5代编程语言
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.. figure:: https://img.zhaoweiguo.com/knowledge/images/architectures/evolutions/lang_regexp.jpeg

   编程语言的发展历程。最初之所以提出第 4 代语言的概念，其目的就是希望非专业程序员也能做应用开发，不过就目前情况来看，这个目的并没有得到很好的实现。

编程范式::

    命令式、声明式（包括了函数式、逻辑式等）、面向对象式、泛型式、并发式、切面式


命令式编程范式
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.. note:: 命令式编程范式，主要就是模拟电脑运算的过程。更进一步地来说，是直接模拟目前主流的冯・诺依曼机（Von Neumann Machine）的运算过程，是对冯・诺伊曼机运行机制的抽象。


冯・诺伊曼机的基本特点是，在程序计数器的集中控制下，按顺序依次从内存中获取指令和数据，然后进行执行，因此它是以控制驱动的控制流方式工作的::

    1. 冯・诺依曼机（Von Neumann Machine）
    2. 以数据驱动的数据流方式工作的数据流机
    3. 以需求驱动的数据流方式工作的归约机

从编程范式的角度来看::

    命令式编程的世界观是：程序是由若干行动指令组成的有序列表；
    命令式编程的方法论是：用变量来存储数据，用语句来执行指令

    采用命令式编程范式的程序，是由若干行动指令所组成的有序指令列表，
        也就是由一系列指明执行顺序的祈使句 ——“先做这，再做那” 所组成，属于行动导向，
        强调的是定义问题的解法 —— 即 “怎么做”，因而算法是显性的而目标是隐性的。

    从纯粹性的角度来说，命令式编程范式的代表语言为 Fortran、Pascal、C 等。

声明式编程范式
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* 声明式编程的世界观是：程序是由若干目标任务组成的有序列表
* 声明式编程的方法论是：用语法元素来描述任务，由解析引擎转化为指令并执行


.. note:: 声明式编程范式，主要是模拟人脑思维的过程。声明式重目标、轻过程，专注问题的分析和表达，而不是算法实现。它不用指明执行顺序，属于目标导向，强调的是定义问题的描述 —— 即 “做什么”，因而目标是显性而算法是隐性的。

从编程范式的角度来看::

    1. 声明式编程的世界观是：程序是由若干目标任务组成的有序列表；
    2. 声明式编程的方法论是：用语法元素来描述任务，由解析引擎转化为指令并执行

    第 4 代，面向问题的语言，基本上都属于声明式编程范式，而且往往也只支持声明式编程范式
    
    声明式编程的代表语言为 SQL、SAS、SPSS、LaTeX、Regex（即正则表达式）等

声明式编程的代表语言大都是领域特定语言 DSL::

    1. SQL 是专用于解决数据库操作问题的语言
    2. SAS 和 SPSS 是专用于解决统计分析问题的语言
    3. LaTeX 是专用于解决排版问题的语言
    4. Mathematica 是专用于解决科学计算问题的语言
    正则表达式（Regex，Regular expression），则是专用于解决文本查找匹配问题的专门语言


.. note:: 声明式编程范式的主要特点就是，重在目标而非过程、重在描述而非实现，以声明式语句直接描述要解决的目标任务，专注于任务的分析和表达。声明式没有专注于处理逻辑和算法实现的过程，它具体的处理逻辑和算法实现是由语言解析引擎来负责的。

.. note:: 通过声明式编程语言所编写的程序，到底是如何实现功能的呢？事实上，这是由语言解析引擎，也就是编译器或解释器，最终通过命令式编程来实现功能的。不过，这仅限于冯・诺依曼机中的编程语言，非冯・诺依曼机中的编程语言就不一定是这样了。声明式编程是建立在命令式编程的基础之上的。这也是声明式编程比命令式编程更为高级、更加简单、更省人工的原因。事实上，正如前面所讲过的，目前基于冯・诺依曼机的几乎所有编程语言都是以命令式编程为基础。


正则表达式的语法元素本质
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.. note:: 正则表达式的语法元素本质上就是程序逻辑和算法

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    1. 星号量词 “*” 代表的是不定次数循环结构，而前后多个星号量词的嵌套就是多层不定次数循环结构的嵌套
    2. 或运算符，也就是竖线 “|” 这个元字符，就是高级语言的处理逻辑 “分支结构” 的体现
    3. 用于分组的圆括号 “()”，就相当于高级语言的作用域。

正则表达式的基本语法结构与一般高级编程语言差不多::

    主要就是
    1. 顺序结构（也称为连接结构）
    2. 分支结构（也称为选择结构）
    3. 循环结构（也称为重复结构）三种
    4. 其他都是这三种基本语法结构的组合，再加上一些语法糖