Почему невозможно создать идеальный язык программирования

«Идеальный» не значит «популярный»

Примечательно, что на языках, которые намеренно создавали как «идеальные» и которые часто хвалят сами программисты, почему-то кодит лишь небольшая группа энтузиастов. Взять, например, Haskell.

В 1987 году математики и инженеры решили создать универсальный функциональный язык. Чтобы он подходил для учёбы, решения исследовательских и практических задач, а также базировался на лучших идеях функционального программирования. Haskell хвалят и уважают, но найдите его в любом рейтинге и сравните, например, с ненавистным РНР или «кривым» JavaScript.

В этом есть парадокс. С одной стороны, идеальный язык программирования должен быть очень популярным, чтобы все разработчики на нём писали. С другой — чем больше у языка пользователей, тем больше разных комьюнити, проблем с совместимостью версий, вопросов стандартизации и других деталей, которые портят «прекрасный язык».

Получается, чтобы язык оставался идеальным, у него должно быть мало поклонников и разработчиков, которые смогут его освоить.

До понимания прекрасного нужно ещё дорасти

Далеко не все программисты способны понять, насколько хорош язык, насколько качественно и удобно он спроектирован. Для этого недостаточно уметь программировать на паре языков — нужны более глубокие знания и опыт.

На первых порах многие разработчики страдают синдромом самозванца и думают, что вообще ничего не знают. В таком состоянии любой язык кажется «странным», «непредсказуемым» и «кривым». Знаменитый IT-гуру Эрик Реймонд советует выучить Python, C/C++, Perl и Lisp, чтобы стать настоящим хакером. А эссе директора по исследованиям Google Питера Норвига называется «Научитесь программировать за десять лет», что как бы намекает.

В общем, чтобы оценить, насколько плох или хорош язык, сначала станьте опытным разработчиком, глубоко изучите технологии, парадигмы и несколько языков. А после можно смело ругать, например, HTML за то, что на нём нельзя писать блокчейны. Или Python за динамическую типизацию.

У каждого языка свои задачи

Язык программирования — это инструмент, который решает довольно ограниченный круг задач, поэтому для чего-то он подходит лучше, а с чем-то справляется так себе. Да, можно написать веб-сайт на С++ и программировать микроконтроллеры на JavaScript, даже Brainfuck потенциально способен на многое. Но всё же мы пишем фронтенд на JavaScript, управляем контроллерами с помощью С++, а Brainfuck не упоминаем всуе.

Языки развиваются вместе с задачами, которые они решают. Например, в середине XX века с их помощью рассчитывали траекторию артиллерийских снарядов и решали сложные уравнения. Сейчас задач куда больше: операционные системы, игры, нейронные сети, блокчейн и много чего ещё. Невозможно представить язык, который одинаково хорошо со всем этим справится.

Даже языки общего назначения вроде Python умеют далеко не всё. Из-за низкой скорости на нём не программируют микроконтроллеры, не пишут операционные системы и редко используют в геймдеве.

Компании «пиарят» свои языки

И не забывайте о вездесущей «невидимой руке рынка». Крупные компании продвигают языки, которые подходят для их задач. Например, Google инвестирует в Python, создаёт Go и Logica, и в то же самое время вместе с Microsoft, Amazon и другими техногигантами работает над Rust. Facebook* продвигает React, а Apple — Swift, который пришёл на замену Objective-C.

Разработка или поддержка языка влечёт за собой появление новых платформ, сред и IDE — а это тоже бизнес, в котором крутятся миллиарды долларов. Компании инвестируют в языки, чтобы они лучше решали задачи и чтобы росло количество нужных им разработчиков. А значит, каким бы «кривым», «странным» и «избыточным» ни был язык, он будет жить и развиваться, пока это нужно бизнесу.

Критерии идеального языка

И всё же, какие качества приближают язык программирования к идеалу? Британский учёный Тони Хоар, автор алгоритма быстрой сортировки, предложил такие критерии:

• Простота — чтобы программист быстро разобрался в инструментах языка.
• Безопасность — чтобы программист не тратил лишнее время на поиск ошибок.
• Быстрая компиляция — чтобы программист не тратил время в процессе отладки.
• Эффективность — чтобы программа не «ела» слишком много памяти.
• Читабельность — чтобы программист не мучился, разбирая чужой код.

В общем, Тони заботился о времени и психике программистов, за что и мы в ответ пожелаем ему крепкого здоровья.

А какой язык больше всего нравится разработчикам? С 2016 года пользователи Stack Overflow называют своим любимчиком Rust.

Другими словами, никаких сюрпризов, сильных эмоций и крепких выражений, всё настолько предсказуемо и ровно, что даже скучно.

Вот что конкретно нравится программистам в Rust:

• Высокая производительность (в ряде тестов обходит даже С\С++).
• Безопасная работа с памятью благодаря системе валидации ссылок borrow checker. Это часть компилятора, которая проверяет, актуальны ли данные, на которые ссылается часть кода (уникальная фича Rust).
• Хорошая экосистема: установщик rustup (аналог PIP в Python и npm в Node.js), CLI-утилита Cargo для управления зависимостями, запуска тестов и создания документации, сайт crates.io для поиска и публикации библиотек.
• Обратная совместимость версий языка и их совместимость с разными библиотеками (например, у PHP и Python с этим проблемы).
• Качественная документация и обучающие материалы (как у Python и PHP).
• Развитое сообщество. Не такое, как Java User Group или Python-сообщество, но всё же.

Сообщество Rust далеко не самое крупное и пока не входит в топ-10 — там крепко прописались JavaScript, Python и Java. А ведь размер здесь имеет значение: чем больше людей работает над библиотеками и другими инструментами, тем быстрее развивается язык. С другой стороны, нередко большие сообщества порождают хаос и пугают своей токсичностью, как, например, у JavaScript.

Тысячи разработчиков ненавидят JavaScript, но вынуждены на нём писать — он всё же покрывает потребности 97,5% сайтов. Фанаты React ругают Vue или Angular и наоборот. Евангелист JavaScript Эрик Эллиотт считает, что почти никто толком не понимает язык, потому и сообщество сумасшедшее.

У Rust здесь пока тишь да гладь. Относительно высокий порог входа отсеивает дилетантов, поэтому обсуждения и ответы, как правило, спокойные и по делу. В официальных чатах, форумах, сабреддитах и на Stack Overflow модераторы стараются поддерживать доброжелательную атмосферу. Неофициальные сайты и форумы тоже от них не отстают.

Вспомним про Haskell, вокруг которого собралось хоть и небольшое, но довольно дружное и преданное сообщество (хотя новичкам регулярно прилетает). Вот за что хаскелисты хвалят свой любимый язык:

• «Ленивые вычисления», которые откладываются до момента, когда понадобится их результат. Это снижает нагрузку на память и ускоряет работу программы.
• Безопасное управление памятью (где-то всплакнули сишник и плюсист).
• Алгебраические, то есть составные, типы данных.
• Чистые функции, в которых выходные данные однозначно определяются входными.
• Легко читать и поддерживать код (если осилил язык, конечно).
• Много учебных материалов.

Вообще у хаскелистов особое понимание «удобного» и «прекрасного». Только посмотрите, с какой любовью они пишут о языке:

• «Изучение Haskell расширяет ваше сознание».
• «Вещи, которые в других языках считаются лучшими практиками или паттернами программирования, в Haskell выражаются естественным образом».
• «Haskell… позволяет программисту освоить новый, нетрадиционный подход к написанию программ».

А теперь вернёмся к реальности. Несмотря на лестные (и часто справедливые) отзывы, Haskell остаётся нишевым языком. Вакансий, в которых он упоминается мало, а будущее «почти идеального языка» туманно. Сложность в изучении точно не способствует росту популярности. А фичи из функционального программирования постепенно появляются в других, более понятных языках.

Да кому он нужен, ваш идеал?

На популярность и качество языка программирования влияет куча факторов, но есть одна «константа» — случайность. Многие языки появились, когда создатели решали срочные задачи, и там вряд ли кто-то думал о совершенстве. «Как бы идеальные» языки не пользуются большим спросом и на самом деле далеки от идеала.

Даже если представить, что кто-то и создаст совершенный язык, тут же найдётся энтузиаст, который захочет его улучшить, и всё завертится по новой.

А для тех, кто дочитал до конца, мы откроем большой секрет: идеальный язык давно изобрели, и это Lisp ;-)