繪制了一個主流編程語言的變遷圖，用以表示程序員在不同語言之間的切換路徑。

關于編程語言，還有很多類似的圖可以表示它們相互之間的演進。不過我并不想從語言設計者角度來說明這個問題，而是想從程序員本身來看待語言演變。雖然兩者間有些接近，但并不完全相同。

從該圖可以看出，如果開始使用的是編程語言 A，下一個最有可能切換過去的是哪種語言。這種推測不是非常科學。不過如果你需要精確的科學，就不會在這里閱讀這篇文章了，對嗎？也許這張流程圖對我來說，能揭示更多的內容。

聲明：在此處，不考慮程序員最喜歡的是什么語言。人們可以在任意兩個語言之間切換，也可以學習很多種語言、然后選擇最適合工作的一種語言。本文中的觀點有一定的傾向性。

在接下來的篇幅里，我所闡述的均為個人觀點。為了不影響讀者閱讀，就不再一一做出聲明了。

程序員遷移模式

我想強調下最普遍的“終極節點”。在這些節點上，人們在他們所處的維度找不到更好的可替代編程語言。這些終極節點包括：Rust、 Java、 Go、 Python 3、Javascript 和 node.js（node.js 作為一種特殊的 Javascript，在這里特別指出）。

幾年前，我認為 C 也是一個終極節點。可能現在也還可以這樣認為，因為有大量的重要項目（如 OS 內核）仍使用了 C，而且可以認為它無可替代。不過有跡象表明 C 其實是可以替代的。我最喜歡的例子就是有趣的空指針。Linux 內核有個編譯器帶來的致命弱點，即 NULL 值“不可能”出現，因此沒有對函數進行空指針檢查。C 也是一團糟，其規格里有幾個新編程語言所沒有的致命錯誤。也許某天這些錯誤能被修復。

讓我們回退幾步。如果從頂部開始，根據人們進入編程的不同規格，可以看到四個主干：

1. “低級”編程，包括 asm 和 C。
2. “商業型”或“學習型”編程，從 BASIC 開始。
3. 計算類 / 科技類編程，如 Fortran，MATLAB 和 R。
4. 腳本 / 膠水編程，如 shell 和 perl。

（我們也會談到“數據庫查詢語言”，比如 SQL。它是一枝獨秀，所有替代它的嘗試都以失敗告終。數據庫語言從上世紀六十年代開始就停滯不前了。甚至到現在，其關鍵字仍使用大寫，因為（他們認為）這樣能更好的理解代碼。）

（我還忽略了 HTML 和 CSS。他們是真正的語言，不過現在大家都開始學習這兩種語言，圖上無法用相應的箭頭來標識。Lisp 也沒有考慮在內，因為它一直沒有流行過，雖然有一小部分人一直希望它能流行起來。我還建議添加第五個分類，“配置編輯”）

（該圖也忽略了 Haskell。它可以在旁邊用一個獨立的框來表示，和其他語言之間沒有出入的箭頭，不過這沒關系。Haskell 是個自嘲式的大笑話，除非涉及到 Monads，它不再使用 I/O 概念。）

不管怎么樣，讓我們回到上世紀九十年代。假設那時編程世界很簡單，(1) 初級程序員使用 C，asm 或者 Turbo Pascal，(2) 商業程序員使用 VB，(3) 數值計算人員使用 Fortran，R 或 MATLAB，(4) 膠水編程者使用 sh 或 perl。

那時，編程語言就是這么嚴格劃分的。畫該圖時，我才意識到這一點。顯然，我們不會用 perl 來寫操作系統內核，不會用 MATLAB 來寫膠水程序，不會用 VB 來寫大型矩陣相乘算法。

現在則變化很大。選擇什么樣的語言已經不再像過去那樣明確了。

語言的變化主要是風格的變化

我們先來看樹起點 asm（匯編語言）。用 Asm 來寫程序是相當困難的。不過即使到現在，它仍是寫某些程序最好的方式（如電腦啟動后的最初幾個指令，或是中斷處理的入口代碼）。不管是在 App Store 里還是手機上的 JIT 里，每個編譯語言最終都會將代碼編譯成匯編或機器語言。

基于 asm，出現了兩個分支：C 類型分支和 Pacal 類型分支。（Algol 出現的更早，不過此處忽略掉。宣稱自己是 Algol 程序員的人并不多。Algol 對其他語言影響很大。）

Pascal 風格分支語言的特點是有 "begin…end"。C 風格語言的特點則是有括號。當然，C 影響了很多的編程語言設計，這點在圖中沒有體現。因為我們現在討論的是程序員，而不是語言設計人員。

首先來看看 C。很奇怪，一旦人們開始使用 C，就習慣用它來處理各種情況。不管實現優劣與否，它是為數不多的能合理實現所有四類編程問題的語言之一。這四類都有些難度（除了低級編程，它正是 C 擅長的領域），不過 C 都能搞定，速度也還可以。

如果你是個 C 程序員，接下來會使用那種語言呢？這取決于用它來做什么。

顯然，C++ 是一個選擇。雖然其名字與語法和 C 很像，但它其實和 C 風格迥異。除了 BeOS，其他操作系統內核不會使用 C++。在極具潛力的 Rust 使用前，操作系統基本都使用 C 編寫。

但是商業（“大型程序”）和數值計算（“快速程序”）領域的人員喜歡 C++。說喜歡不一定準確，但他們別無選擇，只能使用 C++。

對于膠水程序，很多人會直接從 C（或 C++）轉到 python 2。我最近也這樣做過。和怪異的 perl 不同，Python 2 類似 C 語言風格，其語法更簡單。C 程序員很容易理解 python C 模塊（并可以編寫新的 python 模塊）。從 python 里調用 C 函數比其他語言更簡單。如果在 Java 里調用，就需要處理非引用計數的垃圾回收問題。python 的“os”模塊提供了 C 系統調用及該調用能工作的環境。程序員可以訪問 C 語言中的錯誤碼并設置相應信號處理程序。唯一的問題就是 python 有些慢。不過只把它作為膠水語言，則可以不考慮 python 的慢速。速度慢時，可以寫 C 模塊或調用 C 的庫或子程序。

另外，Java 面世后，很多 C 和 C++ 商業軟件的程序員非常快地切換到 Java。C++ 編譯時間長，頭文件繁多，可移植性差，有釋放后重用的錯誤問題。因此，雖然 Java 運行的很慢（和 python 不同的是，Java 宣稱“理論上運行很快”），人們還是更愿意使用 Java。

我記得有篇文章講過，Go 的設計者最開始認為 Go 可以和 Java 或 C++ 媲美，但實際沒有做到。Java 就像知名酒店，或是門洛帕克（Menlo Park），一旦入住就不想離店。同時，程序員沒有從 C++ 切換到 Java 主要是因為：a)Java 速度比 C++ 慢，b）Java 仍有垃圾回收的經典問題。

Go 在之前已經切換到 python 2 的膠水程序人員中流行起來。事實證明 python 的慢速是其痛點所在。計算機復雜度急劇增加，python 膠水程序規模也越來越大。相較其優勢，動態類型帶來的麻煩更多，因此人們開始使用預編譯二進制。python 2 占用很多內存，因此 Go 做了 RAM 改進，避免了從 C++ 遷移到 Go 帶來的問題。Go 的難度和 python 差不多，但它運行更快，占用 RAM 更少。

我們現在稱 Go 是一種“系統”語言，因為提起膠水程序，我們更多的是想到 perl 和 ruby，不過它們的作用是一樣的。（試試告訴一個 C 語言內核開發者，Go 是“系統”語言，看看他們的反應）Go 是粘合劑，可以把各個組件組合到一起成為一個系統。

Hejlsberg 因素

我們接下來看 Visual Basic 和 Pascal 分支。人們有不同的想法：明顯正確的（“我為什么會使用與 C 或 Java 一樣讓人痛苦的語言呢？”），或明顯錯誤的（“可視化的…Basic？開玩笑吧？”）。二十世紀八十年代和九十年代，一些人仍認為編程應該讓新手可以方便使用，因此在個人電腦上預裝了免費的編程語言，大部分都是 BASIC。

另一方面，大學教授編程時，則避開了 BASIC（“如果學生前期使用過 BASIC，就不能對學生很好的進行編程授課”），也沒有選擇 C。他們更傾向于 Pascal，認為 Pascal 易于學習。就像 Algol 的學術論文里提到的一樣，而且它的語法適合教學，能讓每個學生都能聽懂。因此就有了學術分支和個人電腦分支，不過它們有個共同點，那就是都和 C 不像。

基于 PC（DOS）的 BASIC 演變為基于 Windows 的 Visual Basic，這可能是 javascript 出現前使用最多、最受歡迎的編程語言。（現在，它仍是在 Excel 中使用的“宏”語言。目前有很多 Excel 的程序員，雖然他們并不認為自己是程序員。）

同時，Pascal 也在努力往 PC 轉。因為 Turbo Pascal 的出現，它變得流行起來，并一度成為最快的編譯器。在速度上，Pascal 的確沒有夸張。甚至有一些 C 程序員也喜歡用 Pascal，不是因為喜歡其類 C 的語法，而是因為它的速度很快。（Turbo C 也可以，但速度還不夠。它比其他 C 編譯器都快。）（大學里，Pascal 學術性越來越強，后來演變成 Modula 和 Ada。如果不是美國軍方在其高可靠系統中采用了 Ada 語言，這個分支早該終結了。現在我們可以忽略 Ada。）

那時還有兩個“商業”開發分支：BASIC 和 Pascal 分支。Windows 問世后，出現了 Visual Basic。基于 DOS 的 Turbo Pascal 有點過時，基于 WIndows 的 Turbo Pascal 也并不出眾。為了競爭，Turbo Pascal 的設計者Anders Hejlsberg創建了 Delphi。Delphi 和 Visual Basic 一樣，有可視化的編程環境，但它基于 Turbo Pascal 語言，也極少出現找不到或不匹配實時動態鏈接庫的煩人問題。

Delphi 很好，但它不屬于 Microsoft。摻雜商業因素后，局面變得有些困難。在一系列出人意料的事件之后，Hejlsberg 離開了 Microsoft，但仍繼續 C# 的開發，發布了 Microsoft .NET 平臺，并包含 Visual Basic.Net（這是個很可怕的產品）。據稱 C# 統一了兩個分支。

不幸的是如前所述，VB.NET 很可怕。它和 Visual Basic 幾乎沒有共同點，更像是 C++ 的一個慢速版本，披了件有點非典型 Basic 的語法外衣，還帶著一個更糟的 UI 設計工具。C# 也不是 Delphi。不過這幾種語言都銷聲匿跡了，Microsoft 盡力推動了這一點。（除了 Microsoft Office，它到現在仍在使用最開始的 Visual Basic 語法，稱為 "Visual Basic for Applications"， 即 VBA。比起.NET，它使用的更廣泛，更受用戶喜歡。）

我不清楚怎樣才能叫做一名 Visual Basic 程序員。微軟致力于讓他們改用 VB.NET，但大多數人并不愿意。我想在圖中畫一條“他們實際的選擇”的箭頭，不過老實說我也不知道應該指向哪里。也許他們成為了 web 開發者，或者編寫了 Excel 的宏。

從現在看，如果寫基于微軟主推的基于.NET 平臺的 Windows 軟件，是件很有趣的事。可能使用的語言都會深受 Hejlsberg 的影響。Hejlsberg 的語言在反擊之前被微軟和 Visual Basic 所遏制，于是 Hejlsberg 轉向寫 Typescript，這個留待以后討論。

膠水語言的簡要介紹

最初的膠水語言是 Unix shell，它因引入“管道”概念也很著名。“管道”連接簡便的工具來完成復雜的工作。

啊，就是那些日子

那些日子一去不復返，perl 就是獻給它們的悼詞

– Rob Pike

事實證明，設計小而簡單的工具是困難的，通常我們沒有足夠的時間來做這個。能夠讓我們跳過這些輕便工具，致力于編寫奇特的、能夠粘著很多亂七八糟的小程序的語言變得越來越流行。（它對 shell 語言的缺陷，尤其是與引用和通配符擴展規則相關的缺陷并沒有幫助。）

第一個是 awk，它是語法和 C 類似的解析語言，可以用在 shell 的管道上。那時，在一種語言（sh）的一行中里使用另一種微語言（awk）有點奇怪，慶幸的是我們適應了，因為現在的 web 程序都是這樣的。（我們略過 csh，它是另一種與 C 語法不兼容的語言，存在不同的致命缺陷，可以被 sh 替代。）

接下來是 Perl。awk 沒有足夠多的標點符號，從而促成了 Perl 的產生。（好吧，這只是個玩笑。）

Perl 開始到 perl 5，越來越受歡迎。現在，Perl 停止改進語法，在 perl 6 上傾盡全力，從零開始打造。（在圖中并沒有標出 perl 6，因為還沒有人切換過去。）

這樣的配置給在幾個方向斷層進行“粘合”留下了空間。如果程序員覺得 perl 的語法差勁，可能會切換到 python。如果他們認為 perl 的語法很神奇有效力，只需要一些調整，則可能會切換到 ruby。如果使用 perl 來運行 web 的 CGI 腳本，則可能會保持原樣，也可能會轉而切換到 PHP。

ruby 很快成為 web 服務器支持的語言（進而是 Ruby on Rails）。Python 也同樣在演進。

現在有趣的是：整整一代程序員摒棄了命令行方式（這也是膠水語言運行的方式），希望在 web 端可以做任何事情。從某方面來說，這樣更好，比如在一個膠水程序中可以超鏈接到另一個膠水程序。從另一方面來說，則更糟糕，因為現在所有的 web 程序都很慢，不能使用腳本，而且安裝 Electron 的另一個副本需要 500MB 的 RAM 空間等等。這就引入了 web 語言這個話題。

Web 語言

圖中，集中在 javascript 的“膠水”分支有很多的箭頭指向，這并不奇怪。Javascript 最初只使用于前端。當 node.js 出現后，這種情況完全改變了。現在，只需要學習一種語言來寫前后端和命令行工具。Javascript 最初的設計是將其作為最終的膠水語言，試圖融合 HTML、CSS、面向對象編程、面向函數編程、動態語言、JITs 以及其它一切能通過 HTTP 請求得到的東西。

但是這樣不太好，因為后向兼容對于 web 的成功至關重要。要保證這一點，就無法修復一些嚴重錯誤。1995 年，經過 10 天的設計，Javascript 發布了。對于 10 天的成果而言，它相當優秀，但同時它也存在一些問題，無法對其進行修復。

這就是圖中唯一一個有雙向箭頭的地方：javascript 和 python 3 之間。我們把它叫做腳本語言的陰陽兩面。

大部分出現過的膠水 +web 語言正在消失，python 不在其列，至少目前還不會消失。我猜是因為 python 本身是合理的。使用 javascript 編程時間足夠長的話，過段段時間后就會變得不大正常。這時為了緩解壓力，程序員有可能會切換到 python。

同時，如果長時間使用 python，最后準備編寫 web 應用程序時，前端代碼和后端使用完全不同的語言是很煩人的。一個的語法是 [‘a’,‘b’,‘c’].join(’,’)，而另一個則變成了’,’.join([‘a’,‘b’,‘c’])，這讓人完全記不清誰是誰了。

一種語言有 JIT，可以讓其一旦運行起來就會速度很快。而另一種則是啟動快，運行慢。

一種有合理的命名空間系統，而另一種則沒有。

我不清楚從長期看，python 3 是否能打敗 javascript。但至少目前看，它不會被擊敗。

同時，對于編程事實分支從不滿意的 Hejlsberg，看到了 javascript 的很多問題，引入了 TypeScript。與此同時，微軟突然停止了對 Windows 應用程序的大力推進，開始大面積推廣 web 和開源。這意味著 Microsoft 第一次將其開發者推向 web 語言即 javascript。在此基礎上，他們有自己的 TypeScript，我覺得這是一種很好的語言。這個分支存在有數十年，開始和其分支融合，可能不久后會消失。

TypeScript 和 javascript 比，能勝出嗎？這是個有趣的問題，我也不知道。我以前賭 Hejlsberg 能贏，不過我一般容易賭輸。

Python 2 和 Python 3 的對比

綜上所述，我對 python 2 和 3 有了結論。它們很相似，但不盡相同。我認為，這是因為他們在整個程序員語言遷移圖中所處的位置不同。Python 2 開發者來自 C 和 perl 開發人員，希望編寫膠水代碼。Web 服務器是后續添加的一個應用場景。我的意思是，python 2 出現后，web 程序變得流行起來，這并不出人意料。很多 python 2 的開發者轉到 Go 的開發，因為他們想寫的某些“系統膠水”代碼使用 Go 正合適。

Python 3 的開發者是從不同的語言切換而來的。事實證明，python 3 問世后，python 的使用得到很大的發展，不過新加入的人群和以前的人群有所不同。由于帶有模塊 SciPy 和 Tensorflow，從科學類和數值類處理轉過來的新程序員占了其中很大的比例。老實說，在高吞吐量的數值處理中，Python 是一個相當怪異的選擇。但不論如何，這些庫的存在是我們選擇它的一個原因。我猜 python 的另一個優勢則是易于和 C 模塊集成。當然，python 3 本身就是網絡編程。

想要理解 python 2 和 3 的區別，只需看看其不同的字符串類型。Python 2 中，字符串是一組字節，因為操作系統、Unix 管道處理、網絡 socket 的處理均以字節為單位。對于系統程序而言，python 2 是膠水語言，其處理以字節為單位。

在 python 3 中，字符串是一組 unicode 碼。因為人們不擅長 unicode 碼的轉換，而和網絡交互時，都是以 unicode 為基礎。做科學數值計算的人不關心字符串，做網絡編程的人更關心 unicode，所以 python 3 使用 unicode。如果要用 python 3 來編寫系統程序，就會一直疲于 unicode 的轉換，即使最簡單的文件名也需要進行轉換。這也正是有其因，必有其果。

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原文鏈接：

https://apenwarr.ca/log/20190318

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