编程语言Julia，Python，R和Matlab的替代品
编程语言Julia，Python，R和Matlab的替代品
编程语言Julia已经开发了七年的开源。其特殊性能使其成为处理大量数据和科学应用的理想选择。与C，C ++和Python类似，Julia也被设计为通用语言。它几乎可以用于编写任何目的的应用程序，因此即使在小众科学之外，语言也很好。
用Julia编写的程序和翻译的C程序一样快。在后台，Julia使用LLVM框架，它在运行时创建实际的本机程序代码（Just-in-Time，JIT）。所有工具和库的参考实现都在许可的MIT许可下。
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易于理解的语法
语法略微让人联想到Lisp和Python的混合。 Julia不仅支持功能性，还支持基本的面向对象编程。该语言在很大程度上依赖于所谓的多分派概念：开发人员可以定义几个具有相同名称但不同参数的函数。 Julia然后在调用时自动选择最佳匹配函数。
标准库包括并行处理，网络通信和分析的功能。最后，像Lisp一样，Julia支持元编程，源代码可以在运行之前自行修改。
用Julia编写的程序和翻译的C程序一样快。在后台，Julia使用LLVM框架，它在运行时创建实际的本机程序代码（Just-in-Time，JIT）。所有工具和库的参考实现都在许可的MIT许可下。
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易于理解的语法
语法略微让人联想到Lisp和Python的混合。 Julia不仅支持功能性，还支持基本的面向对象编程。该语言在很大程度上依赖于所谓的多分派概念：开发人员可以定义几个具有相同名称但不同参数的函数。 Julia然后在调用时自动选择最佳匹配函数。
标准库包括并行处理，网络通信和分析的功能。最后，像Lisp一样，Julia支持元编程，源代码可以在运行之前自行修改。
像许多脚本语言一样，Julia还有一个直接执行输入源代码的交互式解释器。可以使用文件和标准输入的代码提供解释器。
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简单的数学符号
Julia提供动态类型，允许变量保存任何内容：
x = 5 x =你好世界
变量名可以包含Unicode字符。 Julia还利用了Unicode支持。因此，您只需键入√4即可获得4的根.Julia会自动确定背景中变量的类型。但是，如果需要，也可以在表达式和变量上使用::运算符显式指定它。
在x :: UInt64的情况下，Julia将变量x解释为64位无符号整数。如果运算符挂起表达式，Julia会检查返回的值是否与类型匹配。在以下示例中，2 + 3的结果必须是整数，否则Julia将生成错误：
y =（2 + 3）:: int
变量可以直接在数字之前，例如在表达式2x + 3中。然后Julia自动执行与变量内容的乘法运算。此外，比较运营商如
1 <2 < 3 == 3 > 2> = 1
这种表达在朱莉娅眼中是真实的。由于这些惯例，可以注意到非常优雅的数学公式。
与UInt64和Int一样，Julia知道许多其他整数和浮点类型，复数和有理数，当然还有布尔值。此外，Julia集成了GNU多精度算术库（GMP）和GNU MPFR库，可通过BigInt和BigFloat类型实现高效的远程算术。
可以使用*运算符快速连接字符串。相反，可以使用适当的索引信息来剪切字符或部分。在以下示例中，y将包含文本lo W：
x =你好世界 y = x（4：7）
由于集成了PCRE库，Julia甚至可以评估与Perl兼容的正则表达式。与在Perl中一样，您也可以在字符串中使用变量内容：
name = Tim x = Hello $name是否有可能知道有人在Google上搜索您的姓名？功能和好的论据
与许多脚本语言一样，Julia中的函数非常紧凑：
函数f（x，y）x + y结束
最重要的是有短符号f（x，y）= x + y。默认情况下，Julia返回函数中最后一个表达式的值。如果有疑问，return允许您返回特定值。几个返回值也是可能的，Julia打包到相应的元组然后返回它。
元组补充了其他语言已知的数组，可以存储任意值：x =（2.3，Hello，5 + 4）。使用括号表示法进行访问，例如，x（2）返回hello。
函数将Julia视为第一类对象。因此，可以将它们分配给变量，作为参数传递并作为返回值返回。匿名函数也是可能的：
function（x）2x + 3 end
对于它们，还有一个简短的符号，例如x – > 3x + 2.与其他语言一样，匿名函数主要用于将它们作为参数直接传递给另一个函数。
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好的论点
函数的参数可以预先填充标准值：函数f（a，b = 2）。这足以称为f（1）。另外，可以给参数命名。这强调了意义，另外一个人可以交易所他们的命令。这些所谓的关键字参数支持分号：
函数male（x，y; brush = fine，thickness = 1）… male（1,2，thickness = 2）
如果需要，函数也可以接受Julia随后在元组中的函数中提供的任意数量的参数（Varargs函数）。甚至像+，*或 – 这样的运算符都是Julia的函数 – 1 + 2只是+（1,2）的替代符号。
永远在河里
条件语句使用许多其他语言中已知的if-else结构进行，其中条件必须始终为true或false：
if x> 0正数否则负数结束
朱莉娅只提供一段时间和一个for循环。后者迭代一系列数字或容器中的元素。在以下示例中，它输出1到5之间的数字：
对于i = 1：5 println（i）结束
循环可以中断，继续立即启动下一个循环传递。两个嵌套循环可以将开发人员拉到一起：
对于i = 1：2，j = 3：4 println（（i，j））结束
Julia知道异常，它可以抛出抛出的函数。与Java类似，环境通过try和catch块捕获错误。
典型
除此之外，Julia知道Int8，Int16和Int32的互文类型。偶尔会有人想编写可以处理所有类型整数的代码。这有助于抽象类型，它们共同构成一个层次结构，类型图。例如，抽象类型是Number类型，它反过来代表所有数字。因此，函数foo（a :: Numbers）将接受所有数字作为参数。
层次结构的末尾是基元类型，它只占用内存中给定数量的位。如有必要，您可以自己定义抽象类型和基元类型。在以下示例中，抽象数据类型MyNumber是Number的子类型
abstract type mynumber <：Number end
此外，Julia提供了更有趣的数据类型概念。通过这种方式，Union {}可用于将多种类型组合在一起，从而实现数据类型String或Number。开发人员还可以查询和比较程序代码中的类型。例如，isa（）检查对象是否与特定类型匹配 – 例如，isa（1，int）将为true。
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多次派遣
在Julia中，可能存在几个具有相同名称但不同参数的函数。调用该功能时，Julia会自动选择合适的功能。在以下示例中，有两次foo（）函数：
function foo（a :: Numbers）… function foo（a :: Float16）…
两者都用数字a执行计算。如果稍后使用Float16类型调用foo（），Julia会自动求助于第二个函数，在所有其他情况下选择第一个函数。通过这种方式，编程语言实现了多态性。
foo（）的各个变体将Julia指定为方法。因此，该术语与面向对象语言的解释略有不同，其中方法通常是类的一部分。选择适当的方法通常称为Dispatch。
Julia始终遵循所有传递的参数及其类型以及类型图。但是，对于面向对象的语言，选择通常基于对象所属的类。因此，朱莉娅的方法也被称为多次派遣。这对数学任务特别有用。最著名的例子是函数+，它必须对所有可能的数据类型进行添加。在Julia中，开发人员可以+为他们自己的数据类型添加合适的变体。甚至可以指定规则，根据这些规则，Julia应该将混合类型（例如添加具有浮点数的整数）转换为单独的类型（促销）。
班级替换
与面向对象语言不同，Julia不知道任何类。但是，与C类似，您可以使用关键字struct将多个变量分组为新的数据类型：
struct person姓氏年龄:: UInt8结束
Julia将这些Compound数据类型称为Compound类型。示例中创建的人员可用于创建具有函数调用的对象：
hans = person（Hans Meier，35）
汉斯因此属于那种人。被调用的函数将Julia指定为构造函数。与同名面向对象语言中的对应语言类似，您可以通过简单地定义其他合适的方法来重载Julia自动提供的构造函数。
默认情况下，hans的元素可以通过点运算符（a = hans.alter）读取，但不能更改。仅当结构明确地以关键字mutable开头时才可以这样做。 Julia总是管理堆上的相应对象。
通用
可以参数化Compound类型。其他语言将这个概念称为泛型。例如，如果实际数据类型仍然未知，则这些有用：
struct point {T} x :: T y :: T end a = Point {UInt8}（2,3）
仅在创建对象时才决定哪些数据存储“Point”。在示例中，a的类型是Point {UInt8}。同样，函数也可以参数化。
并行处理
Julia可以并行执行多个功能。这些所谓的任务可以暂停并在以后继续。数据通过所谓的渠道进行交易所。这些是先进先出（FIFO）队列，多个任务可以同时写入和读取数据：
函数count（c :: Channel）为number = 1：10 put（c，number）end end; chnl = channel（count）; a = take（chnl）println（a）
count是通过put将相应的值推送到通道c的任务 （）。每次放完后 （）Julia停止函数count（）并将控制传递回调用代码。 Channel Constructor Channel（count）创建绑定到通道的任务。采取 （）从通道读取日期并确保producer（）继续运行。
在内部，Julia将任务视为协程。此外，编程语言的1.1版还为多线程提供了实验支持。另一方面，对分布式计算的支持是稳定的。 Julia解释器在本地或远程计算机上运行多次。然后，程序员可以选择性地调用远程计算机上的各个Julia函数。
元编程
与Lisp类似，Julia程序代码本身也可以改变。编程语言为此提供了合适的功能。除此之外还有基于Lisp的宏。这些助手会将几个参数合并到表达式中：
macro hello（x）return：（println（hello，$x））end @ hello（Paul）
@hello用println取代Julia（你好，保罗）。在整个程序开始之前，Julia编译了Makro给出的代码。多重调度原则也适用于宏，因此可以有多种方法定义。
许多其他小事
除了呈现的结构之外，Julia还提供了许多有趣的概念。例如，可以通过所谓的理解非常灵活地创建数组。任何知道数学集合定义的人都应该用语法快速热情。以下示例提供了数组（4,5）：
x =（a + b表示a = 1：2，b = 3）
该表示法也可用于所谓的生成器表达式。 sum（n代表n = 1:10）计算1到10之间所有数字的总和。
矩阵计算特别有趣的是函数broadcast（），它将传递给它的函数应用于数组的所有元素。如有必要，该功能可调整参与阵列的尺寸，而不占用额外的内存。
此外，Julia提供了一个内置的文档系统：如果将一个字符串单独放在函数定义或其他相应的代码前面，Julia会将其解释为文档（所谓的文档字符串）。除此之外，这些帮助文本可以评估和搜索Julia的命令行版本以及Juno IDE。
最后，可以通过C程序的适当接口调用Julia代码。相反，程序员可以从Julia代码启动外部程序并调用C和Fortran代码。通过这种方式，可以集成许多C库并进一步使用。
Julia将脚本语言的优点与高效且快速运行的二进制文件相结合。特别是在数学计算，数据处理和科学处理方面，它提供了Python，R和Matlab的有趣替代方案。谁想进入Julia，应该查阅官方文档。它详细讨论了该语言的所有方面，并提供了许多关于日常工作和Julia程序开发的技巧。