不同编程语言是如何完成同一件事

June 08, 2022

通过一个简单的小游戏比较 13 种编程语言。

当我开始学习一种新的编程语言时，会把重点放在定义变量、书写声明以及计算表达式，一旦对这些概念有一个大致的了解，通常就能够自己弄清剩下的部分。大多数编程语言都具有相似性，所以如果你掌握了一种编程语言，学习下一种语言的重点就是弄清楚独有的概念以及区分不同。

我喜欢写一些测试程序来帮助练习新的编程语言。其中我经常写的是一个叫做“猜数字”的小游戏，计算机选出 1 到 100 里的任一数字，然后我来猜。程序循环进行，直到猜出正确数字。通过伪代码可以看出，这是个非常简单的程序：

计算机在 1 到 100 之间选出一个随机数字
循环进行直到猜出该随机数字
- 计算机读取我的猜测
- 告诉我我的猜测过高还是过低

我们发表了一些文章，用不同的语言写这个程序。这是一个比较不同语言做同样事情的有趣机会。大多数编程语言具有相似性，所以当你在学习下一种新的编程语言时，主要是学习它的独特之处。

C 语言由 Dennis Ritchie 于 1972 年在贝尔实验室创建，是一种早期的通用编程语言。C 语言非常受欢迎，并迅速成为 Unix 系统上的标准编程语言。正是因为它的流行，许多其他编程语言也采用了类似的编程语法。这就是为什么如果你已经知道如何使用 C 语言编程，学习 C++、Rust、Java、Groovy、JavaScript、awk 或 Lua 会更容易。

接下来我们看看这些不同的编程语言是如何实现 “猜数字” 游戏的主要步骤。我将把重点放在基本元素的相似或不同，跳过一些外围代码，如分配临时变量。

计算机在 1 到 100 之间选出一个随机数字

你可以看到这里有许多相似之处。大多数编程语言使用类似 rand() 的函数，你可以设定一个范围来生成随机数。而其他一些语言使用一个特殊的函数来设定范围生成随机数。

C：

// Using the Linux `getrandom` system call
getrandom(&randval, sizeof(int), GRND_NONBLOCK);
number = randval % maxval + 1;

// Using the standard C library
number = rand() % 100 + 1;

C++：

int number = rand() % 100+1;

Rust：

let random = rng.gen_range(1..101);

Java：

private static final int NUMBER = r.nextInt(100) + 1;

Groovy：

int randomNumber = (new Random()).nextInt(100) + 1

JavaScript：

const randomNumber = Math.floor(Math.random() * 100) + 1

awk：

randomNumber = int(rand() * 100) + 1

Lua：

number = math.random(1,100)

循环进行直到我猜出该随机数字

循环通常是用控制流程来实现的，如 while 或 do-while。JavaScript 中的实现没有使用循环，而是 “实时 ”更新 HTML 页面，直到用户猜出正确的数字。Awk 虽然支持循环，但是通过循环读取输入信息是没有意义的，因为 Awk 是基于数据管道的，所以它从文件而不是直接从用户读取输入信息。

C：

do {
    …
} while (guess != number);

C++：

do {
    …
} while ( number != guess );

Rust：

for line in std::io::stdin().lock().lines() {
    …
    break;
}

Java：

while ( guess != NUMBER ) {
    …
}

Groovy：

while ( … ) {
    …
    break;
}

Lua：

while ( player.guess ~= number ) do
    …
end

计算机读取我的猜测

不同编程语言对输入的处理方式不同。例如，JavaScript 直接从 HTML 表单中读取数值，而 Awk 则从数据管道中读取数据。

C：

scanf("%d", &guess);

C++：

cin >> guess;

Rust：

let parsed = line.ok().as_deref().map(str::parse::<i64>);
if let Some(Ok(guess)) = parsed {
    …
}

Java：

guess = player.nextInt();

Groovy：

response = reader.readLine()
int guess = response as Integer

JavaScript：

let myGuess = guess.value

Awk：

guess = int($0)

Lua：

player.answer = io.read()
player.guess = tonumber(player.answer)

告诉我猜测过高还是过低

在这些类 C 语言中，通常是通过 if 语句进行比较的。每种编程语言打印输出的方式有一些变化，但打印语句在每个样本中都是可识别的。

C：

if (guess < number) {
    puts("Too low");
}
else if (guess > number) {
    puts("Too high");
}
…
puts("That's right!");

C++：

if ( guess > number) { cout << "Too high.\n" << endl; }
else if ( guess < number ) { cout << "Too low.\n" << endl; }
else {
    cout << "That's right!\n" << endl;
    exit(0);
}

Rust：

_ if guess < random => println!("Too low"),
_ if guess > random => println!("Too high"),
_ => {
    println!("That's right");
    break;
}

Java：

if ( guess > NUMBER ) {
    System.out.println("Too high");
} else if ( guess < NUMBER ) {
    System.out.println("Too low");
} else {
    System.out.println("That's right!");
    System.exit(0);
}

Groovy：

if (guess < randomNumber)
    print 'too low, try again: '
else if (guess > randomNumber)
    print 'too high, try again: '
else {
    println "that's right"
    break
}

JavaScript：

if (myGuess === randomNumber) {
    feedback.textContent = "You got it right!"
} else if (myGuess > randomNumber) {
    feedback.textContent = "Your guess was " + myGuess + ". That's too high. Try Again!"
} else if (myGuess < randomNumber) {
    feedback.textContent = "Your guess was " + myGuess + ". That's too low. Try Again!"
}

Awk：

if (guess < randomNumber) {
    printf "too low, try again:"
} else if (guess > randomNumber) {
    printf "too high, try again:"
} else {
    printf "that's right\n"
    exit
}

Lua：

if ( player.guess > number ) then
    print("Too high")
elseif ( player.guess < number) then
    print("Too low")
else
    print("That's right!")
    os.exit()
end

非类 C 编程语言会怎么样呢？

非类 C 编程语言会有很大的不同，需要学习特定的语法来完成每一步。Racket 源于 Lisp 和 Scheme，所以它使用 Lisp 的前缀符和大量括号。Python 使用空格而不是括号来表示循环之类的块。Elixir 是一种函数式编程语言，有自己的语法。Bash 是基于 Unix 系统中的 Bourne shell，它本身借鉴了 Algol68，并支持额外的速记符，如 && 作为 and 的变体。Fortran 是在使用打孔卡片输入代码的时期创建的，所以它依赖于一些重要列的 80 列布局。

我将通过比较 if 语句，举例表现这些编程语言的不同。if 判断一个值是否小于或大于另一个值，并向用户打印适当信息。

Racket：

(cond [(> number guess) (displayln "Too low") (inquire-user number)]
    [(< number guess) (displayln "Too high") (inquire-user number)]
    [else (displayln "Correct!")]))

Python：

if guess < random:
    print("Too low")
elif guess > random:
    print("Too high")
else:
    print("That's right!")

Elixir：

cond do
    guess < num ->
        IO.puts "Too low!"
        guess_loop(num)
    guess > num ->
        IO.puts "Too high!"
        guess_loop(num)
    true ->
        IO.puts "That's right!"
end

Bash：

[ "0$guess" -lt $number ] && echo "Too low"
[ "0$guess" -gt $number ] && echo "Too high"

Fortran：

IF (GUESS.LT.NUMBER) THEN
    PRINT *, 'TOO LOW'
ELSE IF (GUESS.GT.NUMBER) THEN
    PRINT *, 'TOO HIGH'
ENDIF

当你在学习一种新的编程语言时 “猜数字” 游戏是一个很友好的入门程序，通过一种简单的方式练习了几个常见的编程概念。通过不同编程语言实现这个简单游戏，你可以理解一些核心概念和每种语言的细节。

学习如何用 C 和类 C 语言编写 “猜数字” 游戏：

C， Jim Hall
C++， Seth Kenlon
Rust， Moshe Zadka
Java， Seth Kenlon
Groovy， Chris Hermansen
JavaScript， Mandy Kendall
awk， Chris Hermansen
Lua， Seth Kenlon

其他语言：

Racket， Cristiano L. Fontana
Python， Moshe Zadka
Elixir， Moshe Zadka
Bash， Jim Hall
Fortran， Jim Hall

via: https://opensource.com/article/21/4/compare-programming-languages

作者：Jim Hall 选题：lujun9972 译者：VeryZZJ 校对：wxy

本文由 LCTT 原创编译，Linux中国荣誉推出

计算机在 1 到 100 之间选出一个随机数字

循环进行直到我猜出该随机数字

计算机读取我的猜测

告诉我猜测过高还是过低

非类 C 编程语言会怎么样呢？

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