看出程式語言的個性和靈魂

最近，我開始關心一些新的程式語言，像是C語言發明者之一的Ken Thompson也參與發明的Go語言，以及在今年五月推出1.0版本的Rust。這兩個程式語言都是系統程式語言，因此格外吸引我的注意。

有Google加持的Go語言問世已經好一段時間，也有一定數量的開發者，像在臺灣，也已經有專門的開發者社群在推廣。

而像Rust，本來是瀏覽器公司Mozilla的員工GraydonHoare自己個人的開發計畫，之後得到了Mozilla的贊助，專門成立一個團隊來開發，而且還將它運用在一個名為ServoParallelBrowserProject的計畫裡。到了今年才有版本號為 1.0 的正式版本編譯器釋出，這說明了其語言功能的完備性，以及編譯器實作的穩定性，都達到了一個里程碑。

最近在中國的程式設計社群裡，開始有愈來愈多的文章提到Rust，甚至給予很不錯的評價，這令我也動起了想了解這個程式語言的念頭。

很多種程式語言同時存在，其必要性何在？

事實上，這個世界上除了我們所熟知的主流程式語言之外，還有著起碼數百個程式語言，大多的程式語言都沒有進到主流的開發領域中。但即使如此，主流的程式語言還是不少，為什麼我們需要那麼多程式語言？為什麼人們還在持續嘗試著發明新的程式語言？即使一個程式語言受到高度的歡迎及使用，也仍然有其他程式語言存在的空間。

為什麼沒有一個唯其獨尊的程式語言，能統治這個世界？

當我們談到程式語言的差異時，很多人會先從語法層次開始談起，就像是某語言的For迴圈是怎麼寫、變數如何宣告、類別如何定義、 ……等等。

有些語法的差異，其實單純只是程式語言發明者本身的偏好，就像在Objective-C裡，喚起物件的函式是用 [oM] 的形式，而在C++ 中則是O.m或O->m的形式。它們本質上的意義是一樣的，即使看起來語法不同，但其實分別並不會太明顯，對寫作上的影響也不大。

真正影響一個程式語言本質的，不會是表面上的語法結構，而是透過這些語法還有其他面向所表現出來的精神。

舉例來說，Java的語法中有New，可以從Heap中配置物件的記憶體，進而產生出一個新物件，卻不像C++ 中一樣有New還有對應的Delete，足以將物件所配置的記憶體歸還到Heap裡（當然在解構式裡可以進行一些除了歸還記憶體以外的動作）。

而之所以有New而無Delete，是因為Java語言中有個垃圾收集器（GarbageCollector），當判斷到物件不再被參照時，即會自動回收其佔用的記憶體。因此，Java的程式設計者，基本上只管產生物件，至於何時回收物件的工作，就通通交給垃圾收集器了。

從這樣的角度來理解，就可以看到Java具有垃圾收集器這機制的層級。但是，若是更深一層的思考，為什麼Java會導入垃圾收集器呢？這就關係到一個程式語言所信仰的價值觀和哲學了。

對於每個程式語言背後的核心設計理念，要去理解

整個來看，對Java語言來說，最重要的事情之一，就是開發的生產力，因此，語言的設計就把如何提高開發時的生產力，當做核心要務。

我相信，有很多的程式語言在設計時，都想著要提高生產力，但是各家想要達成這個目標的手段卻又有不同了，在此展現出基本信仰的不同。Java提高開發生產力的手段之一，就是避免程式設計者犯錯，因此，有許多設計都是圍繞在避免程式設計者犯錯為中心的。

Java引入垃圾收集器，目的就是為了避免程式設計者犯錯。Java在語法上是承襲著C及C++ 的體系，所以有很多特質和它們也很相像，但垃圾收集器是一個很大的差異，而這個差異也正是Java想要改進的地方。

觀察C甚至C++的開發經驗，不難發現，記憶體的配置和釋放，向來都是程式設計者很容易踩中地雷之處。尤其像C++中，既有建構式，又有解構式，在建構式裡，提供程式設計者操控物件生成時諸般行為的彈性，而在解構式裡，同時也允許程式設計者在摧毀物件時，自訂相關的回收程序。

C++的基本哲學之一，就是強大、有高度的彈性，這對程式設計者來說，絕對有好處，但所衍生出來的複雜度，就容易產生地雷，程式設計者一不小心就會踩中。

一個因為不小心而造成的錯誤，可能要花費數倍甚至數十倍於撰寫該程式碼的時間及心力，才有辦法予以修正，而倘若是記憶體配置及操作上的問題，常常更是棘手。相信C++的程式設計者對於尋找記憶體非法存取（通常會造成應用程式閃退Crash），或是記憶體洩露等問題的痛苦，或多或少都有所體驗吧？改善了這一點，就有機會節省大量被虛擲的光陰。

所以Java沒有指標，沒有辦法像C/C++一樣的，隨意指到記憶體空間中的任意處，這樣的設計等於自我在先天上就除去了一個強大的武器，但同時間也帶來了避免犯錯的機會。只要能夠利用語言的語法及機制設計，來盡量避免程式設計者犯錯，就可以提高生產力。我想這是Java語言的中心思想之一。

乍看相似的程式語言之間，仍有其根本差異

即使Java在語法上和C及C++頗為相像，但其實它們骨子裡的精神，已經截然不同。即使是C和C++對比起來，個性也是相差甚遠。這就是我所謂真正影響一個程式語言本質的，不會是表面上的語法結構的意思所在。選擇C語言這一族系的語法元素，我想，最多的考量，還是因為想要吸引更多已經熟悉此套語法元素的程式設計者入門、上手。但這些看起來頗為相像的程式語言之間，終究還是各自有截然不同的靈魂。

當我們在檢視、了解新的程式語言時亦然。我們想要認識的新語言，就像是Go或是Rust，它們也同樣承襲了C這個族系的許多語法元素，但是，這不影響到它們擁有自己獨立的設計哲學。事實上，它們也都各自瞄準自己想要解決的問題，以及設定其應用領域。就像這兩個語言，都在語言層級就將並行性予以考量進來一樣。

為何新的程式語言仍在持續誕生？因為外在環境一直在變

隨著時空環境的變遷，人們對於軟體開發活動的特性更為了解之後，更明白程式語言應當如何改進才能帶給開發者更多的好處。同時，也隨著外在條件的改變，像是主流的應用架構、或是硬體的效能，也讓一些原本不可能實現的語言機制，得以在現實的環境中被應用。

而這是之所以持續有新語言，被發明、甚至被廣泛使用的原因。

但永遠很難有一個程式語言，足以滿足各種應用上的需求，而且，歷時不衰。因為技術在進步，人們對軟體的了解，也一直在進步。

這個世界無疑的會需要新的語言來注入新血，這些新的後起之秀，帶著新的觀察及洞見，提供更新的程式寫作時的表述方式，力圖改變程式設計者的開發生活。

因此，我們在了解每一個新的語言時，所比較的，絕對不是表面上的語法差異，而是要從這些語法的差異中看到語言本質上的個性及靈魂，也才能夠明白這個語言的精神，以及怎樣才能將它發揮到極致。