《先進(jìn)編程語言》課件

先進(jìn)編程語言探索現(xiàn)代編程語言的奧秘，掌握未來開發(fā)的關(guān)鍵技能。課程大綱11.概述編程語言簡介及發(fā)展歷程22.核心語言C,C++,Java,Python,JavaScript33.新興語言Rust,Go,Scala,Kotlin44.未來趨勢編程語言發(fā)展趨勢展望什么是編程語言定義編程語言是用來編寫計算機(jī)程序的一種語言。功能用于向計算機(jī)發(fā)出指令，讓計算機(jī)執(zhí)行特定任務(wù)。編程語言的發(fā)展歷程1第一代機(jī)器語言，使用二進(jìn)制代碼2第二代匯編語言，使用助記符代替機(jī)器碼3第三代高級語言，更接近自然語言4第四代面向特定領(lǐng)域的語言，易于使用5第五代人工智能語言，使用自然語言編寫程序C語言1結(jié)構(gòu)化編程2底層控制3廣泛應(yīng)用4高效性能C語言-簡介由丹尼斯·里奇于1972年開發(fā)，是現(xiàn)代編程語言的鼻祖之一。它是一種結(jié)構(gòu)化編程語言，允許程序員直接控制計算機(jī)硬件，為操作系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)提供了強(qiáng)大的工具。C語言-特點高效性直接操作硬件，提供高性能的執(zhí)行效率?？梢浦残钥梢栽诓煌牟僮飨到y(tǒng)和硬件平臺上運行。簡潔性語法簡潔，易于理解和學(xué)習(xí)?？蓴U(kuò)展性可以輕松地添加新的功能和模塊。C語言-應(yīng)用領(lǐng)域操作系統(tǒng)Linux,Unix,Windows數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)MySQL,PostgreSQL游戲開發(fā)大型多人在線游戲嵌入式系統(tǒng)微控制器和傳感器C++1面向?qū)ο缶幊讨С诸悺ο蟆⒗^承等概念2泛型編程提供模板機(jī)制，實現(xiàn)代碼復(fù)用3多重繼承支持多繼承，增強(qiáng)代碼靈活性4強(qiáng)大性能高效的運行速度，適用于高性能計算C++-簡介C++由BjarneStroustrup于1979年開發(fā)，是C語言的擴(kuò)展，增加了面向?qū)ο缶幊痰墓δ?。它是一種高度靈活和強(qiáng)大的語言，廣泛應(yīng)用于游戲開發(fā)、系統(tǒng)軟件和高性能計算等領(lǐng)域。C++-面向?qū)ο缶幊谭庋b將數(shù)據(jù)和操作封裝在一起，提高代碼安全性繼承創(chuàng)建子類，繼承父類的屬性和方法多態(tài)允許對象以多種形式存在，提高代碼靈活性C++-應(yīng)用領(lǐng)域游戲開發(fā)UnrealEngine,Unity系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)高性能計算科學(xué)計算、金融建模Java1跨平臺一次編寫，隨處運行2面向?qū)ο笾С址庋b、繼承、多態(tài)3垃圾回收自動管理內(nèi)存，簡化開發(fā)4廣泛應(yīng)用企業(yè)級應(yīng)用、移動應(yīng)用Java-簡介由SunMicrosystems于1995年開發(fā)，是一種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，以其跨平臺性而聞名。它被廣泛應(yīng)用于企業(yè)級應(yīng)用、移動應(yīng)用、網(wǎng)站開發(fā)以及大數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域。Java-特點平臺無關(guān)使用Java虛擬機(jī)(JVM)運行，可在不同的操作系統(tǒng)上運行。安全性采用沙箱機(jī)制，防止惡意代碼訪問系統(tǒng)資源?？蓴U(kuò)展性支持多線程，可用于開發(fā)高性能的應(yīng)用程序。豐富的庫擁有龐大的類庫，簡化開發(fā)過程。Java-應(yīng)用領(lǐng)域Web開發(fā)SpringBoot,Struts移動應(yīng)用Android開發(fā)大數(shù)據(jù)處理Hadoop,Spark企業(yè)級應(yīng)用銀行系統(tǒng)、電商平臺Python1簡潔易學(xué)2可讀性強(qiáng)3豐富的庫4廣泛應(yīng)用5機(jī)器學(xué)習(xí)Python-簡介由GuidovanRossum于1991年開發(fā)，是一種解釋型、面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，以其簡潔易學(xué)和豐富的庫而聞名。Python廣泛應(yīng)用于Web開發(fā)、數(shù)據(jù)科學(xué)、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等領(lǐng)域。Python-特點語法簡潔語法簡單，易于閱讀和理解?？勺x性強(qiáng)代碼結(jié)構(gòu)清晰，易于維護(hù)和擴(kuò)展。豐富的庫擁有大量的第三方庫，支持各種功能?？缙脚_可以在不同的操作系統(tǒng)上運行。Python-應(yīng)用領(lǐng)域Web開發(fā)Django,Flask數(shù)據(jù)科學(xué)NumPy,Pandas機(jī)器學(xué)習(xí)Scikit-learn,TensorFlow人工智能PyTorch,OpenCVJavaScript1網(wǎng)頁交互控制網(wǎng)頁元素的行為2動態(tài)內(nèi)容創(chuàng)建動態(tài)效果，如動畫和游戲3前端開發(fā)與HTML和CSS協(xié)作4后端開發(fā)使用Node.js進(jìn)行服務(wù)器端開發(fā)JavaScript-簡介由BrendanEich于1995年開發(fā)，是一種腳本語言，主要用于網(wǎng)頁開發(fā)，為網(wǎng)頁添加交互性和動態(tài)效果。它也是一種多用途語言，可用于服務(wù)器端開發(fā)、移動應(yīng)用開發(fā)和游戲開發(fā)等領(lǐng)域。JavaScript-前端開發(fā)DOM操作操控網(wǎng)頁元素，實現(xiàn)用戶交互事件處理響應(yīng)用戶操作，如點擊和鼠標(biāo)移動AJAX實現(xiàn)異步請求，更新頁面內(nèi)容JavaScript-后端開發(fā)Node.js基于ChromeV8引擎的JavaScript運行環(huán)境服務(wù)器端開發(fā)使用JavaScript編寫服務(wù)器代碼實時應(yīng)用適用于聊天、游戲和實時數(shù)據(jù)Rust1內(nèi)存安全防止內(nèi)存泄漏和緩沖區(qū)溢出2高性能與C和C++性能相當(dāng)3并發(fā)性支持安全的并發(fā)編程4現(xiàn)代語言簡潔語法，強(qiáng)大的類型系統(tǒng)Rust-簡介由GraydonHoare于2006年開發(fā)，是一種系統(tǒng)級編程語言，以其內(nèi)存安全性和高性能而聞名。Rust越來越受到開發(fā)者的歡迎，被應(yīng)用于WebAssembly、操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等領(lǐng)域。Rust-特點內(nèi)存安全通過所有權(quán)和借用系統(tǒng)防止內(nèi)存泄漏和緩沖區(qū)溢出高性能編譯為機(jī)器碼，提供接近C和C++的性能并發(fā)性支持安全的并發(fā)編程，減少數(shù)據(jù)競爭和死鎖現(xiàn)代特性提供泛型、閉包、模式匹配等現(xiàn)代語言特性Rust-應(yīng)用領(lǐng)域Web開發(fā)服務(wù)器端開發(fā)、WebAssembly應(yīng)用操作系統(tǒng)內(nèi)核、驅(qū)動程序數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫引擎、查詢優(yōu)化器網(wǎng)絡(luò)服務(wù)高性能網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實現(xiàn)Go1并發(fā)編程支持輕量級協(xié)程，簡化并發(fā)開發(fā)2靜態(tài)類型提供編譯時類型檢查，提高代碼質(zhì)量3垃圾回收自動管理內(nèi)存，減少內(nèi)存泄漏4簡單高效易于學(xué)習(xí)，提供高性能的運行速度Go-簡介由Google于2009年開發(fā)，是一種靜態(tài)類型的編譯型語言，以其高效的并發(fā)編程能力和簡單易學(xué)的語法而聞名。Go被廣泛應(yīng)用于云計算、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、系統(tǒng)編程等領(lǐng)域。Go-特點并發(fā)編程通過輕量級協(xié)程(goroutine)和通道(channel)實現(xiàn)高效的并發(fā)靜態(tài)類型提供編譯時類型檢查，減少運行時錯誤垃圾回收自動管理內(nèi)存，簡化開發(fā)過程簡潔語法語法簡潔，易于學(xué)習(xí)和閱讀Go-應(yīng)用領(lǐng)域云計算容器編排、微服務(wù)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)API開發(fā)、Web服務(wù)系統(tǒng)編程操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議數(shù)據(jù)科學(xué)數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)Scala1函數(shù)式編程2面向?qū)ο缶幊?類型推斷4并發(fā)編程5大數(shù)據(jù)Scala-簡介由MartinOdersky于2003年開發(fā)，是一種運行于Java虛擬機(jī)(JVM)的強(qiáng)類型編程語言，它將面向?qū)ο缶幊毯秃瘮?shù)式編程的優(yōu)勢相結(jié)合。Scala的簡潔語法和強(qiáng)大的功能使其成為大數(shù)據(jù)和分布式系統(tǒng)開發(fā)的理想選擇。Scala-特點函數(shù)式編程支持函數(shù)作為一等公民，可以作為參數(shù)傳遞和返回值面向?qū)ο缶幊讨С诸?、對象、繼承、多態(tài)等面向?qū)ο蟾拍铑愋屯茢嗑幾g器可以自動推斷變量類型，減少代碼冗余并發(fā)編程支持actor模型，簡化并發(fā)編程Scala-應(yīng)用領(lǐng)域大數(shù)據(jù)Spark,KafkaWeb開發(fā)PlayFramework,AkkaHTTP機(jī)器學(xué)習(xí)DeepLearning4j,Breeze云計算AWSLambda,AzureFunctionsKotlin1簡潔語法更簡潔的代碼風(fēng)格，提高開發(fā)效率2類型安全提供編譯時類型檢查，減少錯誤3跨平臺支持Android、JVM和JavaScript4現(xiàn)代語言支持函數(shù)式編程、協(xié)程和數(shù)據(jù)類Kotlin-簡介由JetBrains于2011年開發(fā)，是一種現(xiàn)代的靜態(tài)類型編程語言，以其簡潔的語法、強(qiáng)大的功能和對Android的支持而聞名。Kotlin被廣泛應(yīng)用于Android應(yīng)用開發(fā)、Web開發(fā)和服務(wù)器端開發(fā)等領(lǐng)域。Kotlin-特點簡潔語法語法簡潔，減少代碼冗余，提高可讀性類型安全提供編譯時類型檢查，防止類型錯誤跨平臺支持Android、JVM和JavaScript，擴(kuò)展應(yīng)用場景現(xiàn)代特性支持函數(shù)式編程、協(xié)程、數(shù)據(jù)類等現(xiàn)代語言特性Kotlin-應(yīng)用領(lǐng)域Android開發(fā)官方支持，成為Android開發(fā)的首選語言Web開發(fā)使用SpringBoot和Ktor進(jìn)行Web開發(fā)