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系统级编程语言

发布时间: 2022-12-22 20:43:50

㈠ 鸿蒙3.0系统与华为仓颉编程语言,从系统级6层架构上深入分析

华为的鸿蒙系统3.0开始对9款手机的公测,这其中就包括p50系列的3款手机,mate40系列的5款手机,和一款12.6英寸的matepad pro。这让咱手里拿着的mate30备受冷落。但我自己心里就更加期待华为的仓颉编程语言。这么屈指一算,仓颉编程语言从4月2号开始内测以来已经两个多月了。因此,我预判,鸿蒙系统3.0会跟仓颉编程语言一起来到咱们的身边。

那么在准备迎接鸿蒙系统3.0和仓颉编程语言之前,我这一期帮大家打一个坚实的基础。我相信许多朋友当说起来操作系统或者是编程语言的时候,脑子里其实是有点支离破碎,或者是一头雾水。我帮助大家从一个宏观的角度去鸟瞰,去把握和理解计算机科学体系中的坐标,让你独具一双慧眼,单单靠着你的直觉就能获得专业的视角。计算机科学包括六层架构,操作系统在第四层上,华为仓颉编程语言这样的应用级编程语言则处在第五层上。

咱们先从底部开始,所谓万丈高楼平地起嘛。咱们来先看基础:信息理论。任何学科的基础都是数学,当然计算机科学也不例外。这第一层就是关于数学理论的。咱们日常用的是十进制,计算机则是由0和1构建起来的是二进制。那数学也很简单,就是关于0和1的加法。比如1加1,在十进制中是等于2,而在二进制1加1等于10,这就是所有的数学基础,也就是这么简单。

但是还有更加往上抽象的一个层面的基础,就是咱们在高中时候学习的“布尔代数”。看似不起眼的“布尔代数”研究的是机器如何思考,如何让机器来获得智能这样的问题。

布尔在1854年就解决发表一篇“研究人类的思考规律”的论文,提出了“布尔代数”,为机器如何思考打下了理论基础。

布尔当时的想法很简单。他认为人是理性的,那么人是按照理性逻辑来思考问题的。于是,如果他能把大脑思考问题的逻辑,提炼抽象出来的话,那么是不是就能用这逻辑在大脑之外去思考呢?布尔的这项雄心勃勃的构思就是人工智能的雏形。你想呀,如果把这个逻辑提炼出来用在机器机械零件上,机械零件就会开始思考。如果用在电路上,这个电路是不是也就开始思考了呢。布尔代数咱们就很熟悉了,我就在这里就不带展开,我前面有一期就专门来讲述了这个机器来如何用布尔代数来思考,大家感兴趣可以看下那一期,我在这不展开浪费时间。

再往上第二层就是硬件,布尔他把理论抽象出来,将布尔代数应用到电路上,电路是不是也就能开始思考?哎,到了1938年,香农就首次把布尔代数应用到了电路上,于是这个电路就开始思考了。从最早的真空管到半导体晶体管(我前面那一期也专门讲过“机器如何用晶体管来思考”)然后到集成电路,再到现在这个大型的集成电路芯片。我们知道麒麟9000芯片用的Arm架构的指令集,指挥CPU工作的指令又叫机器码。比如“加法”就是用一串数字机器码00000011来表示。

然而你会发现,用机器码来指挥这个cpu或者电脑工作太麻烦了。一般人哪里能记住像前面的6个0和后面两个1来表示加减乘除的加呢。

正是困扰于此,科学家就此提出来编程语言。最早编程语言是汇编语言。比如前面表示加法的机器码00000011,汇编语言中将其抽象为add。然而,汇编语言也需要大量的记忆,一个指令一个指令的对应,也是太机械了。再往前一步,往上一层抽象就是系统级的编程语言:面向过程的c语言

一门编程语言所要做的一个主要工作就是在机器和我们人类思考之间建立一座桥梁。我们是人类的思考逻辑,机器是机械 式逻辑思考问题。越高级的编程语言越符合我们人类的思考逻辑,越初级的编程语言则越贴近机器的逻辑。因此,我们用高级的编程语言比如C语言,将想做的事情表达出来,它会自动转换成机器码。

我喜欢的编程发展史上的第二大古老的语言:Lisp语言。

就是直接使用我们的抽象思考的语言。比如重复地来做一件事,重复说五遍“Hello”这个单词。Lisp将重复抽象为dotimes,do是做, times是多次,dotimes反复多次做。看见没,编程语言成了我们抽象的思考工具。

当然,华为仓颉语言也是在编程语言这里,但不是系统级的编程语言,咱们后面再说

当在第二层硬件之上发展出来高级的编程语言,有了系统级的编程语言比如C语言之后。大家就发现,我需要一个操作系统来处理日常的基本任务,比如文件管理,进程管理,内存管理,设备管理和用户管理等等。于是科学家着手用编程语言写操作系统。而事实上C语言在1969年的发明,也正是为了移植与开发UNIX操作系统。C语言的设计者丹尼斯·里奇同时也是Unix操作系统的发明人。到了1991年Linus用C语言写了Linux内核,也是目前安卓和鸿蒙系统的内核。

华为的EROFS超级文件系统并入Linux内核之后,无论是Linux还是安卓都打上了20%的华为烙印。

操作系统再往上一层就是我们日常的应用。比如听歌、看视频等apps就是在操作系统之上。这也好理解,先有了操作系统,才有我们的各种应用。由此也能理解,为什么像鸿蒙系统3.0如此重要,因为应用程序要运行在上面。这些应用程序就是用华为仓颉编程语言等应用级编程语言开发的。不过,目前咱们手机上的应用程序都是用Java开发。未来鸿蒙系统将会使用自研的仓颉语言开发鸿蒙应用。

应用程序的主要功能之一是沟通和交流。我们用Email发邮件,用通讯视频聊天,而Web应用技术构建起来当前的互联网信息大厦。

好了,我们总结一下。计算机科学的六层架构。

第1层是信息理论,研究如何在大脑之外实现思考,布尔代数是人工智能的雏形。第2层是硬件,布尔代数应用到电路上,晶体管开始思考,将数以亿计的晶体管雕刻到集成电路CPU中,CPU的机器码指挥计算机工作。第3层编程语言,从枯燥难记的机器码里发展出来汇编语言,再到系统级的C语言,构建起来人类思考与机器逻辑之间桥梁。第4层操作系统,C语言不是凭空而来,是为了开发Unix操作系统而发明,而操作系统是计算机里最大的软件。第5层应用软件,日常所有的apps都运行在操作系统之上。仓颉编程语言是给鸿蒙系统开发应用程序的专属开发语言。第六层沟通互联,就是我们目前的互联网技术,在网络里看书、听音乐,点一份外卖等等。

这就是计算机科学六层架构,鸿蒙操作系统与仓颉编程语言各就各位。用架构去思考和看问题,不仅能心中有数,还能独具一双慧眼。

㈡ 我们为什么用Rust

Rust 是一门系统级编程语言,被设计为保证内存和线程安全,防止段错误产生。作为系统级编程语言,它的基本理念是 “零开销抽象”。理论上来说,它的速度与 C/C++ 同级。Rust 可以被归为通用的、多范式、编译型的编程语言,类似 C/C++。与这两门编程语言不同的是,Rust 是线程安全的!Rust 编程语言的目标是,创建一个安全和并发的软件系统。它强调安全性、并发和内存控制。尽管 Rust 借用了 C/C++ 的语法,却杜绝了空指针和悬挂指针,而这二者是 C/C++ 中系统崩溃、内存泄露和不安全代码的根源。

虽然 Rust 是一门系统级编程语言,但并不意味着它只能写底层程序(操作系统、驱动、工具、数据库、搜索引擎等),它的抽象层次之高完全给人惊艳的感觉,实践证明它对问题建模的能力和方便性不比 C++/Java/python/Ruby 差。但 Haskell 这类超高抽象语言,也不是 Rust 的发展方向。Rust 力求在抽象与现实世界中找到一个平衡。

在向SCRY 项目研发负责人Peace交流时,他说到,当时选择Rust,主要有两个原因:一是有高性能要求时,原来好多人会选择C/C++,现在多了一个Rust选择,还解决了C/C++许多不足;二是Rust应用在区块链有成熟的参考。最后Peace给了未来使用SCRY项目开源部分的学习者一些建议,“快速的学习能力,快乐地把小事做好,正确合理定义一个函数。”

Rust到底有多受欢迎呢?目前,Rust 已经在 StackOverflow 的年度语言评选中,连续 4 年荣获“程序员最喜爱语言”第一名(2016, 2017, 2018, 2019)。以下是 2019 年调查的截图:


但比起Python、C、C++ 等,Rust还只是个小年轻。调查显示,更多的人不去学习 Rust 还是因为 Rust 没有足够的活跃商业项目让它成为企业的一部分。


不过,Rust 在工作中的占比也越来越高。过去一年间,Rust 在商业应用上有着令人惊讶的成长。下面是部分人们熟知的公司:

国内的网络,阿里,也已经在内部小范围的使用上了Rust。

就在本月初,微软还推出了基于 Rust 的 Windows 运行时项目 Rust/WinRT。该项目和 C++/WinRT 一脉相承,用标准语言和编译器为 Windows 运行时构建语言投影,从而方便 Rust 开发人员调用 Windows API,更轻松地使用 Rust 构建各类 Windows 应用和组件。

(https://blogs.windows.com/windowsdeveloper/2020/04/30/rust-winrt-public-preview/)

2015年下半年,Gavin Wood 博士创立了 Parity Technologies,推出以太坊(Ethereum)客户端 parity,而这个 parity 客户端就是使用Rust写的。实际在 parity 出现之前,MaidSafe项目就已经出现了。MaidSafe用 Rust 语言尝试了很多东西。Rust语言本身强调的安全性以及MaidSafe这些前沿项目,可能给了 Gavin 充分的理由选择 Rust 作为 parity 开发语言。

写一个有效率的、符合习惯的Rust程序比写一个有潜在危险的程序容易得多。下面是Linux内核在2018年一月到四月期间发现的bug:


而对于Rust而言,上图右侧占比 51% 的部分,从语言层面就可以避免。也就是说,对Rust来说,根本不存在上图右边这些问题。

Rust在实现内存安全和并发安全的同时,并没有以损失性能为代价。更牛逼的是,它甚至是用同一套抽象解决了内存安全和数据竞争这两个不同领域的问题。

Rust的零开销抽象让你在享受安全性的同时,又不损失性能。这正是传统的程序员梦寐以求的。

Solana的首席执行官Anatoly Yakovenko在一段采访中提到刚开始项目的时候,他用了两周时间使用C语言,但是当用到一些外部库的时候,还得写makefile,手动下载这些库,比较麻烦。所以,他决定尝试一下Rust。就在那一刻,“Holy shit, this is amazing.”“我才觉醒到,这是一个和C语言一样快的语言,并且还给了我Haskell般的类型安全。Rust击中了我,这真的很酷。”

今天Rust满5岁了(2020年5月15日,是Rust语言正式发布5年生日)。Rust语言正在IT工业各个领域快速发展,而由于区块链本身的特质,区块链领域是较早接纳Rust的领域之一。在区块链领域,Rust正以势如破竹之势占领区块链新兴项目市场,很多着名的老项目也在考虑转向使用Rust重写。

祝Rust 5周年生日快乐!


参考:

1. Why Rust?

https://www.parity.io/why-rust/

2. Meetup with Solana, Zcash, & Parity — Why Rust Is Ideal For Blockchain Development?

https://medium.com/solana-labs/solana-at-portland-dev-meetup-72e4dc7ad32c

3. Rust 2017 Survey Results

https://blog.rust-lang.org/2017/09/05/Rust-2017-Survey-Results.html

4. 微软开源 Rust/WinRT,方便使用 Rust 构建 Windows 应用

https://www.oschina.net/news/115354/microsoft-winrt

5. Stack Overflow’s Developer Survey Results 2019

https://insights.stackoverflow.com/survey/2019#developer-profile-_-what-inpial-person-will-have-the-most-influence-in-tech-this-year

6. 当区块链遇上Rust

https://rustcc.cn/article?id=289da7be-19ce-49fe-af6d-3a7946404ca6

㈢ 编程都有哪些语言

使用较普遍的有FORTRAN、ALGOL、COBOL、BASIC、PROLOG、Ada、LISP、SNOBOL、Pascal、C、C++、VC、VB、Delphi、JAVA等。
1、编程语言(programminglanguage),是用来定义计算机程序的形式语言。它是一种被标准化的交流技巧,用来向计算机发出指令。一种计算机语言让程序员能够准确地定义计算机所需要使用的数据,并精确地定义在不同情况下所应当采取的行动。最早的编程语言是在电脑发明之后产生的。
2、编程语言的描述一般可以分为语法及语义。语法是说明编程语言中,哪些符号或文字的组合方式是正确的,语义则是对于编程的解释。有些语言是用规格文件定义,例如C语言的规格文件也是ISO标准中一部分,2011年后的版本为ISO/IEC9899:2011,而其他语言(像Perl)有一份主要的编程语言实现文件,视为是参考实现。
3、编程语言俗称"计算机语言",种类非常的多,总的来说可以分成机器语言、汇编语言、高级语言三大类。电脑每做的一次动作,一个步骤,都是按照已经用计算机语言编好的程序来执行的,程序是计算机要执行的指令的集合,而程序全部都是用我们所掌握的语言来编写的。所以人们要控制计算机一定要通过计算机语言向计算机发出命令。目前通用的编程语言有两种形式:汇编语言和高级语言。

㈣ 编程都有哪些语言

1、Java:应用广泛,Android的编程,大部分是用Java;相关岗位:软件工程师,软件架构师和DevOps工程师。
2、Python:简单易学,软件库广泛,支持多种编程范例,近些年在人工智能领域应用广泛。
3、JavaScript:入门难度较低,可在任何浏览器上开发及调试,一门灵活的脚本语言,用于前端,后端,游戏脚本等。大多数要求JavaScript的工作都与网络相关。
4、C#:微软的编程利器,语法很棒,大部分学习了C语言Java的语法风格,基本是全能语言。
5、c、objec-c、C++:C语言在编程语言中鼻祖级的,比如Linux操作系统就是用c语言编写的,而Android是Linux进化过来的。开发工具很多。
6、PHP,这是做网站常用的编程语言,一般与MySQL等数据库结合使用,大部分的网站是用PHP做的。
关于常见的编程语言都有哪些,环球青藤小编就和大家分享到这里了,学习是永无止境的,学习一项技能更是受益终身,所以,只要肯努力学,什么时候开始都不晚。如果您还想继续了解关于python编程的学习方法及素材等内容,可以点击本站其他文章学习。

㈤ 编程语言有哪些

有高级语言VB、Java等,中级语言C、C++等,低级语言:汇编语言,最低级的应该是机器语言。或者分成高级语言、汇编语言、机器语言。

脚本类的语言是高级语言的变形,严格意义上说不能成为严谨的计算机语言。分类种类很多,比如还分成了描述性语言、结构化程序设计语言、面向对象语言等,还有一些是针对某些系统的专用语言,那分类就更多了。

主流数据库不是语言是数据库管理系统,它牵扯到的计算机语言是SQL,结构化查询语言,是完全针对数据库系统。

编程语言Basic语言优点:

⑴Pascal语言结构严谨,可以很好地培养一个人的编程思想。

⑵Delphi是一个真正的面向对象的开发工具,并且是完全的可视化。

⑶Delphi使用了真编译,可以让你的代码编译成为可执行的文件,而且编译速度非常快。

⑷Delphi具有强大的数据库开发能力,可以让你轻松地开发数据库。

缺点:

Delphi几乎可以说是完美的,只是Pascal语言的过于严谨让人感觉有点烦。

综述: 方案二比较适合那些具有一定编程基础并且学过Pascal语言的朋友。

㈥ 同样曾被用于系统级编程语言,Pascal 和 BASIC 为什么失败了

basic并没有用作为系统语言。如果一定要说有,那pc1500或者ibmpc的rombasic姑且算是吧!
两种语言都谈不上失败,仍有不少的用户!

㈦ 全球十大编程语言排行榜:C最古老,JavaScript第一

在软件开发行业,新技术正以快节奏的方式出现。程序员在选择编程语言时也应该顺应行业和时代的发展趋势,以保持他们在技术市场的领先优势。许多编程语言中哪一种是你最喜欢的?
最近,GitHub作为编程界的“脸谱”,列出了世界上十种最流行的编程语言。它们都在使用吗?让我们看看。
世界十大编程语言列表
10、C
C是最常用和最古老的编程语言之一,创建于20世纪70年代初。1978年,贝尔实验室正式发布了C语言,并出版了一本名为《The C Programming Language》的书,该书被用作对C语言的非正式标准解释。
9、Go
Go最初是由谷歌设计的,旨在为全球最繁忙的搜索引擎谷歌提供一个巨大的多处理器系统。如今,用围棋语言编译的程序已经可以与C9和C9的速度相匹配,并且更加安全,已经成为开发人员的热门选择。微软也开发了
8、C#
语言,发音为“C-夏普”。它是Java的竞争对手,主要用于开发商业软件和系统级应用程序。
7、CSS
层叠样式表(CSS)是一种广泛使用的网站设计和基于浏览器的编程语言。
6、C++
C是创建于1983年的C编程语言的一个分支。我们可以在桌面网络应用程序或服务器框架中找到它。
5、PHP
PHP被广泛使用。我们包括雅虎!脸谱网和其他使用PHP作为网站代码的大型网络公司。PHP是C语言、JAVA语言和PERL语言的混合。它可以将程序嵌入html中执行。
4、Ruby
Ruby因其易于阅读和书写而赢得了许多赞誉。Ruby可以使构建网络应用程序变得容易。这种语言的座右铭是“程序员最好的朋友”,这也被许多老程序员称为最易读的语言。
3、Java
Java最初是由太阳微系统公司在1991年创建的。Java吸收了C语言的优点,具有功能强大、使用方便的特点。甲骨文在2009年收购太阳后,爪哇已经成为一个强大的制造商。JAVA是安卓应用程序中最常见的语言。自2007年3月以来,世界各地的人们都可以修改JAVA源代码。
2、Python
Python可追溯到1989年,由荷兰吉多·范·罗苏姆发明。由于其可读性很强的代码,它很受程序员的欢迎,许多程序员认为这是最容易上手的语言。
1、JavaScript
尽管它们的名字与Java非常相似,但JavaScript实际上与JAVA没什么关系。它在客户端的脚本语言中被广泛使用,最初是在html网页上,但它也会减慢浏览器速度,有时会使用户暴露在安全漏洞中。
但是与此同时,我们可以发现几乎所有的网页现在都有了阴影。
除了全球十大编程语言之外,GitHub流行的编程语言列表还包括TypeScript、Shell、Swift、Scala和Objective-C.
以下是全球十大编程语言的完整投票表:8、Ruby
7、CSS
6、C
5、C#
4、PHP
3、Python
2、Java
1、JavaScript

㈧ 为什么说 C 语言是系统级编程的首选

因为C语言基本上可以完成汇编语言的所有功能,适合用于系统编写,而且比汇编语言更便于设计、调试和移植。

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