Scheme Programming Language - Einführung
Im Gegensatz zu Assemblersprachen ist die Programmiersprache Schema eine Hochsprache. Es kann bevorzugter als eine sehr ausdrucksstarke Sprache bezeichnet werden. Die Syntaxen sind viel einfacher zu lesen, aber nicht so einfach wie Python oder Ruby. Schema Die Programmiersprache verarbeitet Datenstrukturen wie Vektoren, Zeichenfolgen, Tupel, Zeichen und numerische Teile. Die Scheme Programming Language verfügt über umfangreiche Datensätze, die sie äußerst vielseitig machen. Mit Schema-Programmierung geschriebene Programme sind über verschiedene Plattformen in hohem Maße portierbar.
Also, was genau ist Scheme Programming Language?
Wir wissen, dass es keine Anfängersprache ist. Wie passt es dann zu Java, C oder C ++? Der grundlegendste Interpreter, der für die Programmierung im Schema verwendet wird, ist Dr. Racket, der zuvor als PLT-Schema bekannt war. Es hat eine gute IDLE als auch eingebaut. Es ist eigentlich eine sehr einfache Sprache und kann sogar als Anfängersprache behandelt werden.
Das Einzige ist, dass die Popularität und die Hypes von Python, Ruby und Perl die Einfachheit der Programmiersprache Scheme überschattet haben. Im Gegensatz zu anderen Sprachen hat es nicht zu viele Syntaxen.
Es verfügt über einen bestimmten Satz von Syntaxen, die als syntaktische Formen bezeichnet werden. Wenn Sie zuvor Python studiert haben, werden Sie verstehen, dass die Interpretationsform von Beispielen für Schema-Programmiersprachen Experimente erfordert, um neue Methoden zu entwickeln. Obwohl die Schema-Programmierung manchmal eine Herausforderung darstellt, erfordert sie das volle Potenzial und gründliches Wissen, Lernen und Üben.
Ein einfaches Schema sieht so aus:
(define sqre(lambda (n)
(* n n)))
Dies ist ein Programm, in dem 'sqre' eine definierte Funktion ist, um das Quadrat einer Zahl zu erhalten. Sie können dann im Interpreter Folgendes verwenden, um das Quadrat zu erhalten.
>>>(sqre 4) => 16
>>>(sqre -9) => 81
Hinweis: Wenn Sie Schema-Programme schreiben, müssen Sie keine Einrückungen verwenden. Der Racket-Interpreter ist intelligent genug, um das Programm automatisch einzurücken. In Grün geschriebene Teile sind Codeteile, und die obige Ausgabe ist schwarz. Sie können auch sehen, dass jedes Codeteil in Klammern gesetzt werden muss, andernfalls wird einfach ein Fehler zurückgegeben. Ich benutze Einrückungen, um den Code klarer zu machen.
Ein ähnliches Beispiel für das Erhalten eines Gegenseitigkeitsverhältnisses:
(define recpcl
(lambda (n)
(if (= n 0)
"Invalid denominator "
(/ 1 n))))
Hier ist recpcl die Abkürzung für reziprok und berechnet 1 / n, wobei n für eine beliebige Zahl ungleich Null ist. Wenn n Null ist, wird ein Fehler als "Ungültiger Nenner" zurückgegeben. Und Sie können dies versuchen, indem Sie Folgendes eingeben:
(recpcl 3) => 1/3(recpcl 9/4) => 4/9(recpcl 0) =>"Invalid Denominator"(recpcl (recpcl 2/3)) => 2/3
Implementierung der Scheme-Programmiersprache
Scheme Programming Language wird normalerweise zum Schreiben von Textbearbeitungsprogrammen, zum Analysieren und Optimieren von anwendungsbasierten Compilern, zum Schreiben von Treibern für Grafikkarten, zum Entwickeln von Betriebssystemen und vielem mehr verwendet.
Kommerziell ist es für die Entwicklung numerisch basierter Anwendungen nützlicher, Programme zu schreiben, um große finanzbasierte Aufgaben wie die Analyse von Finanzressourcen und deren Anwendungen zu berechnen. In letzter Zeit wurde es auch für die Entwicklung von VR (Virtual Reality) verwendet.
In Beispielen für Schema-Programmiersprachen geschriebene Anwendungen können problemlos auf verschiedenen Plattformen auf verschiedenen Architekturen portiert werden. Dies liegt daran, dass die Maschinenabhängigkeiten dem Programmierer hier völlig verborgen bleiben. Diese Portabilität kann durch eine Reihe von Standardschema-Programmiersprachenbibliotheken mit Hilfe eines grundlegenden Mechanismus zum Einführen neuer Bibliotheken und anderer Level-Programme ausgeübt werden.
Gambit, auch bekannt als Gambit-C (verwendet C für die Backend-Verarbeitung), ist eine freie Software, die aus einem Compiler und einem Interpreter besteht. Es kompiliert die Schemasprache nach C. Normalerweise können Sie alle diese Programme in der Schemasprache schreiben, die Sie in C oder Java schreiben können. Damit Sie wissen, ist die Programmiersprache Scheme ein Dialekt aus der Familie von Lisp. Makros in einer Schema-Programmiersprache sind äußerst leistungsfähig.
Scheme Programming Language unterstützt fast alle Programmierprotokolle wie POP, ActiveX, SMTP, IMAP, HTTP, XML und viele mehr. Diese Protokolle werden täglich verwendet, um reale Anwendungen zu erstellen, die auf der ganzen Welt verwendet werden.
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Leistung und Effizienz
Wenn Sie ein erfahrener Programmierer sind, wissen Sie vielleicht, dass die Programmiersprache des Schemas früher langsam war. Dies ist jedoch nicht der aktuelle Fall. Alle aktuellen Compiler sind äußerst effizient und schnell. Diese Programme laufen auf dem gleichen Niveau wie Programme, die in einfachen Sprachen geschrieben sind (nicht exakt gleich der Assemblierungsgeschwindigkeit, aber fast in der Nähe davon).
Der Grund, warum die Programmiersprache Schema schnell ist, besteht darin, dass es Schema-Code-Implementierungen gibt, die extrem schnell sind. Die meisten von Ihnen wissen es vielleicht nicht, aber ich habe gesehen, dass der Code des Chez-Schemas zweifellos sehr schnell ist. Der Grund dafür ist ein schneller Compiler, der bis zu 30.000 Zeilen Schema-Code pro Sekunde in Maschinencode kompilieren kann. Diese Art der Konvertierung ist extrem schnell, was es ermöglicht, mit dem Maschinencode zu konkurrieren, wenn er nicht übertroffen wird.
Aber hier gibt es einen Haken. Das Optimieren des Schema-Codes ist nicht einfach. Tatsächlich ist es weitaus schwieriger, einen Compiler-Code in das Schema zu schreiben, als ihn in C zu schreiben. Hier gibt es eine Menge Dinge, die vor sich gehen. Funktionen höherer Ordnung, Datenfluss, Typprüfung und all dies machen die Programmiersprache Schema nur noch komplizierter. Ein einfacher Schema-Compiler kann nicht alle der oben genannten Front-End-Optimierungen der Schema-Programmiersprache und die Optimierungen von C zusammen mit diesen ausführen.
Ehrlich gesagt, wenn Sie Leute in der Schema-Programmiersprache fragen, werden Sie keine High-End-Performance-Implementierung finden. Der Grund dafür ist, dass die Leute normalerweise dazu neigen, kleine Implementierungen zu schreiben, und sie neigen nicht dazu, sie für Leistungszwecke zu verwenden.
Die meisten Leute in der Programmiersprache Schema kümmern sich nicht einmal um die Leistung. Es ist nicht, weil sie es nicht brauchen. Dies liegt daran, dass grundlegende Implementierungen eines Schema-Codes für sie bereits schnell genug sind.
Im Folgenden sind jedoch einige der Kompilierer für die schnelle Zeit für das Schema aufgeführt:
- Stalin
- Hähnchen
- Gambit-C (oder nur Gambit)
- Bigloo
C vs Schema-Programmierung
Nur für den Fall, dass Sie ein Anfänger und Neuling im Programmieren sind und planen, mit dem Programm zu beginnen. Ich würde Ihnen eher empfehlen, mit HTDP (How to Design Programs) zu beginnen. HDTP basiert auf der Programmiersprache Schema, konzentriert sich jedoch mehr auf die Teilerekursion. Ihr Hauptziel ist es, Ihnen einen Rahmen für die Lösung von Problemen vorzustellen, die allgemein in der realen Welt anwendbar sind.
Zunächst kann es jedoch langweilig werden, da die meisten Dinge wiederholt erscheinen. Mit dieser Art des Lernens können Sie jedoch mühsame Probleme auf einfache Weise lösen, ohne Rekursion und andere Tools zu verwenden. Ich sehe keinen bestimmten Grund, nicht beide Sprachen, dh C und Schemasprache, gleichzeitig zu lernen. Wenn es sich eher um Python als um C handelte, hätte es einige Probleme geben können.
Das gemeinsame Erlernen von C und der Schemasprache erscheint jedoch mühsam, wird aber letztendlich einen guten Halt für die Programmierung bieten. Der Grund dafür ist, dass C und Schema zwei verschiedene Seiten derselben Münze sind. Wenn ich verschiedene Mittel sage, besteht kaum die Möglichkeit, dass Sie verwirrt werden, wenn Sie versuchen, beide zu studieren, da beide rein unterschiedliche Syntaxen und Formate haben.
Wenn Sie jedoch nur eine Sprache lernen möchten, ist C wahrscheinlich die richtige Wahl. Wenn Sie C kennen, wird die Schemasprache möglicherweise etwas verständlicher (dies setzt voraus, dass Sie ein reiner Anfänger sind).
Obwohl es offensichtlich möglich ist, sowohl C- als auch Schema-Tutorials parallel zu lernen, würde ich empfehlen, nach Ihrer eigenen Methode zu lernen, aber wenn Sie auf eine unebene Straße stoßen (wenn ich unebene Straße sage, meine ich, dass beide Sprachen schwer zu verstehen sind) .) Sie sollten überlegen, sich einzeln zu konzentrieren. Das Erlernen von HTDP ist eine großartige Idee, wenn Sie hier völlig neu sind.
Wenn Sie bereits mit C vertraut sind, sollten Sie wahrscheinlich auch das Schema-Tutorial lernen. Der Grund dafür ist FFI (Foreign Function Interfaces). Es wird von allen Implementierungen der Scheme-Programmiersprache bereitgestellt. Auf diese Weise können Sie schnell einen Prototyp im Schema-Lernprogramm schreiben und nur einige Codeteile in diesem Programm optimieren.
In diesem Fall können Sie den anderen nicht optimierten Teil in C neu codieren und diese Funktionen von C mit Foreign Fish in der Schemasprache aufrufen. Wenn Sie also C gelernt haben, wird es Ihnen sehr helfen, Ihren Schema-Code so optimiert wie möglich zu gestalten.
Wenn Sie sich jedoch in der Zwischenphase des Lernens befinden, sollten Sie darüber nachdenken, C zu lernen. Der Punkt hier ist, dass Sie zuerst wissen sollten, wie man Programme schreibt und dann mit dem Lernen des Programmierens beginnt.
Andere Gedanken
Obwohl Scheme Programming Language eine ziemlich gute Sprache ist und man sie auch als Anfänger verwenden kann, tendieren die Menschen in der Programmierwelt in der realen Welt dazu, die Sprache mit dem imperativen Stil zu bevorzugen. Die meisten von ihnen verwenden normalerweise C oder C ++. Und Programmierer von C ++ werden Sie anscheinend aus dem einen oder anderen Grund davon abhalten, mathematische Techniken für das Programmdesign zu verwenden.
Unabhängig davon, wie gut Sie mit Rekursion umgehen können, spielt es beim Schreiben von Imperativprogrammen keine große Rolle. Was mich betrifft, würde ich Python immer als meine primären Hochsprachen bevorzugen. Es gibt kein Problem mit dem Schema-Tutorial, aber wenn Sie Programme schreiben, müssen Sie beruhigt sein. Und für mich geht der Anruf an C und Python, sonst niemand.
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Dies war ein grundlegender Leitfaden für die Programmiersprache des Schemas. Hier haben wir verschiedene Programmiersprachen besprochen, die im Vergleich zum Schema einfacher sein können. Sie können sich auch die folgenden Artikel ansehen, um mehr zu erfahren -
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