زبان برنامه نویسی راکت (Racket): کاربردها و ویژگی ها
راکت (Racket) یک زبان برنامه نویسی همه منظوره و چند پارادایمی است. این زبان از ویژگی‌های زبان Lisp ساخته شده با این تفاوت که بسیار آسان‌تر از این زبان است. از این زبان به عنوان یک پلتفرم برای زبان‌های برنامه نویسی جدید نام برده می‌شود. بیایید در این مقاله با ویژگی‌های این زبان و تفاوتش با زبان‌های برنامه نویسی دیگر مانند C++ و پایتون آشنا شویم.
زبان برنامه نویسی Racket چیست؟
زبان برنامه نویسی راکت (Racket) یک زیر شاخه از زبان لیسپ (Lisp) است. لیسپ به دلیل جزئیات زیاد و یادگیری دشوار شهرت دارد. زبان راکت هم ویژگی‌های زبان لیسپ را دارد با این تفاوت که برای برنامه نویسان مبتدی هم مناسب است و یادگیری آن دشوار نیست. این زبان همه منظوره بوده و ادعا می‌کند اولین زبان در دنیا است که به توسعه دهندگان این اجازه را میدهد تا زبان‌های برنامه نویسی جدیدی توسعه دهند.
زبان راکت برخلاف والدش که برای کد زدن با آن نیاز به دانش زیادی بود بسیار ساده است. طراحی این زبان به شکلی بوده است که در برنامه‌های مختلف کارایی داشته باشد.
- در واقع شما با استفاده از این زبان می‌توانید زبان‌های برنامه نویسی جدیدی توسعه دهید. این موضوع، این زبان را بین توسعه دهندگان بسیار محبوب کرده است.
- راکت برای آموزش هم بسیار کاربرد دارد. به عنوان مثال در علوم کامپیوتر از این زبان برای کارهایی مانند طراحی بازی استفاده می‌کنند.
از برنامه‌هایی که از راکت برای توسعه آنها استفاده شده، میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- وب سایت Hacker News که بر روی Arc اجرا می‌شود، توسط راکت توسعه داده شده است.
- کمپانی Naughty Dog از زبان برنامه نویسی راکت در زبان اسکریپتی و در بازی‌های ویدئویی استفاده کرده است.
نمونه‌ای از کد نوشته شده به زبان راکت:
#[macro_use] extern crate rocket;
#[get("/")]
fn index() -> &'static str {
"Hello, world!"
}
#[launch]
fn rocket() -> _ {
rocket::build().mount("/", routes![index])
}
ویژگی‌های زبان برنامه نویسی Racket
از دیگر ویژگی‌های Racket در وب سرورهای مقیاس پذیر و کارآمد، میتوان به اسکریپت نویسی و اتوماسیون اشاره کرد. زبان Racket با سیستم قدرتمند ماکرو به توسعه دهندگان این اجازه را میدهد تا با روش‌های متفاوت این زبان را توسعه دهند و برای کارهایی که به نحو سفارشی و زبان‌های خاص دامنه نیاز دارند مناسب باشد.
از ویژگی‌های این زبان میتوان به این موارد اشاره کرد:
- دیباگ آسان
- تکمیل کد
- برجسته سازی کد در محیط DrRacket
- حلقه چاپی خواندنی (REPL — Read-Eval-Print Loop)
زبان راکت از پارادایم‌های برنامه نویسی مختلف مثل برنامه نویسی شی گرایی و ضروری پشتیبانی می‌کند.
این موضوع این زبان را به گزینه‌ای ایده‌آل برای برنامه نویسان تبدیل کرده است تا بر حسب نیاز خود در پروژه‌های مختلف از هر کدام از آنها استفاده کنند یا سبک‌های مختلف برنامه نویسی را در پروژه‌های خود با هم ترکیب کنند.
تفاوت‌های پایتون و Racket
این دو زبان هر دو سطح بالا هستند؛ اما تفاوت‌های مهمی دارند. مانند:
سینتکس و تایپ
- پایتون سینتکس منعطف‌تری دارد. این به این معناست که شما نیاز ندارید انواع متغیرها را تعریف کنید، همچنین تایپ این زبان پویا است.
- تایپ راکت به صورت ایستا است، شما باید نوع داده را برای آن تعریف کنید. این موضوع باعث می‌شود که زبان راکت در زمان کامپایل، برای تجزیه و تحلیل استاتیک و گرفتن خطاها مناسب باشد.
هدف
- پایتون را یک زبان همه منظوره می‌شناسیم به طوری که برای کارهای مختلفی مانند توسعه وب، تحلیل داده و یادگیری ماشین مورد استفاده است.
- راکت اما یک زبان برنامه نویسی کاربردی است که بیشتر در علوم کامپیوتر برای آموزش و پارادیم‌ها استفاده می‌شود.
جامعه
- پایتون دارای کتابخانه‌هایی بزرگ و زیاد است که برای کارهای مختلفی استفاده می‌شود.
- راکت مانند پایتون در جامعه به طور گسترده مورد استفاده نیست، اما روی توسعه زبان و ابزارهای آموزش محور، متمرکز است که این موضوع این زبان را به زبانی قدرتمند برای یادگیری تبدیل کرده است.
| ویژگی | Python (پایتون) | Racket (راکت) |
|---|---|---|
| سطح زبان | سطح بالا | سطح بالا |
| سینتکس و تایپ | سینتکس منعطف، تایپ پویا (Dynamic Typing) نیازی به تعریف صریح نوع داده نیست. | تایپ ایستا (Static Typing)، نیاز به تعریف صریح نوع داده |
| هدف | زبان همه منظوره (توسعه وب، تحلیل داده، یادگیری ماشین و...) | زبان کاربردی با تمرکز بر آموزش علوم کامپیوتر و مفاهیم برنامه‌نویسی |
| جامعه و اکوسیستم | جامعه بسیار بزرگ، کتابخانه‌ها و ابزارهای گسترده برای انواع پروژه‌ها | جامعه کوچک‌تر، تمرکز بر آموزش و توسعه ابزارهای آموزشی |
| کاربرد اصلی | استفاده در صنعت و پروژه‌های واقعی | استفاده بیشتر در آموزش مفاهیم نظری و برنامه‌نویسی کاربردی |
| قابلیت گسترش | بسیار گسترده (کتابخانههای متنوع مانند NumPy، TensorFlow، Django و...) | محدودتر، بیشتر در حوزه‌های آموزش و پژوهش |
| زمان تشخیص خطا | بیشتر در زمان اجرا (به دلیل تایپ پویا) | بیشتر در زمان کامپایل (به دلیل تایپ ایستا) |
تفاوت‌های C++ و Racket
زبان‌های C++ و Racket از نظر رویکرد برنامه نویسی تفاوت‌های چشمگیری با یکدیگر دارند.
سینتکس
- C++ یک سینتکس قدیمی، با قوانین زبان C دارد. در مقابل راکت سینتکس بهتری دارد و مشابه زبان Lisp است. این تفاوت بر روی نحوه نوشتن، خواندن و درک کد تاثیر زیادی دارد.
پارادایم
- C++ این زبان یک زبان چند پارادایمی است و به سبک‌های شی گرایی، رویه‌ای و عمومی میتوان در آن کدنویسی کرد. اما زبان راکت یک زبان کاربردی است و استفاده از توابع خاص و تغییر ناپذیر را پیشنهاد میدهد.این تفاوت بر مواردی مانند حل مسئله و راه حل‌های طراحی تاثیر می‌گذارد.
مدیریت حافظه
- در زبان C++ برنامه نویسان از طریق ویژگی‌های مانند اشاره گرها مدیریت بیشتری بر حافظه خواهند داشت. اما در زبان راکت مدیریت خودکار حافظه از طریق جمع آوری زباله را داریم. به همین علت خطرهایی مثل مدیریت نامناسب حافظه در راکت به حداقل می‌رسد.
| ویژگی | C++ | Racket (راکت) |
|---|---|---|
| سطح زبان | سطح پایین‌تر نسبت به راکت، نزدیک‌تر به سخت‌افزار | سطح بالا، انتزاعی‌تر و ساده‌تر |
| نحو (Syntax) | مبتنی بر سینتکس C، قوانین سختگیرانه‌تر و سنتی‌تر | سینتکس ساده‌تر و نزدیک به زبان Lisp، خواناتر برای برنامه‌های کاربردی |
| پارادایم‌های برنامه‌نویسی | چند پارادایمی (شی‌گرایی، رویه‌ای و عمومی) | تابع‌گرایی (Functional Programming) با تاکید بر توابع و عدم تغییرپذیری |
| مدیریت حافظه | مدیریت حافظه دستی، استفاده از اشاره‌گرها (Pointers)، امکان مدیریت دقیق ولی با ریسک خطا | مدیریت خودکار حافظه (Garbage Collection)، کاهش خطر خطاهای حافظه |
| کاربرد اصلی | توسعه سیستم‌ها، بازی‌سازی، نرم‌افزارهای سطح پایین و کارایی محور | آموزش علوم کامپیوتر، برنامه‌نویسی تابعی، پروژه‌های تحقیقاتی |
| کنترل بر عملکرد | بسیار بالا؛ برنامه‌نویس کنترل کامل بر منابع سیستم دارد. | کمتر؛ تاکید بیشتر بر سادگی توسعه و امنیت حافظه |
| خطاهای زمان اجرا | احتمال بروز خطاهای حافظه و اشکالات سیستمی بالاست. | خطر خطاهای حافظه به طور چشمگیری کاهش می‌یابد. |
کلام آخر
زبان برنامه نویسی Racket، زبانی سطح بالا و مناسب آموزش است. این زبان با تمرکز بر روی مفاهیم بنیادی مخصوصا علوم کامپیوتر شناخته می‌شود. یادگیری این زبان دشوار نیست و ویژگی‌های منحصر به فردی دارد مانند دیباگ آسان، برجسته سازی و… . با این ویژگیها و تفاوت‌هایی که بین زبان راکت، پایتون و C++ گفته شد، به نظر شما کدام زبان کاربردیتر است؟
سوالات متداول
قابلیتهای زبان راکت چیست؟
از قابلیتهای ویژه این زبان میتوان به داشتن ابزارهایی مانند ماکروها، کتابخانههای توسعه سینتکس و… اشاره کرد. این ابزار به برنامه نویسها این امکان را میدهد تا با توجه به نیاز خودشان سینتکس این زبان را توسعه دهند.
برنامه نویسی Racket بهتر است یا Python؟
طبق ویژگیها و کاربردهایی که از این زبانها میدانیم، به نظر میآید پایتون کاربردیتر باشد و راکت بیشتر برای آموزش مورد استفاده است.
منابع
- https://stackshare.io/stackups/python-vs-racket
- https://stackshare.io/stackups/cplusplus-vs-racket
اولین دیدگاه را اضافه کنید.