[論文レビュー] Comparative study of the Pros and Cons of Programming languages Java, Scala, C++, Haskell, VB .NET, AspectJ, Perl, Ruby, PHP & Scheme - a Team 11 COMP6411-S10 Term Report

Venkatreddy Dwarampudi, Shahbaz Singh Dhillon+3 more|arXiv (Cornell University)|Aug 20, 2010

Software Engineering Research参考文献 7被引用数 6

ひとこと要約

本論文は、Java、Scala、C++、Haskell、VB .NET、AspectJ、Perl、Ruby、PHP、Scheme の10言語を対象に、プログラム開発に関連する10の基準に基づき、包括的な比較分析を提示している。この研究では、言語の適性を体系的・基準別に評価し、各言語が独自の設計と特徴により異なる分野で優れた成果を上げることを結論づけている。

ABSTRACT

With the advent of numerous languages it is difficult to realize the edge of one language in a particular scope over another one. We are making an effort, realizing these few issues and comparing some main stream languages like Java, Scala, C++, Haskell, VB .NET, AspectJ, Perl, Ruby, PHP and Scheme keeping in mind some core issues in program development.

研究の動機と目的

• 現代のプログラム開発の文脈において、10の広く使われているプログラミング言語の利点と欠点を体系的に評価・比較すること。
• 型安全性、関数型プログラミングのサポート、UI開発など、主な開発基準における各言語の強みと制限を特定すること。
• 言語の特徴を実際のプログラミングニーズと照らし合わせることで、特定のソフトウェア開発タスクにおける言語選定を支援すること。
• 複数の明確に定義された基準に基づく、構造的で根拠に基づいたプログラミング言語比較フレームワークを提供すること。
• 開発者や研究者が、言語固有の能力と制約を踏まえて、プロジェクトに最も適した言語を選定できるように支援すること。

提案手法

• 研究では、型安全性、メモリ管理、AOPサポート、関数型プログラミング、宣言型プログラミング、バッチスクリプティング、UI開発、パフォーマンス、コードの簡潔さ、学習曲線の10の事前に定義された基準に基づき、各言語を評価する。
• 各基準について、ネイティブ機能、ライブラリサポート、言語設計、実行時動作に基づいて言語を評価する。
• 静的型付け、関数型構文、相互運用性などの能力を評価するために、言語のドキュメンテーション、学術的参考文献、実装例に依拠する。
• 比較可能なマトリクスを作成して評価結果を要約し、すべての基準において言語を横断的に比較可能にする。
• ラmda式、型推論、AOPアノテーションなどの実際の言語機能とコード例を用いて、言語機能に関する主張を検証する。
• 一般的な目的言語（例：Java、C++）とドメイン固有または関数型言語（例：Haskell、Scheme）を含め、パラダイムの広範なカバーを確保する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 どのプログラミング言語が関数型プログラミングのサポートが最も強く、高階関数や不変性の実装においてどのように異なるのか？
• RQ2 言語はアスペクト指向プログラミング（AOP）のサポートにおいてどのように異なるのか、またクロスカuttingな関心事のモジュール化にどのような影響を及えるのか？
• RQ3 UIプロトタイプ開発において各言語にどのような相対的利点があるのか。GUI作成において最も生産性の高い環境を提供するのはどの言語か？
• RQ4 バッチスクリプティングやシステム自動化タスクにおいて、言語はどのように異なるのか。特にポータビリティと使いやすさの観点から。
• RQ5 静的型付け、メモリ管理、コードの簡潔さといった言語機能が、開発者の生産性とソフトウェアの信頼性にどの程度影響を与えるのか？

主な発見

• Haskell、Scala、Scheme は関数型プログラミングのサポートが最も強く、Haskell は純粋な関数型の意味論と強い静的型付けを提供している。
• Scala と Java は高い相互運用性を備えており、Scala は Java よりも2〜3倍のコード量削減を実現する、簡潔で型安全なコードを記述可能である。
• Perl はシステム自動化のための軽量でポータブルで表現力豊かな構文のおかげで、バッチスクリプティングに最も適している。
• VB .NET と Java はそれぞれ Windows Forms と Swing といった成熟したフレームワークのおかげで、GUI開発に対して強いサポートを提供している。
• AspectJ は最も成熟したネイティブな AOP ソリューションである一方、C++ や Ruby は同様の機能を達成するためには外部ライブラリや拡張子が必要となる。
• 宣言型プログラミングは、大多数の言語では外部ツールやインタプリタを介してのみ可能であり、Scheme や Haskell は Schelog や Kanren のような拡張子を通じて最もネイティブで表現力豊かなサポートを提供している。