Языки программирования для начинающих: сравнение и выбор

Каждый, кто решает заняться программированием, оказывается перед выбором: какой язык изучать? Для новичка, плохо знакомого с нюансами разработки, самостоятельная попытка ответить на этот вопрос может привести к ошибке.

В поспешном выборе есть опасность — можно попасть в «ловушку невозвратных затрат». Может оказаться, что выбранный язык не соответствует интересующему направлению, будь то мобильная разработка, геймдев или системное программирование. Переобучение же практически полностью обесценит затраченные время и усилия.

Поэтому обо всем лучше «договориться на берегу». Для этого нужно хотя бы в общих чертах понимать специфику каждого отдельного языка, его особенности и область применения.

От простоты и лаконичности Python до строгости и масштабируемости Java — каждый язык предлагает уникальные возможности и инструменты для решения задач. И, разумеется, каждый язык хорош в какой-то своей области.

Эта статья поможет новичкам с оптимальным выбором для старта, показав как сложные, так и простые языки программирования.

Почему важно правильно выбрать язык программирования?

Есть несколько причин, почему еще в самом начале пути необходимо изучить характеристики каждого языка и выбрать наиболее подходящий:

• Соответствие задачам. Языки имеют свои особенности. Один подходит для определенных задач лучше других. Выбранное направление разработки сильно влияет на технологический стек, особенно в современном мире, где специализация (разделение труда) только усиливается. Те времена, когда и операционные системы, и программы, и игры писались на одном языке, прошли. Теперь для всего есть свой инструмент.

• Поддержка сообщества. Любой популярный язык обладает активным сообществом, обширной документацией, а также большим количеством фреймворков и библиотек. Однако в более сложных языках (например, C++) работа с библиотеками и документацией тоже сложнее. Это нужно учитывать.

• Карьерные перспективы. Изучение востребованного языка открывает больше возможностей на рынке труда, а еще помогает найти проекты, которые соответствуют интересам и специализации.

• Масштабируемость и производительность. Некоторые задачи требуют особых характеристик языка. Например, эффективного управления памятью или способности выполнять параллельные вычисления. Иногда это критический фактор.

Таким образом, адекватное понимание того, какой язык программирования начинать учить, поможет, как минимум, избежать множества нежелательных проблем в будущем. Как максимум — выбрать интересное направление и построить успешную карьеру разработчика.

Python — лучший выбор для старта

Python — это высокоуровневый интерпретируемый язык программирования с динамической типизацией.

Динамическая типизация означает, что тип переменной определяется во время выполнения и может изменяться. Это дает гибкость, но увеличивает вероятность ошибок.

Статическая типизация – тип переменной определяется во время компиляции и не может изменяться. Ошибки типов обнаруживаются заранее.

Например, в языке с динамической типизацией можно сначала создать переменную с целым числом 7, а потом той же самой переменной присвоить строку "Hello, World". В языке со статической типизацией подобная операция вызовет ошибку на этапе компиляции.

Интерпретация — модель выполнения кода без его предварительного преобразования в машинные инструкции. И наоборот, компиляция — преобразование высокоуровневого кода в низкоуровневые машинные инструкции. Компилируемые языки работают быстрее интерпретируемых.

Изначально Python был создан немецким программистом Гвидо ван Россумом в 1991 году. Сегодня же за развитие языка отвечает глобальное сообщество разработчиков Python Steering Council и некоммерческая организация Python Software Foundation.

Простой синтаксис

Основная особенность, которая отличает Python от многих других языков, — использование отступов (табуляции) и двоеточий вместо фигурных скобок для выделения разных блоков кода:

if True:
	print("Один блок кода")
else:
	print("Другой блок кода")

Это упрощает синтаксис языка и визуально делает его более понятным. Особенно когда дело касается ООП — работы с классами и их методами:

class Butler:
	# конструктор класса
	def __init__(self, name):
		self.name = name  # установка имени

	# метод приветствия
	def hello(self):
		print(f"Вас приветствует дворецкий этого замка — {self.name}!")

butler = Butler("Альфред") # создание объекта класса
butler.hello() # консольный вывод: Вас приветствует дворецкий этого замка — Альфред

Можно сказать, что Python одновременно стремится быть и понятным, и функциональным, задействуя минимальное количество синтаксических единиц (скобок или точек с запятой).

Широкие возможности

Благодаря лаконичному синтаксису и возможности построчной интерпретации Python можно применять в широком спектре областей:

• Веб-разработка. Создание серверной части веб-приложений для обработки пользовательских запросов (RESTful API) и динамической генерации страниц сайтов.

• Машинное обучение. Одна из основных областей, в которой применяется Python. Обработка и анализ больших объемов данных, построение моделей машинного обучения и создание нейросетей. Кстати, Python часто используется для научных вычислений в области физики, биологии и инженерии.

• Автоматизация. Возможность интерпретации кода Python позволяет использовать его в качестве языка скриптинга для автоматизация рутинных задач, администрирование серверов и выстраивания DevOps-процессов.

Несмотря на то, что с помощью Python создаются серьезные программные продукты и поддерживаются целые инфраструктуры, его можно считать самым простым языком программирования для начинающих.

Большое сообщество и документация

Так как Python используется по всему миру и во многих областях, у него огромное коммьюнити из разработчиков, инженеров и ученых.

Регулярно проводятся конференции, на которых участники обмениваются опытом и новыми идеями: PyCon, EuroPython, PyData.

Онлайн-платформы, вроде StackOverflow или Reddit, содержат огромное количество тем с обсуждениями нюансов написания кода на Python.

Ну а в официальной документации можно найти подробную информацию о синтаксисе языка и его стандартной библиотеке. Там есть не только строгое описание функций и классов, но и пошаговые инструкции с примерами, объясняющие самые основы.

vds

JavaScript — язык для веб-разработки

JavaScript — высокоуровневый интерпретируемый язык программирования с динамической типизацией.

Язык был разработан в компании Netscape американским программистом Бренданом Айхом в 1995 году.

Схожесть названия JavaScript с названием другого языка Java является скорее результатом маркетингового решения, а не технического родства между языками.

В середине 90-х Java была очень популярна, отчего использование похожего названия помогло привлечь внимание к новому языку.

Основной язык фронтенда

Все современные браузеры используют встроенный движок JavaScript для выполнения скриптов, управляющих деревом DOM (Document Object Model) для динамического изменения структуры веб-страниц:

<!DOCTYPE html>
<html lang="ru">
<head>
	<meta charset="UTF-8">
	<title>Изменение DOM</title>
</head>
<body>
	<div id="container">
		<p>Это исходный текст.</p>
	</div>
	<button id="changeBtn">Изменить содержимое</button>

	<script>
		// Получаем ссылки на элементы
		const container = document.getElementById('container');
 		const button = document.getElementById('changeBtn');

		// Обработчик события клика по кнопке
		button.addEventListener('click', function() {
			// Изменяем текст первого абзаца внутри контейнера
			const firstParagraph = container.querySelector('p');
			firstParagraph.textContent = "Текст изменен!";

			// Создаем новый абзац и добавляем его в контейнер
			const newParagraph = document.createElement('p');
			newParagraph.textContent = "Новый абзац добавлен в DOM.";
			container.appendChild(newParagraph);
		});
	</script>
</body>
</html>

Таким образом, благодаря JavaScript разработчики могут создавать интерактивный пользовательский интерфейс для современных веб-приложений. Скрипты JavaScript можно запускать в любом браузере — никакого дополнительного ПО для его работы не требуется.

Именно поэтому JavaScript можно считать наиболее доступным языком программирования для начинающих.

Развитая экосистема

Разработка веб-приложений на JavaScript — отдельная отрасль. Поэтому существует огромное количество библиотек и фреймворков для управления состояниями веб-приложений. Например, React и Vue.

Однако клиентская часть — не основная область применения JavaScript. Он также применяется и на сервере. С помощью платформы Node.js код на JavaScript может выполняться на стороне сервера.

По этой причине некоторые приложения или библиотеки на JavaScript можно считать изоморфными — они работают как на фронтенде, так и на бэкенде.

Так что, возможно именно этот язык программирования стоит учить первым. С ним проще стать FullStack-разработчиком — специалистом, который может создавать как клиентскую (frontend), так и серверную (backend) часть приложения.

Java — стабильность и востребованность

Java — это высокоуровневый объектно-ориентированный язык программирования со статической типизацией.

Был разработан в 1995 году компанией Sun Microsystems (позже была поглощена Oracle) под руководством американского инженера Джеймса Гослинга.

Java является компилируемым языком. Исходный код с помощью компилятора преобразуемся в промежуточный байт-код, который выполняется виртуальной машиной — Java Virtual Machine (JVM).

Так как JVM написана под разные операционные системы, код на Java является кроссплатформенным — его можно запускать на разных платформах без перекомпиляции. Поэтому основной слоган Java — «Write once, run anywhere».

Android-разработка

Android — это операционная система, которая сочетает в себе множество компонентов, написанных на разных языках. И несмотря на то, что ядро системы реализовано на C и C++, библиотеки и API разработчиков приложений используют Java.

Поэтому Java зачастую ассоциируется с мобильной разработкой. Это касается как пользовательских приложений, так и игр.

Например, популярный Minecraft был написан на Java и практически сразу после своего релиза на ПК в 2011 году он был добавлен в Google Play Market в виде мобильной версии на Android.

Высокая производительность

В отличие от интерпретируемых языков программирования Java использует JIT (Just-in-Time) компиляцию.

При выполнении приложения байт-код динамически компилируется в машинный код таким образом, что часто используемые участки кода оптимизируются на лету.

С одной стороны, Java демонстрирует более высокую производительность, чем интерпретируемые языки, например, Javascript или Python.

С другой стороны, опосредованное выполнение байт-кода медленнее, чем прямое выполнение машинных инструкций компилируемых языков, например, C или C++.

Java — довольный быстрый язык, если учитывать тот факт, что он выполняется через виртуальную машину для обеспечения высокой кроссплатформенности.

Популярность в корпоративной среде

Кроссплатформенность, переносимость приложений, предсказуемость работы, стабильность и безопасность — причина, по которой многие компании отдают предпочтение именно Java.

Ну и конечно же богатая экосистема: библиотеки, фреймворки и инструменты. Все это упрощает и ускоряет разработку, поддержку и обновление корпоративных приложений.

А еще Java в противовес Python использует строгий C-подобный синтаксис:

public class Greeter {
	private String name;

	// конструктор, принимающий имя для приветствия
	public Greeter(String name) {
		this.name = name;
	}

	// метод, который выводит приветствие в консоль
	public void greet() {
		System.out.println("Hello, " + name + "!");
	}

	public static void main(String[] args) {
		// если передан аргумент командной строки, то он используется в качестве имени. В противном случае указывается слово "World" по умолчанию
		String name = (args.length > 0) ? args[0] : "World";
		Greeter greeter = new Greeter(name);
		greeter.greet();
	}
}

C# — альтернатива для разработчиков Windows

C# — высокоуровневый объектно-ориентированный язык программирования со статической типизацией. Хотя динамическая тоже возможна — с помощью ключевого слова dynamic.

Язык был создан компанией Microsoft под руководством инженера Андерса Хейлсберга. Официальный релиз состоялся в 2002 году.

Подобно Java, код на C# компилируется не напрямую в машинные инструкции, а в промежуточное представление, называемое CIL (Common Intermediate Language) или просто IL.

Во время выполнения программы код CIL преобразуется через JIT-компиляцию в нативный машинный код, оптимизированный под конкретную платформу.

Используется в .NET-разработке и Unity

.NET — это платформа разработки переносимых приложений, созданная Microsoft. С помощью нее можно реализовывать сайты, мобильные приложения, игры, нейросети и облачные сервисы.

Экосистема .NET состоит из:

• Языков программирования (C#, F#, VB.NET)

• Библиотек и фреймворков (для работы с базами данных, серверами, графикой)

• Среды выполнения

Именно C# является основным языком в .NET.

В какой-то степени Java и .NET можно считать похожими экосистемами. В первой приложения запускают через JVM (Java Virtual Machine), во второй — через CLR (Common Language Runtime). В обоих случаях код компилируется в байт-код, который затем выполняется на виртуальной машине.

Более того, Java и C# синтаксически похожи, ведь оба являются C-подобными языками.

Разумеется, разработка игр тоже не обошла C# стороной. Например, популярный игровой движок Unity использует C# в качестве основного скриптового языка для создания геймплейных механик и сценариев.

Хорошая поддержка Microsoft

Microsoft играет ключевую роль в развитии C#. Поддержка включает в себя разработку языка, инструментов, библиотек и инфраструктуры.

Это означает, что C# может интегрироваться другими продуктами компании, да и в целом больше заточен на экосистему Microsoft, хотя и является кроссплатформенным языком. Например, интегрированная среда разработки Visual Studio лучше всего адаптирована для компилятора C#.

Простейшее консольное приложение на C# выглядит так:

using System;

class Program
{
	static void Main()
	{
		Console.Write("Можно ваше имя?: ");
		string name = Console.ReadLine();

		Console.WriteLine($"Приветствую, {name}!");
	}
}

C и C++ — для системного программирования

С и C++ — это два компилируемых языка программирования, которые тесно связаны между собой. C++ является расширенной объектно-ориентированной версией функционального C.

Если C был создан внутри компании Bell Labs Деннисом Ритчи в 1972 году, то C++ появился на свет благодаря Бьерну Страуструпу в 1983 году.

Высокая производительность

В отличие от Python, JavaScript и Java языки C и C++ не требуют интерпретатора или виртуальной машины. Их код компилируется напрямую в инструкции процессора.

Проще говоря, оба языка максимально близки к аппаратной части устройства, на котором они запускаются. Они позволяют управлять ресурсами на очень низком уровне.

Именно поэтому оба языка считаются сложными. Ручной контроль и отсутствие автоматики резко повышают требования к навыкам программиста. 

Управление памятью

C и C++ дают полный контроль над вычислительными ресурсами машины. В обоих языках нет так называемого «сборщика мусора», который автоматически освобождает неиспользуемую память.

С одной стороны, это снижает накладные расходы на управление ресурсами. С другой стороны, ручное выделение памяти может приводить к утечкам.

Высокая производительность и контроль ресурсов делают C и C++ лучшими кандидатами для высоконагруженных вычислений. К их числу можно отнести ядра операционных систем (Linux, Windows, macOS, Android), игровые движки (Unreal Engine), финансовые системы.

Короче говоря, C и C++ были, есть и вероятно будут главными языками там, где нужна скорость и эффективность.

Основа для многих современных языков

Надо сказать, что изначально созданный для написания Unix-подобных операционных систем, язык C стал прародителем многих других языков программирования.

В частности его синтаксис до сих пор является основной наиболее популярных языков программирования: C++, Java, C#, JavaScript, Go, Swift.

Вот простой пример кода на C++ с использованием классов и их объектов:

#include <iostream>
#include <string>

class Car {
private:
	std::string brand; 

public:
	// конструктор класса
	Car(std::string carBrand) {
		brand = carBrand;
	}

	// вывод информации
	void showInfo() {
		std::cout << "Автомобиль марки: " << brand << std::endl;
	}
};

int main() {
	Car myCar("Toyota");  // создание объекта класса Car
	myCar.showInfo();  // вывод информации

	return 0;
}

Swift — для разработки под iOS

Swift — это современный высокоуровневый язык программирования со статический типизацией, который компилируется в машинные инструкции процессора.

Официальный язык Apple

До Swift основным языком разработки под экосистему Apple был Objective-C, который появился еще в далеких 1980-х.

Это был мощный язык, однако они имел серьезные недостатки — устаревшие принципы без поддержки современных синтаксических концепций и низкий уровень безопасности из-за ошибок с памятью.

Поэтому В 2014 году Apple представила Swift — современный, безопасный и удобный язык, упрощающий написание кода и в то же время увеличивающий безопасность, производительность и контроль памяти.

Короче говоря, Apple создали новый официальный язык, облегчающий разработку под их собственные операционные системы: iOS, macOS, watchOS, tvOS.

Упрощенный синтаксис по сравнению с Objective-C

В Objective-C приходилось использовать большее количество синтаксических единиц для выполнения довольно тривиальных операций:

NSString *name = @"John";
NSInteger age = 25;
NSArray *fruits = @[@"Apple", @"Banana", @"Orange"];

- (void)greet:(NSString *)name {
	NSLog(@"Hello, %@", name);
}

[self greet:@"Alice"];

В Swift запись тех же операций выглядит намного лаконичнее — как и в большинстве современных языков:

let name = "John"
var age = 25
let fruits = ["Apple", "Banana", "Orange"]

func greet(name: String) {
	print("Hello, \(name)")
}

greet(name: "Alice")

По итогу синтаксис Swift более чистый и понятный. Как следствие, меньше кода — быстрее разработка.

Отличный выбор для мобильной разработки

Так как Swift с самого начала задумывался как язык для разработки под платформы Apple, то он оптимизирован для собственных чипов компании.

Именно с помощью Swift можно создавать нативные приложения и игры для операционной системы iOS. По сути, вся мобильная разработка под платформы Apple держится на языке Swift — он главный язык для iOS.

Именно на него Apple делает ставку — активно поддерживает и развивает экосистему. К тому же Swift полностью интегрирован в официальную среду разработки (IDE) компании — Xcode.

Go — современный язык от Google

Go — это высокоуровневый язык программирования со статической типизацией с активной поддержкой многопоточных вычислений. Полное название — Golang.

Язык был разработан в 2007 году тремя инженерами компании Google — Робертом Грисмером, Кеном Томпсоном и Робом Пайком.

Создавая Go, компания Google пыталась решить проблемы скорости, многопоточности и удобства разработки, присущие многим другим языкам:

• C++. Имеет много возможностей, но сложный.

• Java. Недостаточно быстрый в исполнении. Интерпретация байт-кода медленнее выполнения машинных инструкций.

• Python. Простой и удобный, но медленный. Интерпретация не позволяет получить высокую производительность.

Так как Google в первую очередь создает и поддерживает облачные сервисы, то новый язык был создан с фокусом на серверную разработку.

Простота и минимализм

Несмотря на то, что Go имеет автоматическую сборку мусора, простой синтаксис и удобные абстракции, его нельзя назвать классическим ООП-языком. В нем нет привычных классов, ключевого слова this (указывает на объект класса), перегрузки методов и операторов.

Перегрузкой в программировании называют умение языка создавать одинаковые по названию методы и функции, но отличающиеся принимаемыми аргументами и внутренней реализацией. Вместо это используются структуры, к которым привязываются ранее объявленные методы:

package main
import "fmt"

// вместо класса определяется структура
type Person struct {
	Name string
	Age  int
}

// метод структуры
func (p Person) Greet() {
	fmt.Println("Привет, меня зовут", p.Name)
}

func main() {
	person := Person{Name: "Анна", Age: 35}
	person.Greet() // Выведет: Привет, меня зовут Анна
}

По сути, Go стремится уменьшить сложность кода и тем самым ускорить разработку — все сложные синтаксические конструкции унифицируются:

• Нет классов и наследования. Вместо них структуры и интерфейсы.

• Нет перегрузки методов и операторов. На каждый метод одно имя.

• Нет исключений. Ошибки обрабатываются явно через условия.

Исключения — это ошибки, выбрасываемые приложением во время выполнения, которые могут быть обработаны и разрешены пользовательским кодом без завершения программы.

На первый взгляд может показаться, что подобное упрощение ограничивает возможности программиста. Однако на самом деле строгое описание логики приложения дает большую вариативность возможных реализаций и решений.

Возможно поэтому Go, наравне с Python и JavaScript, можно считать одним из самых лучших языков программирования для начинающих.

Высокая производительность

Код на языке Go компилируется в машинные инструкции. Отсутствие многих типичных языковых конструкций (например, перегрузки и исключений) делает приложения на Go довольно производительными.

Автоматический сборщик мусора разработан таким образом, чтобы минимизировать задержки при очистке неиспользуемых объектов. Для этого Go использует быстрые алгоритмы, работающие в фоновом режиме.

Вместо тяжеловесных потоков операционной системы, Go предлагает так называемые goroutines — управляемые приложение потоки, которые занимают всего несколько килобайт оперативной памяти и могут создаваться в огромных количествах.

Хорошо подходит для серверной разработки

Компилируемость, высокая производительность и хорошая поддержка многопоточности с одной стороны и лаконичный синтаксис с другой делают Golang прекрасным языком для серверного программирования.

К тому же в Go уже встроены некоторые пакеты для работы веб-приложениями, сетевыми подключениями, базами данных и кодировками, например, net/http, database/sql, encoding/json.

Таким образом Go позволяет «из коробки» разрабатывать серверные приложения без каких-либо сторонних зависимостей.

VDS/VPS для экспериментов в программировании

Какой язык программирования выбрать первым?

Итак. Выбирая язык программирования, нужно учитывать несколько важных нюансов:

• Направление разработки. В какой области будет развитие? Веб-приложения, системное программирование, геймдев? А если геймдев, то какой? Мобильный или десктоп? Или еще и игровые консоли?

• Будущие задачи. От направления будут зависеть те задачи, которые придется решать разработчику. Однако и тип задач может варьироваться. Например, в веб-разработке есть как фронтенд, так и бэкенд. А геймдеве как разработка игровых движков, так и создание игровых механик.

• Порог вхождения. Учитывая индивидуальные предрасположенности и бэкграунд компетенций, процесс обучения конкретному языку программирования будет отличаться для каждого разработчика. Например, для эффективного применения C и C++ необходимы более глубокие знания информатики — понимание устройства памяти, сложности алгоритмов, математических вычислений.

Продемонстрированные языки можно сравнить по ряду ключевых параметров:

Обучаться синтаксису конкретного языка лучше с помощью книг. Благо, на просторах интернета — на маркетплейсах и в электронных библиотеках — их великое множество.

Уточнять различные нюансы можно в обучающих статьях и видео. А при возникновении проблем во время решения учебных или рабочих задач можно задавать вопросы на специализированных ресурсах (StackOverflow, Habr Q&A).

Так или иначе, выбор всегда за личным предпочтением программиста. На длинной дистанции лучше заниматься интересным, а не просто прибыльным направлением. Иначе просто выгоришь.