据说人类建造通天塔是为了得罪神，神施法让人类语言混乱，无法相互交流。这意味着各种语言实际上是麻烦的根源——它只会导致交流的不便。但看看今天编程语言的数量，你会怀疑人类是不是又在建造“巴别塔”了？这么多语言真的有必要吗？我要学多少种编程语言才够？根据维基百科，至少有600种编程语言可以称得上是比较“主流”的（有人用，有文档），还有大量商业化失败、实用性低、小众的语言（这里“语言”是指编码语言。一般的编程语言习惯使用拉丁字母集或其超集作为源代码的字符集。也有日文、俄文编程、中文编程，如易语言）很难统计（保守估计可以上万。）尽管现在已经有这么多的编程语言，但是仍然有大量的人投入大量的时间去开发新的语言。这不是在重复通天塔的故事吗？为了解释“为什么有这么多编程语言”这个问题，我想让我们看一下较新的编程语言流行度排行榜：榜单前十名分别是：C、Java、Object-C、C++、C#、PHP、Python、JavaScript、Perl和VB。下面我将根据这个排名来回答我们的问题。首先阐述一个基本观点：编程语言的产生主要有三个目的——实用目的、学术目的、商业和特殊应用需求。下面一一分解：1.实用目的可以看出，在排名中，C、Java、C++等语言几乎每年都排在前五名。这些语言的实用性非常高。让我们回顾一下C语言的历史：1973年，AT&T的KenThompson因为开发和维护操作系统的需要，要求一种高效简洁的编程语言，于是他在BCPL语言的基础上创建了C语言。Java、C++等语言也是在类似的高要求任务下临时创建，然后不断发布改进的标准（C语言是针对操作系统，Java是针对嵌入式应用和网络开发……）如果现有的轮子是不够好，所以自己造一个轮子。正是因为这个特殊的原因，所有这些实用语言都非常高效，语法构造方法、编程逻辑和配套的编译技术都非常成功，因此可以有效解决工程问题。另外，这些实用型语言的语法非常自由（Python是个例外，因为它有“清晰”和“简单”的哲学），正好满足了不同性格的程序员的需求。还有很重要的一点是：“决定一门编程语言是否强大的是这门语言的库（标准库、类库、包、组件、单元、模块……每种语言都有自己的名字）而不是编程语言本身”；这可能会让很多人不爽：老实说，C语言在语言的优雅和友好性（比如==和=）方面完全无法与Ada和Pascal相比（Ada是数学家设计的军人，Pascal是数学家设计的），但是C语言还是很流行的，这是因为你要写一个包含系统调用的程序，使用C语言是最好的选择，Ada和Pascal等语言想要直接和内核通信比较麻烦.同样的道理也可以解释C++、Java、Perl等语言的流行。如果要编写多线程程序，使用C++多线程库和Java包。如果你想写正则表达式相关的程序，用Perl或者C++的boost库就可以了……知道不要重新发明轮子很重要。遇到解决不了的问题，先查资料，看看有没有人写过类似的程序，把他的函数copy过来——恐怕很多人都会这样做吧？这些实用语言在长期广泛的使用过程中积累了大量优秀的库（C++STL、BOOST和一些编译器自带的库、MacOSX专用的Object-C库、Fortran方便科学的函数计算等），越来越多的程序员不断加入更好的库，使得这些“语言”越来越强大。在这些编程语言的发展过程中，既有一些公共库（如文件I/O），也有一些特殊库（如线程库、RE库）。优点，可以说是这些独立的库区分了不同的语言。从长远来看，程序员在解决某些特定问题时往往会使用特定的语言。这并不是说这些独特的库不能移植到其他语言，但由于代码量巨大，移植不是一个小工程。很难表达。比如C语言就有很多语言没有的显示指针。在Lazarus项目中，程序员开发了一个程序，可以自动将C头文件转换为Pascal单元。尽管如此，实现的代码量还是很大。源码到源码翻译的介绍请参考龙书介绍部分，不了解编译原理的请跳过）。由于有如此多的专用库，因此这些实用语言越来越多也就不足为奇了。2.学术目的无论是什么编程语言，在机器层面本质上都是0或1。所谓高级语言在机器眼里不过是废话（这正是编译技术的价值所在）。然而，人不是机器，也不能也不必是机器。创建编程语言的目的是为程序员服务。应该说，程序员使用的语言在很大程度上决定了他的思维方式——编程语言本身就是一种严密的数学模型，一种高效的思维方式。为了说明这个道理，我就拿一道物理题来举例说明：一辆汽车匀速直线运动，以2m/s的速度通过6m。汽车需要多长时间？显然t=s/v=6/2=3(s)，这也可以通过制定方程求解：假设运动时间为t·s，则tv=s，即2t=6，解为t=3，这似乎是多余的。如果问题稍微“复杂”一点：小车以1m/s的初速度匀速直线运动，加速度为2m/s2，6m后，小车需要多长时间？根据运动学公式，方程V0*t+1/2*a*t2=s，即1*t+0.5*2*t2=6，求解为t=2，即需要2s.或者可以这样：v(t)=v0+a*t可以由速度与时间的关系得到，t也可以通过解这个方程得到。这时候用方程是很自然的，用定积分就显得多余了。我们从中学到什么？人的思维能力是有限的。面对复杂的新问题，要么用老方法计算麻烦，要么提出新的高效模型来解决问题。不管是算术，方程还是微积分，傅里叶变换还是其他高等数学方法，模型只是一个抽象层，把问题简单化（数学家看到我这么说估计会生气，但这是事实），打个比方，编程语言就像这里的数学模型。问题越复杂，规模越大（指问题的规模），越能体现一门高级语言的价值（有人用几十种语言写出“helloworld”，这有什么意义？我可以用机器语言编写helloworld）。知道了语言模型对思维方式的影响，我们就可以解释这么多语言的学术（或研究）目的：机器语言/汇编语言意味着程序员关注寄存器、内存地址、状态、位的开启或关闭，所以思考集中在每个实际指令上；而C、Pascal等命令式语言关注的是每一个“计算过程”，所以思维侧重于表达计算方法、算法和数学模型；而JavaC++、C++等面向对象的编程语言则试图用对象、类、属性、方法等概念统一描述算法和数据结构。因此，OO语言的思考可以集中在算法和数据上；Erlang、Prolog等函数式逻辑语言强调数学推导、函数运算和逻辑证明。我认为它们是最接近人类思维的语言；而像SQL这样的语言强调“高输出”，他们将常用的指令简化和“宏化”（Macronize，我自己创造的一个词），他们的思维是“做什么”而不是“怎么做”；***，它是一种和HTML一样的Markup语言（有人说HTML不是编程语言。。。）我个人认为是一种胶水（胶水语言，最著名的胶水是Lua），它描述了格式文本（如网页），同时它还将JavaScript、Applet和其他扩展“连接”在一起。他们的思维是“组合”，如何协调各个组件，最大化组件的功能（说到排版，不得不提TeX，它和HTML的思维类似，各种开发的宏集就是它的“组件”）。***我还想说一下“学术味”很浓的函数式语言。函数式语言历史悠久，但在学术界活跃多年，能成功商业化的寥寥无几。不燃烧的状态。不过今年随着编译技术的发展，函数式语言的执行效率已经非常高了。加之大数据时代对大量数据处理的需求、机器深度学习的成熟、现代架构计算机的发展，仅靠程序执行单线程的性能提升已经不能满足实际需求。只有并发和并发才能满足这样的高负载计算需求。纯函数式语言非常方便多线程，可以“榨干”处理器的计算潜力。近年来也是如此。像Erlang这样的语言大放异彩的一大原因。在现代计算机结构和技术发展的情况下，这些函数式语言可能成为提升计算能力的重要推动力。对此，请参考我的论文《AACOS:基于编译器和操作系统内核的算法设计与实现》（由于版权问题，我暂时无法发布论文:-)）。3、业务和特殊应用需求（以下言论仅代表个人观点，无任何指责之意）开发一门编程语言可以赚钱，你信吗？其实，开发一门新的语言，就是建立自己的“统一标准”（说到标准，就不得不说高通了，高通靠“标准”赚了多少钱？），一方面可以方便维护另一方面，可以利用自己的市场地位，迫使程序员学习某种语言，从而达到自己（至少在某个领域）的霸主地位。为什么微软这么多年来一直对BASIC情有独钟？在DOS时代，BASIC的变种QBASIC是每台PC机上必备的应用程序，也是当时很多人不得不学习的语言。QBASIC无论是程序执行效率还是语言思维都不好。但因为是预装的，本着“不够好但够用”的原则，很多用户其实凑合着用（惭愧我是从QBASIC开始编程的）！这恐怕和IE用户那么多的原因是一样的吧？就这样，QBASIC一时间成为最流行的入门编程语言工具。后来微软推出VisualBasic，在入门级编程工具市场上与Borland的（现已收购）Delphi竞争（很长一段时间，VB都不是Delphi的对手，请参考我的另一篇文章《Borland和Microsoft的对话》，直接导致到C#的诞生——C#——C++、Java、ObjectPascal的混合体），依靠其BASIC用户的积累，在RAD领域做得很好，微软趁热打铁VBS/VBE、VBA等脚本语言相继推出，目的就是拉拢自己的VB用户，让这门拙劣的语言勉强适应系统GUI编程、办公套件编程、数据库编程，现在已经形成了一个有机的整体。一个程序员要么学习多种语言来完成不同的任务，要么学习一门不够好但够用的语言——然后，一招，吃遍天下……学习一门语言的成本非常高（需要timeandelectricity），所以很多程序员都会选择微软规定的这个标准。还有近年流行的Object-C、Swift、Go。尽管它们名义上是开源的，但谁知道它们的真正用途呢？另外还有很多DSL（Domain-SpecificLanguages，专业领域语言），比如处理文本的sed和awk，处理Web开发的PHP，扩展编辑器功能的EmacsLisp和Vim脚本，还有用于排版、批处理的PostScript以及各种shell脚本，用于shell编程等等。这里有一个典型的介绍：Adobe的ActionScript，它的作用是支持Adobe自己的Flash，主要用于Flash动画和应用，ActionScript语言本身再好，也只是一种扩展。嗯，我已经介绍了实践目的、学术目的、业务和特殊需求。相信大家对“为什么有这么多编程语言”这个问题有了更深刻的理解，也可能会有更多的疑惑。如果您有任何疑问或想与我交流，请留言。顺便问一下，除了我说的三个目的之外，还有其他的理由去创造新的语言吗？是的，我自己设计了一个叫Grove的语言，用“树”来完成过程式编程和lambda表达式，我会把解释器的源码发出来交流。我的目的是什么？只是为了好玩……不要想着你能为世界做些什么，想想你应该为世界做些什么！
