一周入门 Julia 靠谱吗？这有一份免费学习教程

有一门语言，它看起来像 Python ，感觉起来像 Lisp ，运行起来又像 C 一样快速，他就是Julia。 近年来，Julia 语言已然成为编程界的新宠，尤其在科学计算和人工智能领域炙手可热。 据 Julia Computing 的宣传，在七项基础算法的测试中，Julia 比 Python 快 20 倍，比 R 快 100 倍，比 Matlab 快 93 倍。 为什么 Julia 能做到这些，看一下它的开发者的初衷： “我们想要的是一种自由开源的语言，它同时拥有 C 的速度和 Ruby 的动态性；我们想要一个可以像 Python 一样作为通用编程语言的工具， 像 R 那样适用于统计分析，像 Perl 那样自然地处理字符串，像 MATLAB 那样给力地处理矩阵运算，它还要能像 Shell 一样作为胶水将各种程序粘合在一起……” Julia 在开发之初就将这些理念纳入其中，才有了今天的成绩。 实验楼上线了一门免费的 Julia 入门课程 ---《Julia简明教程》，包含 6 个实验和一个挑战。你将学习到 Julia 的基础语法，并亲手用 Julia 开发出一个小项目。 建议点击课程链接，直接使用实验楼的在线虚拟机学习这门课，效果会更好。 以下为课程第一节内容： image 一、实验简介 本课程作为 Julia 这门编程语言的入门教程，旨在介绍其基础语法，希望大家能够通过本课程的学习，熟练掌握 Julia 的语法风格和编程习惯。 二、知识点 Julia 简介 在实验环境中安装 Julia Julia REPL 用法 三、Julia 简介 根据维基百科中的描述，大约在 2009 年，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 般真正的同向性而又有 Matlab 般熟悉的数学记号；要像 Python 般通用、像 R 一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 一般拥有胶水语言的能力，易于学习而又不让真正的黑客感到无聊；还有，它应该是交互式的，同时又是编译型的。 最后 Julia 出现之后，大家评价它看起来像 Python ，感觉起来像 Lisp ，运行起来像 C 。 以下描述来自官方文档： Julia 与传统动态语言最大的区别是： 1. 核心语言很小；标准库是用 Julia 本身写的，如整数运算在内的基础运算 2. 完善的类型，方便构造对象和做类型声明 3. 基于参数类型进行函数 重载 4. 参数类型不同，自动生成高效、专用的代码 5. 高性能，接近静态编译语言，如 C 语言 Julia 想要变成一个前所未有的集易用、强大、高效于一体的语言。除此之外，Julia 的优势还在于： 1. 免费开源（ MIT 协议 ） 2. 自定义类型与内置类型同样高效、紧凑 3. 不需要把代码向量化；非向量化的代码跑得也很快 4. 为并行和分布式计算而设计 5. 轻量级 “绿色” 线程（ 协程 ） 6. 低调又牛逼的类型系统 7. 优雅、可扩展的类型转换 8. 高效支持 Unicode, 包括且不只 UTF-8 9. 直接调用 C 函数（不需封装或 API） 10. 像 Shell 一样强大的管理其他进程的能力 11. 像 Lisp 一样的宏和其他元编程工具 四、安装 Julia 打开实验环境，我们要安装目前最新的 Julia1.3 版本（截止 2020 年 1 月）。 首先，在终端执行 wget-c https://julialang-s3.julialang.org/bin/linux/x64/1.3/julia-1.3.1-linux-x86_64.tar.gz 命令下载安装包，这是官方提供的下载地址。因为此安装包比较大，90 多 M ，所以建议大家执行如下命令下载它： wget https://labfile.oss.aliyuncs.com/courses/1485/julia-1.3.1-linux-x86_64.tar.gz 首先在终端命令行执行 cd 命令切换到用户家目录 /home/shiyanlou ，然后再执行上述命令： image 下载完成之后，会在当前目录下出现 Julia 的安装包 julia-1.3.1-linux-x86_64.tar.gz ；执行 tar xzvf julia-1.3.1-linux-x86_64.tar.gz 命令，即可完成解包；然后将 Julia 的可执行文件创建一个软连接到 /usr/bin 目录下即可完成全部安装工作： cd /usr/bin sudo ln -s ~/julia-1.3.1/bin/julia julia cd julia image 如上图所示，终端执行 julia 命令即可进入命令行交互解释器，也叫 REPL 。这个是不是有些熟悉呢？各个数据库以及 Python 都有这个交互工具。输入 exit() 或按下快捷键 Ctrl + D 即可退出，终端执行 julia-version 命令可以查看版本： 图片.png 启动 Julia 命令行交互解释器的时候，会打印一张横幅，如上图所示。我们可以创建一个文件，使其在打印横幅之前，打印一些别的： mkdir .julia/config echo 'println("Hello Shiyanlou")' > .julia/config/startup.jl julia 图片.png 如上图所示，在启动 REPL 时，先打印了一行字：Hello Shiyanlou 。熟悉 Python 的同学都知道打印信息到屏幕上使用的是 print 方法，在 Julia 中是 println 方法，而且需要切记的是，在 Julia 中单引号和双引号不可混用，只有双引号才能描述字符串。 五、Julia REPL 的四种模式 进入 REPL 之后，会有 julia> 字样的提示符，这是常规模式，我们可以在其中执行一些代码： julia> println("hello kitty") hello kitty julia> 2 + 3 5 julia> ans 5 julia> x = 5 5 julia> x -= 1 4 julia> x 4 julia> x *= 2 8 julia> x 8 julia> 如上所示，ans 这个变量会保存上一次命令的执行结果，它仅在命令行交互解释器中适用，不可写到 jl 文件里，Julia 的文件后缀为 jl ，如同 Python 文件的后缀为 py 。 除了常规模式，REPL 还有 help 模式、shell 模式和 package 模式。 六、help 模式 在常规模式下输入问号即可进入 help 模式，此模式的提示符是 help?> ，输入一个方法，即可显示此方法的帮助信息，然后自动回到常规模式： image 这等同于在常规模式下使用 @doc 这个宏来查看帮助信息： image 七、shell 模式 在常规模式下输入分号 ; 进入 shell 模式，提示符为 shell> ，这等同于环境终端，可以执行 zsh 命令，同样是执行完一个命令后自动退回到常规模式： image 八、package 模式 常规模式下输入中括号 ] 进入 pkg 模式，提示符为 (v1.3)pgk> ，括号里面是版本号，这是包管理模式。 该模式下输入 status 命令可以查看包状态， add 命令添加工具包， rm 命令删除工具包： image 安装这个包需要较长时间，执行 rm 命令删除它： image 按退格键 Backspace 回到常规模式。 九、总结 本节实验主要介绍了 Julia 语言的来源，它与很多其它语言很像，这是因为作者是集各家之长创造的 Julia 。在实验环境中的安装方法十分简单，下载安装包，解包，设置软连接。 此外还介绍了命令行交互解释器的四种模式，在后面的课程中，我们会用到它们。 下一节实验将会学习 Julia 的变量。 想要学习下面的内容，大家可以点击《Julia简明教程》，免费在线学习全部章节内容。

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