主流编程语言的特点以及优缺点(二)

C#(C sharp)

设计目标
C#旨在设计成为一种“简单、现代、通用”,以及面向对象的程序设计语言,此种语言的实现,应提供对于以下软件工程要素的支持:强类型检查、数组维度检查、未初始化的变量引用检测、自动垃圾收集(Garbage Collection,指一种自动内存释放技术)。软件必须做到强大、持久,并具有较强的编程生产力。此种语言为在分布式环境中的开发提供适用的组件开发应用。
为使程序员容易迁移到这种语言,源代码的可移植性十分重要,尤其是对于那些已熟悉C和C++的程序员而言。对国际化的支持非常重要。C#适合为独立和嵌入式的系统编写程序,从使用复杂操作系统的大型系统到特定应用的小型系统均适用。

特点

C#所开发的程序源代码并不是编译成能够直接在操作系统上执行的二进制本地代码。与Java类似,它被编译成为中间代码,然后通过.NETFramework的虚拟机——被称之为通用语言运行时(CLR)——执行。 所有的.Net编程语言都被编译成这种被称为MSIL(Microsoft Intermediate Language )的中间代码。因此虽然最终的程序在表面上仍然与传统意义上的可执行文件都具有“.exe”的后缀名。但是实际上,如果计算机上没有安装.Net Framework,那么这些程序将不能够被执行。 在程序执行时,.Net Framework将中间代码翻译成为二进制机器码,从而使它得到正确的运行。最终的二进制代码被存储在一个缓冲区中。所以一旦程序使用了相同的代码,那么将会调用缓冲区中的版本。这样如果一个.Net程序第二次被运行,那么这种翻译不需要进行第二次,速度明显加快。系统均适用。

.net

.net开源
.NET就是微软用来实现XML,Web Services,SOA(面向服务的体系结构service-oriented architecture)和敏捷性的技术。对技术人员,想真正了解什么是.NET,必须先了解.NET技术出现的原因和它想解决的问题,必须先了解为什么他们需要XML,Web Services 和 SOA。技术人员一般将微软看成一个平台厂商。微软搭建技术平台,而技术人员在这个技术平台之上创建应用系统。从这个角度,.NET也可以如下来定义:.NET是微软的新一代技术平台,为敏捷商务构建互联互通的应用系统,这些系统是基于标准的,联通的,适应变化的,稳定的和高性能的。从技术的角度,一个.NET应用是一个运行于.NET Framework之上的应用程序。(更精确的说,一个.NET应用是一个使用.NET Framework类库来编写,并运行于公共语言运行时Common Language Runtime之上的应用程序。)如果一个应用程序跟.NET Framework无关,它就不能叫做.NET程序。比如,仅仅使用了XML并不就是.NET应用,仅仅使用SOAP SDK调用一个Web Service也不是.NET应用。.NET是基于Windows操作系统运行的操作平台,应用于互联网的分布式。
2014年4月的Build开发者大会上,微软宣布开源一批.NET库和相关技术,成立.NET基金会去管理和引导开源组件的开发。微软还将在Apache 2.0许可证下开源Roslyn编译器堆栈,Roslyn是微软所谓的编译器即服务,包含了C#和 Visual Basic.NET 编译器。.NET基金会由来自微软、GitHub和Xamarin的代表组成,Xamarin由GNOME创始人Miguel de Icaza等人创建,开发.NET开源实现。Xamarin向基金会贡献了它的部分库。de Icaza在接受采访时表示,微软已经变了,不仅仅移除了许可证中的限制,而且与Xamarin合作征求设计反馈,在创作共用许可证下发布文档。
2014年11月13日,为了进一步扩大云计算市场,微软将不再把.NET和Visual Studio等关键软件技术局限在Windows平台,今后还将兼容Linux、Mac OS X、iOS和Android。除此之外,微软还宣布将开放.NET核心服务器运行环境和框架的源代码,使得外部开发者也可以对这一软件开发平台做出贡献。[1] 
作为这一变化的一部分,微软将允许开发者使用.NET运行环境和框架,来为Linux和Mac开发基于服务器和云端的应用。微软还推出了功能齐全的新版Visual Studio 2013,并将免费对独立开发者、学生、小企业等用户开放。

Python

设计定位编辑
Python的设计哲学是“优雅”、“明确”、“简单”。因此,Perl语言中“总是有多种方法来做同一件事”的理念在Python开发者中通常是难以忍受的。Python开发者的哲学是“用一种方法,最好是只有一种方法来做一件事”。在设计Python语言时,如果面临多种选择,Python开发者一般会拒绝花俏的语法,而选择明确的没有或者很少有歧义的语法。由于这种设计观念的差异,Python源代码通常被认为比Perl具备更好的可读性,并且能够支撑大规模的软件开发。这些准则被称为Python格言。在Python解释器内运行import this可以获得完整的列表。
Python开发人员尽量避开不成熟或者不重要的优化。一些针对非重要部位的加快运行速度的补丁通常不会被合并到Python内。所以很多人认为Python很慢。不过,根据二八定律,大多数程序对速度要求不高。在某些对运行速度要求很高的情况,Python设计师倾向于使用JIT技术,或者用使用C/C++语言改写这部分程序。可用的JIT技术是PyPy。
Python是完全面向对象的语言。函数、模块、数字、字符串都是对象。并且完全支持继承、重载、派生、多继承,有益于增强源代码的复用性。Python支持重载运算符和动态类型。相对于Lisp这种传统的函数式编程语言,Python对函数式设计只提供了有限的支持。有两个标准库(functools, itertools)提供了Haskell和Standard ML中久经考验的函数式程序设计工具。
虽然Python可能被粗略地分类为“脚本语言”(script language),但实际上一些大规模软件开发计划例如Zope、Mnet及BitTorrent,Google也广泛地使用它。Python的支持者较喜欢称它为一种高级动态编程语言,原因是“脚本语言”泛指仅作简单程序设计任务的语言,如shellscript、VBScript等只能处理简单任务的编程语言,并不能与Python相提并论。
Python本身被设计为可扩充的。并非所有的特性和功能都集成到语言核心。Python提供了丰富的API和工具,以便程序员能够轻松地使用C语言、C++、Cython来编写扩充模块。Python编译器本身也可以被集成到其它需要脚本语言的程序内。因此,很多人还把Python作为一种“胶水语言”(glue language)使用。使用Python将其他语言编写的程序进行集成和封装。在Google内部的很多项目,例如Google Engine使用C++编写性能要求极高的部分,然后用Python或Java/Go调用相应的模块。《Python技术手册》的作者马特利(Alex Martelli)说:“这很难讲,不过,2004 年,Python 已在Google 内部使用,Google 召募许多 Python 高手,但在这之前就已决定使用Python,他们的目的是 Python where we can, C++ where we must,在操控硬件的场合使用 C++,在快速开发时候使用 Python。”
优点
简单:Python是一种代表简单主义思想的语言。阅读一个良好的Python程序就感觉像是在读英语一样。它使你能够专注于解决问题而不是去搞明白语言本身。
易学:Python极其容易上手,因为Python有极其简单的说明文档[5]  。
速度快:Python 的底层是用 C 语言写的,很多标准库和第三方库也都是用 C 写的,运行速度非常快。[3] 
免费、开源:Python是FLOSS(自由/开放源码软件)之一。使用者可以自由地发布这个软件的拷贝、阅读它的源代码、对它做改动、把它的一部分用于新的自由软件中。FLOSS是基于一个团体分享知识的概念。
高层语言:用Python语言编写程序的时候无需考虑诸如如何管理你的程序使用的内存一类的底层细节。
可移植性:由于它的开源本质,Python已经被移植在许多平台上(经过改动使它能够工作在不同平台上)。这些平台包括Linux、Windows、FreeBSD、Macintosh、Solaris、OS/2、Amiga、AROS、AS/400、BeOS、OS/390、z/OS、Palm OS、QNX、VMS、Psion、Acom RISC OS、VxWorks、PlayStation、Sharp Zaurus、Windows CE、PocketPC、Symbian以及Google基于linux开发的android平台。
解释性:一个用编译性语言比如C或C++写的程序可以从源文件(即C或C++语言)转换到一个你的计算机使用的语言(二进制代码,即0和1)。这个过程通过编译器和不同的标记、选项完成。
运行程序的时候,连接/转载器软件把你的程序从硬盘复制到内存中并且运行。而Python语言写的程序不需要编译成二进制代码。你可以直接从源代码运行 程序。
在计算机内部,Python解释器把源代码转换成称为字节码的中间形式,然后再把它翻译成计算机使用的机器语言并运行。这使得使用Python更加简单。也使得Python程序更加易于移植。
面向对象:Python既支持面向过程的编程也支持面向对象的编程。在“面向过程”的语言中,程序是由过程或仅仅是可重用代码的函数构建起来的。在“面向对象”的语言中,程序是由数据和功能组合而成的对象构建起来的。
可扩展性:如果需要一段关键代码运行得更快或者希望某些算法不公开,可以部分程序用C或C++编写,然后在Python程序中使用它们。
可嵌入性:可以把Python嵌入C/C++程序,从而向程序用户提供脚本功能。
丰富的库:Python标准库确实很庞大。它可以帮助处理各种工作,包括正则表达式、文档生成、单元测试、线程、数据库、网页浏览器、CGI、FTP、电子邮件、XML、XML-RPC、HTML、WAV文件、密码系统、GUI(图形用户界面)、Tk和其他与系统有关的操作。这被称作Python的“功能齐全”理念。除了标准库以外,还有许多其他高质量的库,如wxPython、Twisted和Python图像库等等。
规范的代码:Python采用强制缩进的方式使得代码具有较好可读性。而Python语言写的程序不需要编译成二进制代码。

缺点
单行语句和命令行输出问题:很多时候不能将程序连写成一行,如import sys;for i in sys.path:print i。而perl和awk就无此限制,可以较为方便的在shell下完成简单程序,不需要如Python一样,必须将程序写入一个.py文件。
独特的语法
这也许不应该被称为局限,但是它用缩进来区分语句关系的方式还是给很多初学者带来了困惑。即便是很有经验的Python程序员,也可能陷入陷阱当中。最常见的情况是tab和空格的混用会导致错误,而这是用肉眼无法分别的。
运行速度慢:这里是指与C和C++相比。

shell

shell的类型
在UNIX中主要有:
Bourne shell (包括 sh,ksh,and bash)
Bourne shell ( sh)
Korn shell ( ksh)
Bourne Again shell ( bash)
POSIX shell ( sh)
C shell (包括 csh and tcsh)
C shell ( csh)
TENEX/TOPS C shell ( tcsh)
Bourne Shell
首个重要的标准Unix Shell是1970年底在V7 Unix(AT&T第7版)中引入的,并且以它的创始科技部基础条件平台“国家气象网络计算应用节点建设”(2004DKA50730)资助者Stephen Bourne的名字命名。Bourne shell 是一个交换式的命令解释器和命令编程语言。Bourne shell 可以运行为login shell或者login shell的子shell(subshell)。只有login命令可以调用Bourne shell作为一个login shell。此时,shell先读取/etc/profile文件和$HOME/.profile文件。/etc/profile文件为所有的用户定制环境,$HOME/.profile文件为本用户定制环境。最后,shell会等待读取你的输入。
C Shell
Bill Joy于20世纪80年代早期,在伯克利的加利福尼亚大学开发了C shell。它主要是为了让用户更容易的使用交互式功能,并把ALGOL风格的语法结构变成了C语言风格。它新增了命令历史、别名、文件名替换、作业控制等功能。
Korn Shell
有很长一段时间,只有两类shell供人们选择,Bourne shell用来编程,C shell用来交互。为了改变这种状况,AT&T的bell实验室David Korn开发了Korn shell。ksh结合了所有的C shell的交互式特性,并融入了Bourne shell的语法。因此,Korn shell广受用户的欢迎。它还新增了数学计算,进程协作(coprocess)、行内编辑(inline editing)等功能。Korn Shell 是一个交互式的命令解释器和命令编程语言.它符合POSIX——一个操作系统的国际标准.POSIX不是一个操作系统,而是一个目标在于应用程序的移植性的标准——在源程序一级跨越多种平台。
Bourne Again Shell (bash)
bash是GNU计划的一部分,用来替代Bourne shell。它用于基于GNU的系统如Linux.大多数的Linux(Red Hat,Slackware,Caldera)都以bash作为缺省的shell,并且运行sh时,其实调用的是bash。
POSIX Shell
POSIX shell 是Korn shell的一个变种. 当前提供POSIX shell的最大卖主是Hewlett-Packard。在HP-UX 11.0,POSIX shell 就是/bin/sh,而bsh是/usr/old/bin/sh.
各主要操作系统下缺省的shell:
AIX下是Korn Shell.
Solaris缺省的是Bourne shell.
FreeBSD缺省的是C shell
HP-UX缺省的是POSIX shell.
Linux是Bourne Again shell.
Windows PowerShell是一种新的交互式的命令行和基于任务脚本编写技术,它使信息技术(IT) 管理员能够全面地自动操作和控制系统管理任务,从而提高了管理员的生产力。Windows PowerShell 包括多个系统管理实用工具、一致的语法和命名惯例、及对普通管理数据更好地导航,如登记、证书存储 或 Windows Management Instrumentation (WMI)。Windows PowerShell 还专门针对 IT 管理,提供直观的脚本编写语言。

Shell也是一个VB函数,它的作用是运行程序,语法是Shell(命令字符串[,窗口类型])


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