Python и C++ — два очень разных языка программирования. У них разные особенности и предназначены они для разных задач. Однако у обоих есть одна общая черта: поддержка объектно-ориентированного программирования.
В этом руководстве рассмотрим особенности Python, и его ключевые отличия от C++.
Особенности C++
- Компилируемый язык
- Строго типизируемый с учетом регистра
- Не зависит от устройства — портативный и модульный
- Быстрый и эффективный
- Мощный
- Использует указатели и имеет огромную библиотеку функций
- Поддерживает следующие особенности ООП:
- Классы и объекты
- Абстракция
- Инкапсуляция
- Полиморфизм
- Наследование
Особенности Python
- Понятный синтаксис и простой в изучении
- Легко масштабируемый
- Бесплатный, с открытым исходным кодом и кроссплатформенный
- Объектно-ориентированный с высоким уровнем надежности и отличной читаемостью
- Может использоваться для прототипирования и тестирования, чтобы позже переходить к разработке на других высокоуровневых языках
- Предлагается с крупной библиотекой, включающей XML-парсеры и многое другое
Теперь посмотрим на основные отличия:
| Параметр | C++ | Python |
|---|---|---|
| Компиляция | Компилируемый | Интерпретируемый |
| Простота в использовании | Писать код непросто | Легко писать код |
| Статическая/динамическая типизация | Статически типизируемый | Динамически типизируемый |
| Портативность | Не портативный | Портативный |
| Сборка мусора | Не поддерживает сборку мусора | Поддерживает сборку мусора |
| Установка | Простая установка | Сложный в установке |
| Типы | Типы данных проверяются при компиляции | Привязывается к значениям, проверяемым во время работы программы |
| Область видимости переменных | Ограничены в пределах блоков и циклов | Доступны вне циклов или блоков |
| Быстрое прототипирование | Невозможно | Возможно |
| Функции | Ограничены по типу параметров и возвращаемому типу | Нет ограничений по типу параметров и возвращаемому типу |
| Эффективность | Сложно поддерживать | Легко поддерживать |
| Сложность синтаксиса | Использует блоки и точки с запятой | Нет блоков и точек с запятой (используются отступы) |
| Скорость выполнения | Быстрый | Медленный |
| Производительность | Высокая производительность | Низкая производительность |
| Популярность | Более популярный во встроенных и энтерпрайз-системах | Наиболее популярен в машинном обучении |
| Простота и удобство использования | Сложен в изучении и используется в низкоуровневых приложениях | Простой, используется в машинном обучении и веб-приложениях |
Ключевые отличия C++ и Python
Дальше перечислены основные отличия C++ и Python с точки зрения языков программирования.
Компиляция
Python — интерпретируемый язык. Файлы с расширением .py не нужно компилировать. Можно передавать код прямо в интерпретатор Python и получать результат.
C++ — это компилируемый язык. Компилятор создает код из написанного программистом, который потом выполняется для получения результата.
Использование
У C++ много разных функций и относительно сложный синтаксис. Код на этом языке писать не так просто.
У Python синтаксис очень простой, поэтому программы выглядят намного проще и их легче писать.
Статическая/динамическая типизация
C++ — статически типизируемый язык. Таким образом типы данных проверяются во время компиляции. Благодаря этому исходный код при работе защищен от ошибок.
Python же предрасположен к ошибкам, ведь типы там проверяются уже при работе программы.
Портативность
Python портативен. Он также кроссплатформенный, что позволяет запускать код на разных устройствах.
C++ не является портативным, поэтому для каждой платформы код нужно специально компилировать: «Написал код однажды, компилируй везде».
Сборка мусора/управление памятью
В C++ памятью нужно управлять вручную. Здесь нет автоматической сборки мусора.
Python же поддерживает автоматическую сборку мусора. Управление памятью в нем осуществляется автоматически.
Быстрое прототипирование
С помощью Python можно заниматься быстрым прототипированием, чтобы потом создавать приложения на других языках программирования.
Недоступно для C++.
Область видимости переменных
Код в C++ разделяется с помощью фигурных скобок в циклах. Область видимости переменных ограничена этими блоками.
В Python область видимости переменных не ограничена ничем. Переменные доступны в рамках одной конструкции.
Установка
C++ можно легко установить на Windows, а вот с Python посложнее. Некоторые библиотеки не совместимы с Windows.
Типы
В C++ типы данных привязываются к именам и проверяются при компиляции. Это уменьшает количество возможных ошибок при работе.
В Python же типы данных проверяются уже во время работы программы. Из-за этого количество ошибок в этом языке может быть больше.
Функции
Функции — это блоки кода с одним или несколькими параметрами и возвращаемым значением. У каждого параметра и возвращаемого значения есть свой тип.
В C++ типы всех значений должны совпадать с тем, что передается. В Python таких ограничений нет.
Эффективность
Код на C++ сложнее поддерживать, поскольку он становится только сложнее с ростом размера приложений.
У Python же наоборот более чистый код и понятный синтаксис. Его поддерживать значительно легче.
Сложность синтаксиса
В C++ есть четкое разделение блоков с помощью фигурных скобок, а также точек с запятой. Таким образом этот код отлично организован.
В Python же нет ни скобок, ни точек с запятой. Там используются отступы.
Скорость выполнения
Программы на C++ работают быстрее. Именно поэтому этот язык используется в тех сферах, где скорость имеет значение, например, в играх.
Python же медленнее. Код на Python работает даже медленнее Java-приложений.
Производительность
C++ — статически типизируемый язык, поэтому при работе с программой возникает меньше ошибок. Такой код работает быстрее. Это делает C++ высокопроизводительным языком.
Python динамический, поэтому при работе с ним чаще происходят ошибки, а общая производительность ниже в сравнении с C++.
Зато в машинном обучении Python почти нет равных.
Простота и удобство в использовании
Python дает возможность писать простой и понятный код. Это позволяет разрабатывать сложные приложения для машинного обучения, не задумываясь об особенностях синтаксиса.
Также Python легче изучать. О C++ такого сказать нельзя. Это низкоуровневый язык, который больше подходит компьютерам, чем людям.
У Python в этом плане преимущество, особенности если говорить о приложениях для машинного обучения.
Ключевые достоинства Python
- Одно из главных достоинств Python — простой и понятный синтаксис. Программистам с C++ он будет понятен почти сразу, пусть изначально может и не хватать скобок и точек с запятой.
- У Python огромная стандартная библиотека с ридерами/райтерами для CSV, ZIP и других форматов, XML-парсеры, инструменты для работы с сетью и так далее.
- Язык подходит для создания веб-приложений.
- Поддерживает duck-typing, когда можно создавать и вызывать объект, не волнуясь о том какого он типа.
- Лучше всего подходит для машинного обучения.
Преимущества C++ над Python
- Главное преимущество C++ — производительность. Его скорость работы намного выше в сравнении с Python.
- C++ подходит почти для всех платформ, а также для встроенных систем, в то время как Python работает только на отдельных платформах, поддерживающих высокоуровневые языки.
- C++ более предсказуем благодаря статической типизации. Это же влияет и на производительность.
- При работе с C++ можно изучать низкоуровневое программирование, ведь язык близок к железу. В случае с Python это не сработает.
Часто задаваемые вопросы
Лучше учить C++ вместо Python?
Программист должен выбрать, что ему учить. Это также зависит от потребностей. Если вас интересует системное или низкоуровневое программирование, то обратите внимание на C++.
Если же ближе машинное обучение, то Python подойдет больше. Также можно познакомиться с веб-программированием на примере Ruby, JavaScript, Angular и так далее.
Все зависит от интересов и потребностей. Плюс, никогда не будет лишним знать несколько языков программирования.
Python лучше чем C++
Да. Если говорить о простоте синтаксиса и легкости освоения. Python можно взять просто для того, чтобы познакомиться с программированием. Там нет точек с запятой, указателей, шаблонов, STL, типов и так далее.
Если вы хотите познакомиться с основами программирования, то Python явно лучше C++. Однако последний выигрывает в плане производительности, скорости работы, широты применения и так далее.
Может ли Python заменить C++
Нет. C и C++ образуют основу программирования. По сути, даже Python построен на базе C. Поэтому не может быть такого, что Python заменит один из этих языков.
Он может оказаться впереди в тех сферах, где нет взаимодействия с устройствами, производительности, серьезного управления ресурсами и так далее.
Что лучше, если выбирать из C++, Python и Java
У всех трех языков есть свои преимущества и недостатки. C++ славится своей производительностью, скоростью и управлением памятью. В Java основное — это его платформа. В то же время для Python главное простота, читаемость и поддержка со стороны сообщества.
Личные предпочтения помогут сделать выбор. Без этого невозможно сказать, какой язык лучше.
Почему C++ быстрее Python
По следующим причинам:
- Хороший C++ код исполняется в CPU быстрее, чем Python
- Нет этапа интерпретации, когда каждое выражение построчно оценивается
- Нет постоянно работающего сборщика мусора
- Есть больше контроля над системными вызовами
- Можно запросто писать машинный код
Это все и влияет на более высокую производительность кода C++. Вот что влияет на более медленную работу Python:
- Язык интерпретируется, а не компилируется
- В Python нет примитивов. Все представлено в виде объектов встроенных типов
- Списки содержат объекты разных типов. Это требует дополнительного места для определения будущих элементов в списке
Выводы
C++ и Python — разные языки с разным набором функций и областями применения. У Python более простой синтаксис, хорошая читаемость, однако он проигрывает C++ в плане производительности и скорости.
Python подходит для машинного обучения, а C++ — для широкого спектра приложений, включая системное программирование.
