Julia

编程范型	多范式：多分派, 过程式, 函数式, 元编程, 多阶段编程（英语：Multi-stage_programming）
设计者	Jeff Bezanson, Alan Edelman, Stefan Karpinski, Viral B. Shah
实现者	Jeff Bezanson, Stefan Karpinski, Viral B. Shah等[1][2]
发行时间	2012年，​12年前​（2012）[3]
当前版本	1.10.4[4], 2024年6月4日, 32天前
实现语言	Julia, C, C++, Scheme, LLVM[5]
系统平台	x86-64, IA-32, ARM v8（64位）, CUDA, ARM (32位), PowerPC, 网页浏览器 (JavaScript、WebAssembly)[6]
操作系统	macOS, Windows, Linux, FreeBSD[7], Android[8]
许可证	MIT许可证
文件扩展名	.jl
网站	JuliaLang.org
启发语言
C[3] Dylan[9] Lisp[3] Lua[10] Mathematica[3] (严格说是其Wolfram语言[3][11]) MATLAB[3] Perl[10] Python[10] R[3] Ruby[10] Scheme[12]
维基教科书中有关zh:Introducing Julia的文本

Julia是一种高级通用^[13]动态编程语言，它最初是为了满足高性能数值分析和计算科学的需要而设计的，不需要解释器，速度快^{[14][15][16][17]}，也可用于客户端和伺服器的Web用途^[18][19]、低级系统编程或用作规约语言^[20]。

Julia设计的独特之处包括，参数多态的类型系统，完全动态语言中的类型，以及它多分派的核心编程范型。它允许并发、并行和分布式计算，并直接调用C和Fortran库而不使用粘合代码。

Julia拥有垃圾回收机制^[21]，使用及早求值，包含了用于浮点计算、线性代数、随机数生成和正则表达式匹配的高效库。有许多库可以使用，其中一些（如用于快速傅里叶变换的库）已经预先捆绑在Julia里^[22]。

历史

一群拥有各种语言丰富编程经验的Matlab高级用户，对现有的科学计算编程工具感到不满——这些软件对自己专长的领域表现得非常棒，但在其它领域却非常糟糕。他们想要的是一个开源的软件，它要像C语言一般快速而又拥有如同Ruby的动态性；要具有Lisp般真正的同像性而又有Matlab般熟悉的数学记号；要像Python般通用、像R般在统计分析上得心应手、像Perl般自然地处理字符串、像Matlab般具有强大的线性代数运算能力、像shell般胶水语言的能力，易于学习而又不让真正的骇客感到无聊；还有，它应该是交互式的，同时又是编译型的。^[23]

该项目大约于2009年中开始。

功能

主要用于数值计算。

特点

• 核心语言非常小。标准库用的是Julia语言本身写的
• 调用许多其它成熟的高性能基础代码。如线性代数、随机数生成、快速傅里叶变换、字符串处理。
• 丰富的用于建立或描述对象的类型语法
• 高性能，接近于静态编译型语言。包括用户自定义类型等
• 为并行计算和分布式计算而设计
• 轻量级协程
• 优雅的可扩展的类型转换/提升
• 支持Unicode，包括但不限于UTF-8
• 可直接调用C函数（不需要包装或是借助特殊的API）
• 有类似shell的进程管理能力
• 有类似Lisp的宏以及其它元编程工具
• 可与Jupyter notebook 一起使用

示例

生成Mandelbrot集合

function mandel(z)
    c = z
    max = 80
    for n = 1:max
        if abs(z) > 2
            return n-1
        end
        z = z^2 + c
    end
    return max
end

随机矩阵统计

using LinearAlgebra: tr
using Statistics #导入std, mean等函数

function randmatstat(t)
    n = 5
    v = zeros(t)
    w = zeros(t)
    for i = 1:t
        a = randn(n,n)
        b = randn(n,n)
        c = randn(n,n)
        d = randn(n,n)
        P = [a b c d]
        Q = [a b; c d]
        v[i] = tr((P'*P)^4)
        w[i] = tr((Q'*Q)^4)
    end
    std(v)/mean(v), std(w)/mean(w)
end

参考资料

参阅

外部链接

维基教科书中的相关电子教程：Introducing Julia

• 官方网站（英文）
• 原始码 （页面存档备份，存于互联网档案馆）（英文）
• 中文社区 （页面存档备份，存于互联网档案馆）（简体中文）
• 中文文档 （页面存档备份，存于互联网档案馆）（简体中文）