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计算机编程语言的编程软件需要什么语言？

一 · 编程语言及其主要用途

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常见的是 C Family （C系列语言），比如：C、Cpp（C++）、C Sharp（C#）、Java、Python、R、JavaScript、Objective-C、Swift、Go、Kotlin 等等。然后有很多脚本语言，Python 也在其内，比如：Ruby、Perl 等。

光说名字意义不大，所以举几个例子。

C 常用于单片机开发和一些接底层硬件的操作使用；

C++ 是 C 的超集，因为直接支持了面向对象所以更多用于游戏、图像开发方面；

C# 是微软为了把 Java 人才引入 Windows 平台设计的语言，和 Java 语法几乎一致，目前多用于服务器后端开发和 Unity 3D 的游戏开发，也有人会用这个做很多 windows 平台下的软件插件甚至常说的软件外挂（外挂其实严格说就是插件，但大陆地区已经有更深层的意义了，所以两者并列举例出来）；

Java 是目前最流行的服务器后端开发语言和 Android 开发语言，因为有大量框架和工具包的支持，Java 语言的运行速度已经不能阻挡 Java 成为服务器开发的首选语言。至于是什么服务器后端开发，题主学了 JavaEE 自然便知，通俗举例来说可以 yy 一下：我写了这篇答案，答案存在哪里呢？肯定是在知乎那边！至于怎么存、怎么取，都是后端开发需要设计的问题了。Java 也曾一度是 Android 的首选语言（虽然目前 Kotlin 的影响很多人转战 Kotlin 去了），负责 Android 顶层的 APP 层开发。

Python 是目前机器学习最流行的语言，也可以做服务器开发，有堪比 Java Spring 框架的 Django 作为支持。更多的人会使用 Python 作为机器学习、深度学习的首选语言，因为 Python 语法的简洁和类似数学式表达的规范，当然还是因为包多，很多学者科学家都会使用 Python 做科学研究。

R 语言作用类似 Python，常用于工程方面。还有一门语言是 Matlab，其实称之为语言是不恰当的，因为这是一个软件，脱离了软件就无法生存，远不是编译器那么简单的结构了。MatLab 汇集了太多的工具，便于科学从业人员快速分析数据，写出优良的程序，这种程序语言通常也称之为 Matlab；

JavaScript 是前端开发首选语言，在使用 HTML + CSS 模式绘制出页面图像后，通常都会使用 JS （JavaScript）来写交互、动画、请求、视图内容更新这些操作，这门语言是函数式也是面向对象的语言，灵活度极高，但有了 C Family 任何一门语言的基础就很容易学；

Objective-C 是苹果（Apple.Inc）开发的一门为 mac 和 iPhone 设备开发程序的语言，和 C++ 类似，也是 C 的超集，也是面向对象。但由于其太过于面向对象了（基于消息的传递数据机制）导致很不 C Family，所以对 C 系列人员上手难度偏大，比较冷门。但后来 iPhone 的崛起，导致该语言又一度热议起来；

Swift 是苹果最新发明的一门函数式编程语言，和 OC（Objective-C）的目的一样，为苹果设备而生，但苹果也提倡用该语言做工程方面的扩展，比如苹果会在宣传的时候拿它和 Python 对比。为了兼容 OC 的所有工具包，避免该语言的冷门，创造了 bridge 作为两个语言直接的桥梁，解决了语言兼容问题；

Go 语言是 Google 开发的一门函数式语言，特点是能解决大规模的高并发问题，天然支持多线程使得该语言一出来就广受关注。目前多用于机器学习和一些 Google 自己产品的开发以及后端服务器开发；

Kotlin 是大家常用的 IDEA 开发工具的开发商 Jetbrains 发明的函数式语言，这门语言是基于 JVM 进行设计的，比较完美地兼容了 Java 语言，所以前后端开发都可以使用该语言替代 Java，不确切统计是可以用比 Java 少一半的代码量完成同样的功能并拥有同样的运行效率。类似的 JVM 语言也有 Scale，但比较元老了，兼容力度不大所以也开始广受诟病；

Ruby 和 Perl 这些是典型的脚本语言，Ruby 多用于各个语言的粘合剂，Perl 是 Linux 下最常用的脚本语言，文本处理能力极强。

GO分析时使用上调or下调差异基因

分开与合在一起都可以分析，但目的不同。

分开分析更多强调看通路是被激活还是被抑制；

合在一起分析更宏观。

1 为什么要分开讨论？因为我们希望通过看显著上调或下调的基因中通过GO和KEGG注释，归类之后有没有你所关注的科学问题

2 基因不是单独作用的，所以你可能会发现希望上调的结果下调了，希望下调的结果上调了，这个就需要你做PPI的 相互作用网络分析 了

3 以上是基本层次的，目前比较好的是做到 IPA（ingenuity pathway analysis） 主要对医学和动物模型（大小鼠）相关研究有用，对上下调的基因数据做一个完整的整合分析

待续。。。

每个开发人员都应该知道的16个顶级新计算机编程语言

函数式语言

Elixir

Elixir 比 Erlang 更容易编写，具有 Haskell 等语言的函数式编程概念。Elixir是基于Erlang 虚拟机的，其广为人知的特点是运行低延时、分布式、可容错的系统，并成功用于Web开发与嵌入式软件领域。

Elm

Elm是一种用于构建 Web 应用程序的函数式语言。业内一般认为，它适用于创建高可交互应用，例如复杂的用户界面，开发人员可以通过 Elm 快速编写富有表现力的系统。Elm 也以没有运行时异常而闻名。

PureScript

PureScript是一种可编译为 JavaScript 的纯函数式编程语言。与 Haskell 最相似的是，PureScript 最适合用于开发 Web 应用程序和服务器端应用程序。

PureScript 支持类型推断，与其他语言相比，需要明显类型注释要少得多。

Swift

Swift是一种由苹果公司开发的通用编译编程语言，最早的设想是替代上一代编程语言Objective-C ，过程中结合了Objective-C、Rust、Ruby 和 Python等语言的编程思想。目前Swift用于开发苹果自己的手机、服务器、台式机上的应用软件。

程序语言

Go

Go语言是由谷歌公司创造的类似C风格的语言。Go 比 C++ 或 Java 更简洁，比 Ruby 或 Python 更安全。

一些缺点： 编码要求严格。比如，不能混用符号和无符号整数。还有一个明显的遗漏，Go语言没有泛型和继承。

但Go语言的优势同样明显，简单且易于使用。Go语言擅长于网络和多线程方面的编程。

面向对象语言

DART

Dart同样来自谷歌公司具有C语言风格。Dart可以轻松编写JavaScript、Java for Android、本地机器代码或独立的 Dart 虚拟机。它还可以运行后端代码。

Dart 非常适合使用事件驱动代码构建用户界面。根据Dart 团队成员的说法，Dart的优势：可选的静态类型、最小的编译时错误和强大的内置编辑器。

Pony

Pony是一种基于无数据竞争类型和垃圾收集的语言，并使用 actor 模型以及称为引用功能的东西。

你可以把 Pony 想象成某种“Rust 遇上 Erlang”的复合体，没有锁，高并发是其主要优点。

Pony 的缺点是 API 稳定性低、很少有高质量的第三方库和有限的本地工具。

TypeScript

TypeScript是一个基于 JavaScript 静态类型定义构建，并由微软维护且开源编程语言。Visual Studio Code 或Visual Studio 是推荐的IDE编辑器，微软大厂的用户体验和错误检查也不用怀疑。

复合编程语言

Hack

Hack是一种作为 PHP 方言的 HipHop 虚拟机的编程语言。于 2014 年由Facebook创建，允许程序员同时使用静态和动态类型（也称为渐进类型），这为编码提供了灵活性。

Julia

Julia是一种高级通用编程语言，用于计算科学和数值分析。Julia 以动态类型和可重现的高性能特性而闻名。

Julia 在数据可视化和机器学习等方面都有大量用途。事实上，它被英国保险公司 Aviva 用于风险计算，纽约联邦储备银行用于金融建模，甚至气候建模联盟用于气候变化建模。它拥有Fortran、C++、R、Java、C 、Python等的接口，这使其成为最受追捧的新语言之一。

Kotlin

Kotlin是运行在 Java 虚拟机中的更快、更流畅的 Java 版本。它现在是Android 开发的首选语言。根据 Android 开发者网站显示，程序员正转而采用 Kotlin，因为该语言的样板代码更少，空指针异常更少，并且与 Java 有互操作性。

Kotlin 可用于在 iOS 和 Android 上运行的应用程序、不使用额外运行时或虚拟机。

Nim

Nim是一种优先考虑可读性的静态类型语言。通过结合多种语言的特性，Nim 为程序员提供了速度和易用性。

它带有 JavaScript 后端、分散的包管理、自动内存管理、C 和 C++ 库的绑定以及用于调试的回溯。作为一种语言，Nim 是有限的，但它包含一组元编程功能，如泛型、模板和宏，因此开发人员可以在避免冗长代码的同时以不同的风格工作。

OCaml作为此列表中较旧的语言，OCaml是一种多范式语言——既有函数式、命令式和类型安全，也具有面向对象功能。

OCaml 的一些优势：定义数据类型很容易。默认情况下，所有变量都是不可变的。API 稳定，具有良好的库向后兼容性。该语言还为独立应用程序提供自动内存管理和单独编译。

Reason

如果比JavaScript 更快、更简单且类型安全会怎样？

这就是创建Reason的 Facebook 开发者想要回答的问题。不过，他并没有从头开始构建一种新语言，而是采用了 OCaml，并将其调整为类似于 JavaScript。

Reason使用项目 BucketScript编译为 JavaScript，并且可以访问 80% 的 JavaScript 工具和生态系统。它还可以编译为准系统、iOS、Android 和微控制器。

Red

Red是一种最初旨在克服 Rebol 语言限制的编程语言。Red 于 2011 年推出，受 Rebol、Lua 和 Scala 等语言的影响，对高级和低级编程都很有用。

该语言可用于开发从高级 GUI 到低级操作系统的所有方面。Red 拥有人性化的语法、低内存占用和垃圾收集等优点。

Rust

Rust解决了一些与 Go 相同的问题，如系统级别的线程和进程安全，，但Rust 更像 C 风格的语法

但Rust语言的缺点：静态类型和缺乏垃圾收集

Rust可直接访问内存意味着程序员可以编写低级代码，如操作系统内核。Rust 也非常适合嵌入式设备、网络服务和命令行编写。

六星教育：Python和go语言都很火，我要怎么选？

python和go语言有区别：1、Python语法使用缩进来指示代码块；Go语法基于打开和关闭括号；2、Python是基于面向对象编程的多范式语言；Go是基于并发编程范式的过程编程语言。3、Python是动态类型语言，Go是静态类型语言。

Go语言（又称 Golang）是 Google 的 Robert Griesemer，Rob Pike 及 Ken Thompson 开发的一种静态强类型、编译型语言。Go 语言语法与 C 相近，但功能上有：内存安全，GC（垃圾回收），结构形态以及 CSP-style 并发计算。

python是一种广泛使用的具有动态语义的解释型，面向对象的高级编程语言。

Python是一种面向对象的高级编程语言，具有集成的动态语义，主要用于Web和应用程序开发。它在快速应用程序开发领域极具吸引力，因为它提供动态类型和动态绑定选项。

Python是一种解释型语言，这意味着用Python编写的程序不需要事先编译就可以运行，从而可以轻松地测试小段代码并使用Python编写的代码更容易在平台之间移动。

python和go语言的区别：

1、语法

Python的语法使用缩进来指示代码块。Go的语法基于打开和关闭括号。

2、范例

Python是一种基于面向对象编程的多范式，命令式和函数式编程语言。它坚持这样一种观点，即如果一种语言在某些情境中表现出某种特定的方式，理想情况下它应该在所有情境中都有相似的作用。但是，它又不是纯粹的OOP语言，它不支持强封装，这是OOP的主要原则之一。

Go是一种基于并发编程范式的过程编程语言，它与C具有表面相似性。实际上，Go更像是C的更新版本。

3、并发

Python没有提供内置的并发机制，而Go有内置的并发机制。

4、类型化

Python是动态类型语言，而Go是一种静态类型语言，它实际上有助于在编译时捕获错误，这可以进一步减少生产后期的严重错误。

5、安全性

Python是一种强类型语言，它是经过编译的，因此增加了一层安全性。Go具有分配给每个变量的类型，因此，它提供了安全性。但是，如果发生任何错误，用户需要自己运行整个代码。

6、管理内存

Go允许程序员在很大程度上管理内存。而，Python中的内存管理完全自动化并由Python VM管理；它不允许程序员对内存管理负责。

7、库

与Go相比，Python提供的库数量要大得多。然而，Go仍然是新的，并且还没有取得很大进展。

8、速度：

Go的速度远远超过Python。

Python与Golang对比：

1、特点：

Golang

①静态强类型、编译型、并发型

静态类型语言，但是有动态语言的感觉。(静态类型的语言就是可以在编译的时候检查出来隐藏的大多数问题，动态语言的感觉就是有很多的包可以使用，写起来的效率很高)

可直接编译成机器码，不依赖其他库，glibc的版本有一定要求，部署就是扔一个文件上去就完成了。

语言层面支持并发，这个就是Go最大的特色，天生的支持并发。Go就是基因里面支持的并发，可以充分地利用多核，很容易地使用并发。

②垃圾回收机制

内置runtime，支持垃圾回收，这属于动态语言的特性之一吧，虽然目前来说GC(内存垃圾回收机制)不算完美，但是足以应付我们所能遇到的大多数情况，特别是Go1.1之后的GC。

③支持面向对象编程

有接口类型和实现类型的概念，但是用嵌入替代了继承。

④丰富的标准库

Go目前已经内置了大量的库，特别是网络库非常强大。

⑤内嵌C支持

Go里面也可以直接包含C代码，利用现有的丰富的C库

Python

①解释型语言

程序不需要在运行前编译，在运行程序的时候才翻译，专门的解释器负责在每个语句执行的时候解释程序代码。这样解释型语言每执行一次就要翻译一次，效率比较低。

②动态数据类型　

支持重载运算符，也支持泛型设计。（运算符重载，就是对已有的运算符重新进行定义，赋予其另一种功能，以适应不同的数据类型。泛型设计就是定义的时候不需要指定类型，在客户端使用的时候再去指定类型）

③完全面向对象的语言

函数，模块，数字，字符串都是对象，在Python中，一切接对象

完全支持继承，重载，多重继承　

④拥有强大的标准库

Python语言的核心只包含数字，字符串，列表，元祖，字典，集合，文件等常见类型和函数，而由Python标准库提供了系统管理，网络通信，文本处理，数据库接口，图形系统，XML处理等额外的功能。

⑤社区提供了大量第三方库

Python 社区提供了大量的第三方模块，使用方式与标准库类似。它们的功能覆盖 科学计算、人工智能、机器学习、Web 开发、数据库接口、图形系统 多个领域。

2、应用

Python

①网络编程

web应用，网络爬虫

②数据分析和机器学习

③自动化测试

④自动化运维

Golang

①服务器编程

处理日志、数据打包、虚拟机处理、文件系统等。

②分布式系统，数据库代理器等

③网络编程

这一块目前应用最广，包括Web应用、API应用、下载应用。

④内存数据库

如google开发的groupcache，couchbase的部分组件。

⑥云平台

Go语言和Python学哪个好?

Python 可以很好地集成到企业级应用中，可用于机器语言和 AI 应用。Go 语言的特点表明它具备轻量级线程实现(Goroutine)、智能标准库、强大的内置安全性，且可使用最简语法进行编程。Go 在大部分案例中领先，被认为是 Python 的有效替代方案。开发者在选择编程语言时，应考虑开发项目的性质和规模，以及所需的技能组合。

放下个人偏见和喜好，从优点和功能的角度来评价两种语言。不管选择了哪种语言，Go 和 Python 都在持续演进。尽管在大多数情况下 Golang 可能是更好的选择，但Python语言也是不断更新迭代的。以上就是本次分享的全部内容，如果你也想学习一门编程语言，可以考虑下 六星教育 ，这里的课程体系，师资团队以及售后服务，一定不会让你失望!

【golang详解】go语言GMP(GPM)原理和调度

Goroutine调度是一个很复杂的机制，下面尝试用简单的语言描述一下Goroutine调度机制，想要对其有更深入的了解可以去研读一下源码。

首先介绍一下GMP什么意思：

G ----------- goroutine: 即Go协程，每个go关键字都会创建一个协程。

M ---------- thread内核级线程，所有的G都要放在M上才能运行。

P ----------- processor处理器，调度G到M上，其维护了一个队列，存储了所有需要它来调度的G。

Goroutine 调度器P和 OS 调度器是通过 M 结合起来的，每个 M 都代表了 1 个内核线程，OS 调度器负责把内核线程分配到 CPU 的核上执行

模型图：

避免频繁的创建、销毁线程，而是对线程的复用。

1）work stealing机制

当本线程无可运行的G时，尝试从其他线程绑定的P偷取G，而不是销毁线程。

2）hand off机制

当本线程M0因为G0进行系统调用阻塞时，线程释放绑定的P，把P转移给其他空闲的线程执行。进而某个空闲的M1获取P，继续执行P队列中剩下的G。而M0由于陷入系统调用而进被阻塞，M1接替M0的工作，只要P不空闲，就可以保证充分利用CPU。M1的来源有可能是M的缓存池，也可能是新建的。当G0系统调用结束后，根据M0是否能获取到P，将会将G0做不同的处理：

如果有空闲的P，则获取一个P，继续执行G0。

如果没有空闲的P，则将G0放入全局队列，等待被其他的P调度。然后M0将进入缓存池睡眠。

如下图

GOMAXPROCS设置P的数量，最多有GOMAXPROCS个线程分布在多个CPU上同时运行

在Go中一个goroutine最多占用CPU 10ms，防止其他goroutine被饿死。

具体可以去看另一篇文章

【Golang详解】go语言调度机制 抢占式调度

当创建一个新的G之后优先加入本地队列，如果本地队列满了，会将本地队列的G移动到全局队列里面，当M执行work stealing从其他P偷不到G时，它可以从全局G队列获取G。

协程经历过程

我们创建一个协程 go func()经历过程如下图：

说明：

这里有两个存储G的队列，一个是局部调度器P的本地队列、一个是全局G队列。新创建的G会先保存在P的本地队列中，如果P的本地队列已经满了就会保存在全局的队列中；处理器本地队列是一个使用数组构成的环形链表，它最多可以存储 256 个待执行任务。

G只能运行在M中，一个M必须持有一个P，M与P是1：1的关系。M会从P的本地队列弹出一个可执行状态的G来执行，如果P的本地队列为空，就会想其他的MP组合偷取一个可执行的G来执行；

一个M调度G执行的过程是一个循环机制；会一直从本地队列或全局队列中获取G

上面说到P的个数默认等于CPU核数，每个M必须持有一个P才可以执行G，一般情况下M的个数会略大于P的个数，这多出来的M将会在G产生系统调用时发挥作用。类似线程池，Go也提供一个M的池子，需要时从池子中获取，用完放回池子，不够用时就再创建一个。

work-stealing调度算法：当M执行完了当前P的本地队列队列里的所有G后，P也不会就这么在那躺尸啥都不干，它会先尝试从全局队列队列寻找G来执行，如果全局队列为空，它会随机挑选另外一个P，从它的队列里中拿走一半的G到自己的队列中执行。

如果一切正常，调度器会以上述的那种方式顺畅地运行，但这个世界没这么美好，总有意外发生，以下分析goroutine在两种例外情况下的行为。

Go runtime会在下面的goroutine被阻塞的情况下运行另外一个goroutine：

用户态阻塞/唤醒

当goroutine因为channel操作或者network I/O而阻塞时（实际上golang已经用netpoller实现了goroutine网络I/O阻塞不会导致M被阻塞，仅阻塞G，这里仅仅是举个栗子），对应的G会被放置到某个wait队列(如channel的waitq)，该G的状态由_Gruning变为_Gwaitting，而M会跳过该G尝试获取并执行下一个G，如果此时没有可运行的G供M运行，那么M将解绑P，并进入sleep状态；当阻塞的G被另一端的G2唤醒时（比如channel的可读/写通知），G被标记为，尝试加入G2所在P的runnext（runnext是线程下一个需要执行的 Goroutine。）， 然后再是P的本地队列和全局队列。

系统调用阻塞

当M执行某一个G时候如果发生了阻塞操作，M会阻塞，如果当前有一些G在执行，调度器会把这个线程M从P中摘除，然后再创建一个新的操作系统的线程(如果有空闲的线程可用就复用空闲线程)来服务于这个P。当M系统调用结束时候，这个G会尝试获取一个空闲的P执行，并放入到这个P的本地队列。如果获取不到P，那么这个线程M变成休眠状态， 加入到空闲线程中，然后这个G会被放入全局队列中。

队列轮转

可见每个P维护着一个包含G的队列，不考虑G进入系统调用或IO操作的情况下，P周期性的将G调度到M中执行，执行一小段时间，将上下文保存下来，然后将G放到队列尾部，然后从队列中重新取出一个G进行调度。

除了每个P维护的G队列以外，还有一个全局的队列，每个P会周期性地查看全局队列中是否有G待运行并将其调度到M中执行，全局队列中G的来源，主要有从系统调用中恢复的G。之所以P会周期性地查看全局队列，也是为了防止全局队列中的G被饿死。

除了每个P维护的G队列以外，还有一个全局的队列，每个P会周期性地查看全局队列中是否有G待运行并将其调度到M中执行，全局队列中G的来源，主要有从系统调用中恢复的G。之所以P会周期性地查看全局队列，也是为了防止全局队列中的G被饿死。

M0

M0是启动程序后的编号为0的主线程，这个M对应的实例会在全局变量rutime.m0中，不需要在heap上分配，M0负责执行初始化操作和启动第一个G，在之后M0就和其他的M一样了

G0

G0是每次启动一个M都会第一个创建的goroutine，G0仅用于负责调度G，G0不指向任何可执行的函数，每个M都会有一个自己的G0，在调度或系统调用时会使用G0的栈空间，全局变量的G0是M0的G0

一个G由于调度被中断，此后如何恢复？

中断的时候将寄存器里的栈信息，保存到自己的G对象里面。当再次轮到自己执行时，将自己保存的栈信息复制到寄存器里面，这样就接着上次之后运行了。

我这里只是根据自己的理解进行了简单的介绍，想要详细了解有关GMP的底层原理可以去看Go调度器 G-P-M 模型的设计者的文档或直接看源码

参考： ()

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网站标题：go语言做科学分析 go语言 科学计算
标题URL：http://6mz.cn/article/dodhhhd.html