[论文解读] Comparative Studies of Six Programming Languages

Zakaria Alomari, Oualid El Halimi+2 more|arXiv (Cornell University)|Apr 2, 2015

Computational Physics and Python Applications参考文献 31被引用 5

一句话总结

本文对六种编程语言——C++、PHP、C#、Java、Python 和 VB——进行了比较分析，从可重用性、可靠性、可移植性、工具支持、可读性、效率、熟悉度和表达性八个关键特性出发，评估其优缺点。该研究提供了结构化的多维评估，以指导软件开发环境中的语言选择。

ABSTRACT

Comparison of programming languages is a common topic of discussion among software engineers. Multiple programming languages are designed, specified, and implemented every year in order to keep up with the changing programming paradigms, hardware evolution, etc. In this paper we present a comparative study between six programming languages: C++, PHP, C#, Java, Python, VB ; These languages are compared under the characteristics of reusability, reliability, portability, availability of compilers and tools, readability, efficiency, familiarity and expressiveness.

研究动机与目标

• 评估并比较六种广泛使用的编程语言在多个软件工程标准下的表现。
• 识别每种语言在实际开发环境中的相对优势与劣势。
• 基于特定项目需求，提供一种语言选择的决策框架。
• 评估可读性、效率和工具支持等语言特性对软件开发成果的影响。
• 贡献一种结构化、多维的比较方法，以支持在不同编程范式和环境下的语言选择。

提出的方法

• 本研究评估六种编程语言：C++、PHP、C#、Java、Python 和 VB。
• 在八个特性上应用比较框架：可重用性、可靠性、可移植性、编译器与工具的可用性、可读性、效率、熟悉度和表达性。
• 基于软件工程实践中的定性观察和经验数据，以及语言设计原则，对每种语言进行评估。
• 评估结合了既定的软件工程度量标准和语言特定功能，以在各项标准上对性能进行排名。
• 使用标准化评分表，以确保不同语言之间的评估具有一致性和可比性。
• 本研究参考了先前的研究工作，包括与另一篇 arXiv 论文（arXiv:1008.3434）的重叠内容，以将研究发现置于现有研究背景中。

实验结果

研究问题

• RQ1 C++、PHP、C#、Java、Python 和 VB 在代码可重用性方面如何比较？
• RQ2 六种语言中，哪一种在生产软件系统中具有最高的可靠性？
• RQ3 在不同执行环境中，六种编程语言的可移植性如何变化？
• RQ4 可用的编译器和开发工具对每种语言的开发效率和可维护性有何影响？
• RQ5 在实际软件开发中，可读性、效率、熟悉度和表达性在六种语言之间有何差异？

主要发现

• Python 在可读性、表达性和开发人员熟悉度方面具有显著优势，因此特别适合快速应用开发。
• C++ 和 C# 在效率和可靠性方面得分较高，尤其适用于系统级和性能关键的应用。
• Java 和 C# 展现出强大的可移植性和工具支持，得益于成熟的虚拟机和集成开发环境。
• PHP 在 Web 开发中表现出高可用性和工具支持，但在可靠性与代码可维护性方面表现较弱。
• VB 和 PHP 在特定开发人员群体中具有高度熟悉度，但其表达性与长期可维护性受到批评。
• 本研究识别出性能（C++、C#）与开发速度（Python、PHP）之间的权衡，每种语言在特定应用领域中各具优势。