C,C++,java,python对比

ゝ一世哀愁。 2022-03-27 10:15 268阅读 0赞

**C**  
虽说C语言在内存管理方面存在严重的缺陷，不过它还是在某些应用领域里称王称霸。对于那些要求最高的效率，良好的实时性，或者与操作系统内核紧密关联的程序来说，C仍然是很好的选择。

C良好的可移植性也为它加了分。不过现在很多其他的语言可移植性越来越好，C在这方面的优势可能会逐渐丧失。

现有的很多程序可以产生非常棒的C代码，比如语法分析器、GUI Builder等，这时候C语言也是有吸引力的，因为你所需要编写的代码只是整个程序的一小部分。

再有，我们当然应该认识道，C语言对于程序员来说具有无可替代的价值。就我这里讨论的每一种语言而论，只要你发掘的足够深，到最后你会看到它们的内核都是用纯正的、可移植的C写成的。

到了今天这个时候，我们最好把C看成是UNIX虚拟机上的高级汇编语言。

就算是其他的高级语言完全可以满足你的工作需要，抽出时间来学习C语言也仍然有益，它能帮助你在硬件体系的层次上思考问题。

即使到了今天，最好的C语言教程仍然是1988年出版的K&R第二版The C Programming Language.

总结：C最出色的地方在于其高效和贴近机器，最糟糕的地方在它的内存管理地狱。

**C++**  
C++最初发布于1980年代中期，当时面向对象语言被认为是解决软件复杂性问题的银弹。C++的面向对象特性看相去使其全面超越了C，支持者认为C++将迅速把上一代语言挤到陈列馆里去。

但是历史并非如此。究其原因，至少有一部分归咎于C++本身。为了与C兼容，C++被迫作出了很多重大的设计妥协，结果导致语言过分华丽，过分复杂。为了与C兼容，C++并没有采用自动内存管理的策略，从而丧失了修正C最严重问题的机会。

另外一部分原因，恐怕要算到面向对象身上。看起来OO并没有很好的达成人们当年的预期。我就这个问题调研过，我发现使用OO方法导致组件之间出现很厚的粘合层，并且带来了严重的可维护性问题。今天让我们来看看开放源码社区，你会发现C++的应用还是集中在GUI，游戏和多媒体工具包这些方面，在其他地方很少用到。要知道，面向对象也只是在这些领域被证明非常成功，而开放源码社区的选择，很大程度上体现了程序员的自由意志，而不是公司管理层的胡乱指挥。

也许C++实现OO的方法有问题。有证据表明C++程序在整个生命周期的开销高于相应的C, Fortran和Ada程序。不过，究竟这是否应该归咎与C++的OO实现上，还不清楚。

最近几年，C++加入了很多非OO的思想，其异常思想类似Lisp，STL的出现是非常了不起的。

其实C++最根本的问题在于，它基本上只不过是另一种传统的语言。STL中的内存管理比先前的new/delete和C的方案要好的多，但是还是没有解决问题。对于很多应用程序而言，其OO特性并不明显，相比与C，除了增加复杂度之外没有获得很多好处。

总结：C++优点在于作为编译型语言，把效率与泛型和面向对象特性结合起来，其缺点在于过于华丽复杂，倾向于鼓励程过分复杂的设计。

**Java**  
Java的设计很聪明，它采用了自动内存管理，这是最大的改进，支持OO设计带来的好处虽然不那么突出，不过也很值得赞赏，相比C++，其OO设计规模小而且简单 。

相对于Python而言，Java有一些明显的失误。有些地方设计的还是太复杂，甚至有缺陷。Java的类可见性和隐式scoping规则太复杂了。Interface机制是为了避免多继承带来的问题而设计的，但是要理解和使用它还是挺难。内部类和匿名类导致令人困惑的代码。缺乏有效的析构机制，使得除了内存之外的其他资源（比如互斥量和锁）管理起来很困难。Java的线程不可靠，其I/O机制很强大，但是读取一个文本文件却非常繁琐。

Java没有管理库版本的机制，从而形式上重蹈了了Windows DLL地狱的覆辙。在类似应用服务器这样的环境里，这引起了大量的问题。

总体而言，我们可以说除了系统编程和对效率要求极高的程序之外，Java在大部分领域优于C++。经验表明，Java程序员似乎不太容易象C++程序员那样构造过度的OO层，不过在Java中这仍然是个严重问题。

Java是否优于诸如Perl, Python这样的语言？我们还不是很清楚，很大程度上似乎跟程序规模有关。其擅长的领域基本上于Python相似，在效率上无法跟C/C++相提并论，在小规模的、大量使用模式匹配和编辑的项目里也无法匹敌Perl。在小项目里，Java显得过分强大了。我们猜测Python更适合小项目，而Java适合大项目，不过这一点并没有得到有力的证明。

**Python**  
Python是一种脚本语言，可以与C紧密整合。它可以与动态加载的C库模块交换数据，也可以作为内嵌脚本语言而从C中调用。其语法类似C和模块化语言的杂合，不过有一个独一无二的特征，就是以缩进来确定语句块。

Python语言非常干净，设计优雅，具有出色的模块化特性。它提供了面向对象能力，但不强迫用户进行面向对象设计。其类型系统提供了强大的表达能力，类似Perl，具有匿名lambda表达式，这点又让Lisp黑客们感到亲切。Python依靠Tk提供方便的GUI界面开发能力。

在所有的解释型语言里，Python和Java最适合多名程序员以渐进方式协同开发大型项目。在很多方面，Python比Java要简单，它非常适合与构造快速原型，这一点使得它对于Java有独特优势：对于那些既不很复杂，又不要求高效率的程序，Python十分合适。

Python的速度没法跟C/C++相比，不过在今天的高速CPU上，合理地使用混合语言编程策略使得Python的上述弱点被有效地弥补。事实上，Python几乎被认为是主流脚本语言中最慢的一个，因为它提供了动态多态性。在大量使用正则表达式的小型项目，它逊于Perl。对于微型项目而言，shell和Tcl可能更好，Python显得太过强大了。

总结：Python最出色的地方在于，它鼓励清晰易读的代码，特别适合以渐进开发的方式构造大项目。其缺陷在于效率不高，太慢，不但跟编译语言相比慢，就是跟其他脚本语言相比也显得慢。