Привет всем! Это Саша Пиманов, разработчик из МТС Диджитал. Сегодня хочу напомнить, что разработка — это не только Python, JavaScript, C++ или Java, и поговорить о не самых распространенных языках программирования. Некоторые из них предназначены для специфических задач, другие можно назвать улучшенной версией популярных языков программирования, а третьи созданы just for fun. Так что если вы как раз хотите изучить что-нибудь новое, забирайте пост в закладки. Поехали!

Zig — современная альтернатива C

Zig появился как ответ на давние проблемы языка C. Какие? Не самая очевидная семантика, сложности управления памятью и отсутствие встроенных механизмов для защиты от распространенных ошибок. Разработчик Zig Эндрю Келли обратил внимание на то, что программисты на C тратят значительное время на устранение багов. Таких ошибок можно было бы избежать, если бы язык работал более предсказуемо и сам контролировал возможные проблемы. Поэтому что? Келли создал свой ЯП.

В нем есть низкоуровневый контроль, который предлагает C, но устранены его скрытые ловушки. Например, в C можно случайно использовать неинициализированную переменную или забыть освободить выделенную память, а это приводит к утечкам. В Zig такие ошибки предотвращаются на этапе компиляции: компилятор строго следит за инициализацией переменных и корректным управлением памятью.

Zig, кроме прочих своих достоинств, — удобный инструмент для работы с существующим кодом на C и C++. Он поддерживает линковку с этими языками без необходимости писать обертки, а также может компилировать код C и C++ напрямую, используя свой компилятор. Соответственно, Zig без проблем интегрируется в уже существующие проекты. К тому же язык предоставляет встроенные возможности для сборки проектов, что устраняет необходимость в сторонних системах вроде CMake или Make. Полезно для небольших проектов или случаев, когда важны простота и минимализм.

Уделяется внимание тестированию: в язык встроена поддержка unit-тестов, что упрощает процесс разработки и повышает надежность кода.

Особенности и преимущества:

• полностью совместим с C: можно вызывать C-функции и линковаться с его кодом;

• нет скрытых аллокаций: программист сам управляет памятью;

• нет стандартной библиотеки в привычном виде, так что можно писать минималистичные, независимые от платформы программы;

• поддержка компиляции на другие архитектуры «из коробки».

Zig — хороший вариант для системного программирования, разработки операционных систем, компиляторов и низкоуровневых задач, где важны контроль, предсказуемость и производительность. Если хотите узнать больше о языке, тут есть обзор.

Crystal — почти как Ruby, но быстрее

У Ruby есть серьезная проблема — относительно низкая производительность по сравнению с более низкоуровневыми языками. Все дело в том, что Ruby как джаз: гибкий, свободный, но слегка хаотичный. Он интерпретируется на лету и позволяет менять типы данных как угодно, что делает его удобным, но не самым быстрым. Это узкое место ЯП в больших проектах, особенно в высоконагруженных сервисах. Crystal появился как попытка исправить этот недостаток, сохранив стиль Ruby, но ускорив его за счет компиляции в нативный код и статической типизации.

Главная идея Crystal — предложить разработчикам язык, который «выглядит как Ruby, но работает как C». Это значит, что код остается таким же читаемым и выразительным, но при этом компилируется в машинный код, давая значительный прирост скорости. Crystal использует LLVM для оптимизации. И это дает ему производительность, близкую к C, одновременно сохраняя достоинства Ruby.

Crystal также решает проблему неопределенностей, присущих Ruby. Там ошибки типа (TypeError) возникают только во время выполнения, что может приводить к неожиданным багам. В Crystal типы определяются на этапе компиляции, что делает код более надежным. При этом компилятор Crystal способен выводить типы автоматически, что уменьшает необходимость явно указывать их в коде. Правда, в сложных сценариях программисту все же может потребоваться явное указание типов.

Crystal задумывался как универсальный язык, который можно использовать как для веб-разработки, так и для написания CLI-инструментов и микросервисов. Правда, относительно небольшая экосистема и зависимость от компиляции могут ограничивать его использование по сравнению с Ruby. Тем не менее Crystal активно развивается, сообщество растет.

Особенности и преимущества:

• статическая типизация с возможностью вывода типов (почти как в TypeScript);

• компиляция в нативный код, а не интерпретация, что делает его значительно быстрее Ruby;

• совместимость с C, можно напрямую использовать C-библиотеки;

• горутинная модель конкурентности (фиберы), похожая на Go.

Crystal хорош для веб-разработки (есть фреймворк Amber), CLI-инструментов, микросервисов и любых задач, где хочется удобства Ruby, но с лучшей производительностью.

Nim — метапрограммирование и мощный компилятор

Если бы Python и C решили завести ребенка, то это был бы Nim. От Python он унаследовал читаемость и выразительность, а от C — скорость и контроль над ресурсами. Nim задумывался как язык, который дает разработчику максимум свободы: хочешь писать лаконично — пожалуйста, нужен низкоуровневый контроль — тоже без проблем.

Одна из главных фишек Nim — метапрограммирование. То есть ЯП позволяет создавать кастомные DSL (языки внутри ЯП), модифицировать код во время компиляции и гибко управлять типами. Это делает его настоящим «конструктором» для разработчиков, отличая от стандартных языков.

А еще Nim умеет компилироваться в C, C++ и JavaScript, что делает его универсальным инструментом. Можно писать на Nim, а затем получить быстрый C-код, совместимый практически с любой платформой. Поэтому его часто используют там, где нужна высокая производительность, но без сложностей C++.

Особенности и преимущества:

• компиляция в C, C++ или JavaScript, что делает его универсальным;

• шаблоны и макросы, позволяющие создавать собственные DSL (доменные языки);

• высокая производительность, сравнимая с C и Rust;

• автоматическое управление памятью, но без сборщика мусора (можно использовать разные стратегии).

Nim хорошо подходит для написания высокопроизводительных приложений, игр, утилит, а также встраиваемых систем. Благодаря своей кроссплатформенности и поддержке различных бэкендов ЯП может применяться для создания веб-приложений и работы с микроконтроллерами.

F# — мощь функционального программирования

Если C# — это швейцарский нож, который подходит для любой задачи, то F# — хирургический инструмент, заточенный для точных и сложных вычислений.

F# создан для тех, кто хочет писать чистый, лаконичный и предсказуемый код. В нем почти нет места багам, связанным с изменяемым состоянием, а вывод типов позволяет избежать кучи ненужных аннотаций. Код получается не только компактным, но и надежным.

Microsoft (именно эта корпорация разработала язык) задумывала F# как альтернативу C# для задач, где важны математическая точность и функциональный подход. И все получилось — сейчас язык стал популярен в банковской сфере, машинном обучении и научных проектах. Хотя F# не так широко распространен, как его старший брат C#, он нашел ценителей среди тех, кто ценит красоту кода и математическую строгость.

Особенности и преимущества:

• функциональный стиль программирования, который минимизирует побочные эффекты;

• совместимость с C# и .NET, можно использовать библиотеки экосистемы Microsoft;

• вывод типов, что делает код лаконичным;

• асинхронность и потоки данных встроены в язык.

F# широко используется в финансовых компаниях, где важны точность расчетов и предсказуемость кода, например для моделирования рисков, автоматической торговли и управления активами. В машинном обучении и аналитике данных F# помогает быстро работать с большими объемами данных благодаря краткому и удобному коду без лишних действий. Кроме того, его применяют в разработке сложных алгоритмов — это научные расчеты, прогнозирование и оптимизационные задачи, где важны работа с потоками данных и асинхронные вычисления.

Julia — быстрая математика для ученых

Julia появилась, когда разработчики поняли, что Python и R удобны для науки, но слишком медленны. Ученые, аналитики и инженеры постоянно сталкивались с одной проблемой: код писать легко, но работает он не так быстро, как хотелось бы. Можно, конечно, переписывать критически важные части на C или C++, но это не самое приятное занятие.

Разработчики Julia создали язык, который сочетает удобство Python и скорость компилируемых ЯП. Благодаря JIT-компиляции на базе LLVM Julia умеет исполнять код в разы быстрее интерпретируемых языков, не требуя при этом низкоуровневой оптимизации.

Язык дает возможность сделать научные вычисления, анализ данных и машинное обучение простыми, быстрыми и доступными, без использования сторонних языков для оптимизации. Так что Julia — отличный инструмент для исследователей, работающих с большими массивами данных, моделированием физических процессов и разработкой алгоритмов машинного обучения.

Особенности и преимущества:

• JIT-компиляция (Just-In-Time) на основе LLVM делает ее быстрее Python;

• легко интегрируется с Python, R и C;

• отлично работает с многопоточностью и GPU-вычислениями;

• богатая библиотека пакетов для машинного обучения и статистики.

Julia идеально подходит для научных исследований, анализа данных, AI, финансовых расчетов и любых задач, требующих мощных математических вычислений.

Что же, на сегодня все. В подборке показаны языки, которые могут стать вспомогательным инструментом в арсенале разработчика. Если вам нужен низкоуровневый, попробуйте Zig. Хотите писать красиво, но быстро — Crystal. Любите экспериментировать с метапрограммированием — Nim. Если вас привлекает функциональный стиль, изучите F#. А если занимаетесь наукой и анализом данных, то вас порадует Julia.

Что думаете? Пользовались этими языками? Может, есть еще что-то интересное, о чем стоит написать? Делитесь в комментариях!