. Среди его ключевых преимуществ можно выделить:

• простоту освоения;
• лаконичность;
• понятный синтаксис;
• востребованность;
• интерпретируемость.

Кроме того, к достоинствам Python можно отнести обширную сферу применения. С помощью данного языка программирования можно разрабатывать практически все, что угодно, начиная от нейросетей и бэкендов для сайтов и заканчивая системами управления. Однако язык достаточно медлителен и не подходит для создания высокопроизводительных приложений. Плюс в нем нет возможностей для процессорной оптимизации.

Java

Язык Java неспроста занимает второе место в списке после Python. Он является многофункциональным объектно-ориентированным языком со строгой типизацией. По сути, это «волшебная палочка», с помощью которой разрабатывают десктопные приложения, приложения под Андроид, а также успешно занимаются веб-разработкой.

Главная особенность языка — возможность трансляции кода в специальный байт-код, независимый от платформы. Программисты, изучившие Java, востребованы в следующих направлениях:

• промышленный программинг;
• научные исследования и разработки;
• компьютерные игры;
• десктопный софт.

Язык Джава имеет огромное количество преимуществ. Например, он обладает полной объектной ориентированностью, надежностью кода, а приложения, созданные на языке Java, отличаются высокой безопасностью. Сюда же можно отнести кроссплатформенность, то есть написанный на этом языке код будет работать на любой платформе с поддержкой Java. Но язык не лишен и недостатков. Это и низкая скорость, и большое потребление памяти, и отсутствие низкоуровневого программирования.

JavaScript

JavaScript — мультипарадигменный язык программирования, который не предоставляет низкоуровневый доступ к памяти или процессору, потому что изначально создавался для браузеров, не требовавших этого. Если проще, это язык сценариев, позволяющий создавать интерактивные html-документы, заниматься вычислениями, осуществлять проверку данных без необходимости обращения к серверу.

К ключевым преимуществам данного языка можно отнести:

• высокую производительность и скорость работы;
• простоту и рациональность;
• удобство, особенно при разработке интерфейсов программного обеспечения;
• востребованность;
• легкость изучения.

Язык снискал популярность во многих направлениях. Он является неотъемлемой частью практически любых веб-приложений, программ, работающих под управлением Android, iOS, Windows Mobile, а также макросов, используемых для автоматизирования некоторых офисных операций.

За что программисты не любят данный язык, так это за отсутствие чтения/загрузки файлов и динамическую типизацию. В остальном JavaScript — вполне достойный вариант для первых шагов в программировании.

Kotlin

Kotlin выступает альтернативой языка Java. Разработан компанией JetBrains и является важным инструментом каждого андроид-разработчика. Ключевая отличительная особенность данного языка — функциональное программирование. Другими словами, специалисту нет нужды задавать последовательность команд, ему требуется лишь описать взаимодействие между командами и подпрограммами. То есть разработчик задает правила, а код решает, как ими пользоваться.

К преимуществам языка Kotlin можно отнести:

• простоту и удобство использования;
• лаконичный и понятный синтаксис;
• совместимость с Java;
• безопасность.

Кроме того, язык избавлен от лишних функций и избыточных модулей, что делает его чистым и компактным. Что касается недостатков, то самые главные из них — низкая скорость компиляции и небольшое количество дополнений.

C#

С# или «си шарп» считается современным объектно-ориентируемым и типобезопасным языком программирования. С его помощью создаются различные типы безопасных и надежных приложений, выполняющихся в .NET. При этом можно писать программы как для Windows, так и для iOS и Linux. К основным преимуществам С# относят:

• простоту, надежность и масштабируемость;
• легкий поиск ошибок;
• защиту от утечек памяти;
• знакомый синтаксис.

Данный язык широко используется в программировании логики, в работе с базами данных и сетями. Программисты, изучившие «си шарп», легко найдут работу в банках, небольших компаниях, также они востребованы в сфере мобильной разработки. К недостаткам языка можно отнести сложность синтаксиса и невысокую производительность.

C++

С++ считается не менее популярным языком программирования на 2022 год. С его помощью разрабатывают различное программное обеспечение, в частности, операционные системы, прикладные программы, драйвера устройств, высокопроизводительные сервера и, конечно же, игры. Представляет собой компилируемый, статически типизированный язык программирования общего назначения.

Преимущества С++:

• высокая вычислительная производительность;
• возможность расширения;
• наличие шаблонов;
• доступность.

Благодаря огромному разнообразию учебных материалов, изучать С++ может практически каждый. Именно это и делает данный язык таким востребованным среди новичков, приступивших к изучению программирования. Но у языка есть и оборотная сторона — это плохо продуманный синтаксис, опасные возможности и чересчур малая производительность труда разработчика.

• Python
• Java
• JavaScript
• Kotlin
• C#
• C++

лучших языков программирования 2022 года — IEEE Spectrum

Борьба, с которой сталкивается большинство компаний при поддержке кода, вызывает вторую проблему: хрупкость. Каждая новая функция, добавляемая в код, увеличивает его сложность, что увеличивает вероятность того, что что-то сломается. Обычно программное обеспечение становится настолько сложным, что разработчики избегают вносить в него изменения больше, чем это абсолютно необходимо, опасаясь что-то сломать. Во многих компаниях целые команды разработчиков работают не для того, чтобы разрабатывать что-то новое, а просто для того, чтобы поддерживать существующие системы в рабочем состоянии. Можно сказать, что они используют версию программного обеспечения
Гонка Красной Королевы, которая бежит так быстро, как только может, лишь бы остаться на одном месте.

Это печальная ситуация. Тем не менее, текущая траектория индустрии программного обеспечения направлена ​​на увеличение сложности, увеличение времени разработки продукта и повышение хрупкости производственных систем. Для решения таких проблем компании обычно просто привлекают к решению проблемы больше людей: больше разработчиков, больше тестировщиков и больше техников, которые вмешиваются, когда системы выходят из строя.

Наверняка должен быть лучший способ. Я являюсь частью растущей группы разработчиков, которые считают, что ответом может быть функциональное программирование. Здесь я описываю, что такое функциональное программирование, почему его использование помогает и почему я так им увлечен.

При функциональном программировании меньше значит больше

Хороший способ понять
обоснование функционального программирования заключается в рассмотрении того, что произошло более полувека назад. В конце 1960-х возникла парадигма программирования, направленная на повышение качества кода при одновременном сокращении необходимого времени разработки. Это называлось структурным программированием.

Появились различные языки для поддержки структурированного программирования, а некоторые существующие языки были изменены для лучшей его поддержки. Одной из самых примечательных особенностей этих языков структурного программирования было вовсе не свойство: это было отсутствие чего-то, что существовало долгое время —
оператор GOTO.

Оператор GOTO используется для перенаправления выполнения программы. Вместо выполнения следующего оператора по порядку поток программы перенаправляется на какой-либо другой оператор, указанный в строке GOTO, обычно при выполнении некоторого условия.

Исключение GOTO было основано на том, что программисты узнали из его использования — что это сделало программу очень трудной для понимания. Программы с GOTO часто называли спагетти-кодом, потому что последовательность выполняемых инструкций могла быть такой же сложной, как за одной нитью в тарелке спагетти.

Шира Инбар

Неспособность этих разработчиков понять, как работает их код или почему он иногда не работает, была проблемой сложности. Эксперты по программному обеспечению той эпохи считали, что эти операторы GOTO
создавали ненужную сложность, и что GOTO должен был уйти.

В то время это была радикальная идея, и многие программисты сопротивлялись потере утверждения, на которое они привыкли полагаться. Споры продолжались более десяти лет, но, в конце концов, GOTO угасла, и сегодня никто не стал бы выступать за ее возвращение. Это связано с тем, что его исключение из языков программирования более высокого уровня значительно снизило сложность и повысило надежность создаваемого программного обеспечения. Это было сделано за счет ограничения того, что могли делать программисты, что в конечном итоге облегчило им анализ кода, который они писали.

Хотя индустрия программного обеспечения исключила GOTO из современных языков высокого уровня, программное обеспечение, тем не менее, продолжает становиться все более сложным и хрупким. В поисках того, как еще можно модифицировать такие языки программирования, чтобы избежать некоторых распространенных ошибок, разработчики программного обеспечения могут, как ни странно, черпать вдохновение у своих коллег на аппаратной стороне.

Обнуление проблем с нулевыми ссылками

При проектировании оборудования
для компьютера у вас не может быть общего резистора, скажем, для клавиатуры и схемы монитора. Но программисты все время делают такой обмен в своем программном обеспечении. Это называется общим глобальным состоянием: переменные не принадлежат ни одному процессу, но могут быть изменены любым количеством процессов, даже одновременно.

Теперь представьте, что каждый раз, когда вы запускаете микроволновую печь, настройки посудомоечной машины менялись с обычного цикла на кастрюли и сковородки. Такого, конечно, не происходит в реальном мире, но в программном обеспечении такое происходит постоянно. Программисты пишут код, который вызывает функцию, ожидая, что она выполнит одну задачу. Но у многих функций есть побочные эффекты, которые изменяют общее глобальное состояние,
приводя к неожиданным последствиям.

В аппаратном обеспечении этого не происходит, потому что законы физики ограничивают возможности. Конечно, инженеры по аппаратному обеспечению могут ошибаться, но не так, как вы можете с программным обеспечением, где слишком многое возможно, к лучшему или к худшему.

Еще один монстр сложности, скрывающийся в трясине программного обеспечения, называется
нулевая ссылка, означающая, что ссылка на место в памяти вообще ни на что не указывает. Если вы попытаетесь использовать эту ссылку, произойдет ошибка. Таким образом, программисты должны не забывать проверять, является ли что-то нулевым, прежде чем пытаться прочитать или изменить то, на что оно ссылается.

Почти каждый популярный сегодня язык имеет этот недостаток. Первый ученый-компьютерщик
Тони Хоар ввел нулевые ссылки в язык ALGOL еще в 19 году.65, а позже он был включен во многие другие языки. Хор объяснил, что сделал это «просто потому, что это было так легко реализовать», но сегодня он считает это «ошибкой на миллиард долларов». Это потому, что это вызвало бесчисленное количество ошибок, когда ссылка, которую программист считает действительной, на самом деле является нулевой ссылкой.

Разработчики программного обеспечения должны быть предельно дисциплинированы, чтобы избежать таких ловушек, и иногда они не принимают адекватных мер предосторожности. Архитекторы структурного программирования знали, что это справедливо для операторов GOTO, и не оставили разработчикам лазейки. Чтобы гарантировать улучшения ясности, которые обещал код без GOTO, они знали, что им придется полностью исключить его из своих языков структурированного программирования.

История доказывает, что удаление опасной функции может значительно улучшить качество кода. Сегодня у нас есть множество опасных практик, которые ставят под угрозу надежность и ремонтопригодность программного обеспечения. Почти все современные языки программирования имеют ту или иную форму нулевых ссылок, общее глобальное состояние и функции с побочными эффектами — вещи, которые намного хуже, чем когда-либо был GOTO.

Как можно устранить эти недостатки? Оказывается, ответ
существует уже несколько десятилетий: чисто функциональные языки программирования.

Из дюжины языков функционального программирования Haskell, безусловно, является самым популярным, судя по количеству репозиториев GitHub, использующих эти языки.

Первый чисто функциональный язык, ставший популярным, называется
Haskell был создан в 1990 году. Таким образом, к середине 1990-х мир разработки программного обеспечения действительно имел решение досадных проблем, с которыми он все еще сталкивается. К сожалению, аппаратное обеспечение того времени часто было недостаточно мощным, чтобы использовать это решение. Но современные процессоры легко справляются с требованиями Haskell и других чисто функциональных языков.

Действительно, программное обеспечение, основанное на чистых функциях, особенно хорошо подходит для современных
многоядерные процессоры. Это связано с тем, что чистые функции работают только со своими входными параметрами, что делает невозможным какое-либо взаимодействие между различными функциями. Это позволяет оптимизировать компилятор для создания кода, который эффективно и легко работает на нескольких ядрах.

Как следует из названия, при чисто функциональном программировании разработчик может писать только чистые функции, которые по определению не могут иметь побочных эффектов. С помощью этого единственного ограничения вы повышаете стабильность, открываете дверь для оптимизации компилятора и в конечном итоге получаете код, который намного легче анализировать.

Но что, если функция должна знать или управлять состоянием системы? В этом случае состояние передается через длинную цепочку так называемых составных функций — функций, которые передают свои выходные данные на входы следующей функции в цепочке. При передаче состояния от функции к функции каждая функция имеет к нему доступ, и нет никаких шансов, что другой параллельный программный поток изменит это состояние — еще одна распространенная и дорогостоящая уязвимость, встречающаяся в слишком многих программах.

В функциональном программировании также есть решение «ошибки на миллиард долларов» Хоара — нулевых ссылок. Он решает эту проблему, запрещая нули. Вместо этого существует конструкция, обычно называемая
Может быть (или Опция на некоторых языках). A Может быть может быть Ничего или Просто некоторое значение. Работа с Возможно s заставляет разработчиков всегда учитывать оба случая. У них нет выбора в этом вопросе. Они должны справиться с Ничего случай каждый раз, когда они сталкиваются с Возможно . Это устраняет множество ошибок, которые могут порождать нулевые ссылки.

Функциональное программирование также требует, чтобы данные были неизменяемыми, а это означает, что если вы присвоите переменной какое-то значение, это значение останется навсегда. Переменные больше похожи на переменные в математике. Например, чтобы вычислить формулу,
y = x ² + 2 x – 11, вы выбираете значение для x и ни разу во время вычисления y означает, что x принимают другое значение. Таким образом, при вычислении x ² используется то же значение для x , что и при вычислении 2 x . В большинстве языков программирования такого ограничения нет. Вы можете вычислить x ² с одним значением, затем изменить значение x перед вычислением 2 x . Запрещая разработчикам изменять (мутировать) значения, они могут использовать те же рассуждения, что и на уроках алгебры в средней школе.

В отличие от большинства языков, языки функционального программирования глубоко укоренены в математике. Именно это происхождение в высокодисциплинированной области математики дает функциональным языкам их самые большие преимущества.

Почему это? Это потому, что люди работали над математикой в ​​течение тысяч лет. Это довольно солидно. Большинство парадигм программирования, таких как объектно-ориентированное программирование, имеют за плечами не более полдюжины десятков лет работы. По сравнению с ними они грубы и незрелы.

Представьте, что каждый раз, когда вы включаете микроволновую печь, настройки вашей посудомоечной машины менялись с обычного цикла на кастрюли и сковородки. В программном обеспечении такие вещи происходят постоянно.

Позвольте мне привести пример того, насколько программирование небрежно по сравнению с математикой. Обычно мы учим новых программистов забывать то, что они узнали на уроках математики, когда они впервые сталкиваются с оператором
х = х + 1 . В математике это уравнение не имеет решений. Но в большинстве современных языков программирования х = х + 1 не является уравнением. Это оператор , который дает компьютеру команду взять значение x , добавить к нему единицу и поместить обратно в переменную с именем x .

В функциональном программировании нет операторов, только
выражений . Математическое мышление, которому мы научились в средней школе, теперь можно использовать при написании кода на функциональном языке.

Благодаря функциональной чистоте вы можете рассуждать о коде, используя алгебраическую замену, чтобы уменьшить сложность кода так же, как вы уменьшали сложность уравнений на уроках алгебры. В нефункциональных языках (императивных языках) нет эквивалентного механизма для рассуждений о том, как работает код.

Функциональное программирование имеет крутую кривую обучения

Чисто функциональное программирование решает многие из самых больших проблем нашей отрасли, удаляя опасные функции из языка, что затрудняет для разработчиков возможность выстрелить себе в ногу. Поначалу эти ограничения могут показаться радикальными, так как я уверен, что разработчики 1960-х отнеслись к удалению GOTO. Но в том-то и дело, что работа на этих языках одновременно и освобождает, и расширяет возможности — настолько, что почти все самые популярные сегодня языки включают в себя функциональные возможности, хотя по своей сути они остаются императивными языками.

Самая большая проблема с этим гибридным подходом заключается в том, что он по-прежнему позволяет разработчикам игнорировать функциональные аспекты языка. Если бы мы оставили GOTO в качестве опции 50 лет назад, мы могли бы до сих пор бороться со спагетти-кодом.

Чтобы воспользоваться всеми преимуществами чисто функциональных языков программирования, вы не можете идти на компромисс. Вам нужно использовать языки, которые были разработаны с учетом этих принципов с самого начала. Только приняв их, вы получите множество преимуществ, которые я описал здесь.

Но функциональное программирование — это не ложе из роз. Это дорого обходится. Научиться программировать в соответствии с этой функциональной парадигмой — это почти то же самое, что заново научиться программировать с самого начала. Во многих случаях разработчики должны ознакомиться с математикой, которую они не изучали в школе. Требуемая математика не сложна — она просто нова и для тех, кто боится математики, страшна.

Что еще более важно, разработчики должны научиться новому мышлению. Сначала это будет в тягость, потому что они к этому не привыкли. Но со временем этот новый способ мышления становится второй натурой и в конечном итоге снижает когнитивные издержки по сравнению со старыми способами мышления. Результатом является значительный прирост эффективности.

Но переход к функциональному программированию может быть трудным. Мое собственное путешествие, проделавшее это несколько лет назад, является показательным.

Я решил выучить Haskell — и мне нужно было сделать это в рамках бизнес-плана. Это был самый трудный опыт обучения за всю мою 40-летнюю карьеру, в значительной степени потому, что не было окончательного источника помощи разработчикам в переходе к функциональному программированию. Действительно, за предыдущие три десятилетия никто не написал ничего всеобъемлющего о функциональном программировании.

Чтобы воспользоваться всеми преимуществами чисто функциональных языков программирования, вы не можете идти на компромисс. Вам нужно использовать языки, которые были разработаны с учетом этих принципов с самого начала.

Мне оставалось собирать по кусочкам то здесь, то там и повсюду. И я могу засвидетельствовать грубую неэффективность этого процесса. Мне потребовалось три месяца дней, ночей и выходных, чтобы жить и дышать Хаскеллом. Но, в конце концов, я дошел до того, что с его помощью я мог писать код лучше, чем с чем-либо еще.

Когда я решил, что наша компания должна перейти на использование функциональных языков, я не хотел подвергать своих разработчиков такому же кошмару. Итак, я начал создавать для них учебную программу, которая стала основой для книги, призванной помочь разработчикам стать функциональными программистами. В
В своей книге я даю руководство по овладению функциональным языком под названием PureScript, который украл все замечательные аспекты Haskell и улучшил многие из его недостатков. Кроме того, он может работать как в браузере, так и на внутреннем сервере, что делает его отличным решением для многих современных требований к программному обеспечению.

Хотя такие учебные ресурсы могут только помочь, для того, чтобы этот переход произошел в широких масштабах, компании, работающие с программным обеспечением, должны больше инвестировать в свой самый большой актив: в своих разработчиков. В моей компании,
Panoramic Software, где я являюсь техническим директором, мы сделали эти инвестиции, и вся новая работа выполняется либо на PureScript, либо на Haskell.

Мы начали переходить на функциональные языки три года назад, начав с еще одного чисто функционального языка под названием
Elm, потому что это более простой язык. (Мы и не подозревали, что в конце концов перерастем его.) Нам потребовалось около года, чтобы начать пожинать плоды. Но с тех пор, как мы преодолели горб, это было замечательно. У нас не было ошибок рабочего времени выполнения, которые были так распространены в том, что мы раньше использовали, JavaScript на передней части и Java на задней. Это улучшение позволило команде потратить гораздо больше времени на добавление новых функций в систему. Теперь мы почти не тратим время на отладку производственных проблем.

Но при работе с языком, который используется относительно немногими другими, по-прежнему возникают проблемы, в частности, отсутствие интерактивной справки, документации и примеров кода. И сложно нанять разработчиков с опытом работы на этих языках. Поэтому моя компания пользуется услугами рекрутеров, которые специализируются на поиске функциональных программистов. И когда мы нанимаем кого-то без опыта функционального программирования, мы проводим с ним обучение в течение первых нескольких месяцев, чтобы ввести его в курс дела.

Будущее функционального программирования

Моя компания небольшая. Он поставляет программное обеспечение правительственным учреждениям, чтобы они могли помочь ветеранам получать льготы от
Департамент по делам ветеранов США. Это чрезвычайно полезная работа, но это не прибыльная сфера. При минимальной марже мы должны использовать все доступные нам инструменты, чтобы делать больше с меньшим количеством разработчиков. И для этого функциональное программирование — как раз то, что нужно.

Непривлекательные компании вроде нашей очень часто испытывают трудности с привлечением разработчиков. Но теперь мы можем нанимать высококлассных специалистов, потому что они хотят работать над функциональной кодовой базой. Опережая эту тенденцию, мы можем получить таланты, о которых большинство компаний нашего размера могли только мечтать.

Я ожидаю, что внедрение чисто функциональных языков улучшит качество и надежность всей индустрии программного обеспечения, а также значительно сократит время, затрачиваемое на устранение ошибок, которые просто невозможно сгенерировать с помощью функционального программирования. Это не волшебство, но иногда мне так кажется, и каждый раз, когда мне приходится работать с нефункциональной кодовой базой, я вспоминаю, как хорошо у меня это получается.

Одним из признаков того, что индустрия программного обеспечения готовится к смене парадигмы, является то, что функциональные возможности появляются во все большем количестве популярных языков. Отрасли потребуется гораздо больше работы, чтобы полностью осуществить переход, но преимущества этого очевидны, и, без сомнения, дело движется именно к этому.

языков программирования, часть A | Coursera

Об этом курсе

98 601 недавние просмотры

Этот курс представляет собой введение в основные концепции языков программирования с упором на функциональное программирование. В курсе используются языки ML, Racket и Ruby в качестве средств обучения концепциям, но настоящая цель состоит в том, чтобы научить достаточно тому, как любой язык «сочетается», чтобы сделать вас более эффективным программированием на любом языке — и в изучении новых. .

Этот курс не является ни теоретическим, ни просто посвященным особенностям программирования — он даст вам основу для понимания того, как эффективно использовать языковые конструкции и как создавать правильные и элегантные программы. Используя разные языки, вы научитесь мыслить глубже, чем с точки зрения конкретного синтаксиса одного языка. Акцент на функциональном программировании необходим для обучения написанию надежных, многоразовых, компонуемых и элегантных программ. Действительно, многие из наиболее важных идей в современных языках уходят своими корнями в функциональное программирование. Приготовьтесь узнать свежий и красивый взгляд на программное обеспечение и получить удовольствие от его создания.
Курс предполагает некоторый предыдущий опыт программирования, как описано более подробно в первом модуле.
Курс разделен на три курса Coursera: часть A, часть B и часть C. Как более подробно объяснено в первом модуле части A, общий курс представляет собой значительный объем сложного материала, поэтому формат из трех частей обеспечивает две промежуточные вехи и возможности для паузы перед продолжением. Три части предназначены для заполнения по порядку и настроены так, чтобы мотивировать вас продолжать до конца части C. Эти три части не совсем одинаковы по длине: часть A почти так же содержательна, как части B и части C вместе взятые.
Неделя 1 части A содержит более подробный список тем для всех трех частей курса, но ожидается, что большинство участников курса (пока!) не будут знать, что означают все эти темы.

Гибкие сроки

Гибкие сроки

Сброс сроков в соответствии с вашим графиком.

Совместно используемый сертификат

Совместно используемый сертификат

Получите сертификат по завершении

100% онлайн

100% онлайн

Начните немедленно и учитесь по собственному графику.

Средний уровень

Средний уровень

Часов, чтобы закончить

Прибл. 30 часов

Доступные языки

Английский

Субтитры: арабский, французский, португальский (европейский), итальянский, вьетнамский, немецкий, русский, английский, испанский

Навыки, которые вы приобретете

• Рекурсия
• Функции высшего порядка
• Сопоставление с образцом
• Функциональное программирование

Гибкие сроки

Гибкие сроки в соответствии с вашими расписаниями

Сброс сроков.

Совместно используемый сертификат

Совместно используемый сертификат

Получите сертификат по завершении

100% онлайн

100% онлайн

Начните немедленно и учитесь по собственному графику.

Средний уровень

Средний уровень

Количество часов, необходимых для прохождения

Прибл. 30 часов

Доступные языки

Английский

Субтитры: арабский, французский, португальский (европейский), итальянский, вьетнамский, немецкий, русский, английский, испанский

Instructor

Dan Grossman

Top Instructor

3

0

0

0

Информатика и инженерия

170 835 Учащиеся

3 Курсы

Предложено

Вашингтонский университет

Вашингтонский университет, основанный в 1861 году, является одним из старейших поддерживаемых государством высших учебных заведений на Западном побережье и одним из выдающихся исследовательских университетов в мире.

Обзоры

4.9

Заполненные звезды StarFiled StarFiled StarFiled Star

488 Обзоры

• 5 Звезд

  93.51%

• 4 Звезды

  5.35%

  0003

• 3 Звезды

  0,17%

• 2 Звезды

  0,11%

• 1 Звездный

  0,83%

ОБЗОР 9000. by SAdec 4, 2017

Исключительно блестящий курс. Инструктор, доктор Дэн Гроссман, стал одним из моих любимых учителей в моей жизни. Содержимое твердое, освещающее в то же время вызывающее.

Filled StarFilled StarFilled StarFilled StarFilled Star

от HC7 июня 2020 г.

Дэн — отличный преподаватель, а материалы курса очень хорошо организованы и информативны. Настоятельно рекомендую этот курс людям, которые хотели бы понять принципы языка программирования.

Filled StarFilled StarFilled StarFilled StarFilled Star

от SS 4 января 2017 г.

Мгновенный любимый курс программирования.