— это пример обобщенного программирования, демонстрирующий, как способы устранения конкретных проблем и набор конкретных решений могут вырасти в мощную и универсальную коллекцию полезных инструментов. Если вам необходимо манипулировать данными — а большинство программистов именно этим и занимаются, — библиотека STL продемонстрирует пример, идею и подход к решению задачи.

Часть IV

Дополнительные темы

Глава 22

Идеалы и история

Когда кто-то говорит: “Мне нужен такой язык

программирования, которому достаточно

просто сказать, его я хочу”,

дайте ему леденец.

Алан Перлис (Alan Perlis)

В этой главе очень кратко и выборочно изложена история языков программирования и описаны идеалы, во имя которых они были разработаны. Эти идеалы и выражающие их языки программирования образуют основу профессионализма. Поскольку в настоящей книге используется язык С++, мы сосредоточили свое внимание именно на нем, а также на языках, появившихся под его влиянием. Цель этой главы — изложить основы и перспективы развития идей, представленных в книге. Описывая каждый из языков, мы рассказываем о его создателе или создателях: язык — это не просто абстрактное творение, но и конкретное решение, найденное людьми для стоявших перед ними проблем в определенный момент времени.

22.1. История, идеалы и профессионализм

 

 История — это чушь”, — безапелляционно заявил Генри Форд (Henry Ford). Противоположное мнение широко цитируется еще с античных времен: “Тот, кто не знает историю, обречен повторить ее”. Проблема заключается в том, чтобы выбрать, какую историю следует знать, а какую следует отбросить: другое известное изречение утверждает, что “95% всей информации — это чушь” (со своей стороны заметим, что 95%, вероятно, являются преуменьшенной оценкой). Наша точка зрения на связь истории с современностью состоит в том, что без понимания истории невозможно стать профессионалом. Люди, очень мало знающие предысторию своей области знаний, как правило, являются легковерными, поскольку история любого предмета замусорена правдоподобными, но не работоспособными идеями. “Плоть” истории состоит из идей, ценность которых доказывается практикой.

 

 Мы бы с удовольствием поговорили о происхождении ключевых идей, лежащих в основе многих языков программирования и разных видов программного обеспечения, таких как операционные системы, базы данных, графические системы, сети, веб, сценарии и так далее, но эти важные и полезные приложения можно найти повсюду. Места, имеющегося в нашем распоряжении, едва хватает лишь для того, чтобы хотя бы поверхностно описать идеалы и историю языков программирования.

 

 Конечная цель программирования заключается в создании полезных систем. В горячке споров о методах и языках программирования об этом легко забыть. Помните об этом! Если вам требуется напоминание, перечитайте еще раз главу 1.

22.1.1. Цели и философия языка программирования

Что такое язык программирования? Для чего он предназначен? Ниже приводятся распространенные варианты ответа на первый вопрос.

• Инструмент для инструктирования машин.

• Способ записи алгоритмов.

• Средство общения программистов.

• Инструмент для экспериментирования.

• Средство управления компьютеризированными устройствами.

• Способ выражения отношения между понятиями.

• Средство выражения проектных решений высокого уровня.

Наш ответ таков: “Все вместе и еще больше!” Очевидно, что здесь речь идет об универсальных языках программирования. Кроме них существуют специализированные и предметно-ориентированные языки программирования, предназначенные для более узких и более точно сформулированных задач. Какие свойства языка программирования считаются желательными?

• Переносимость.

• Типовая безопасность.

•Точная определенность.

• Высокая производительность.

• Способность точно выражать идеи.

• Легкая отладка.

• Легкое тестирование.

• Доступ ко всем системным ресурсам.

• Независимость от платформы.

• Возможность выполнения на всех платформах.

• Устойчивость на протяжении десятилетий.

• Постоянное совершенствование в ответ на изменения, происходящие в прикладной области.

• Легкость обучения.

• Небольшой размер.

• Поддержка популярных стилей программирования (например, объектно-ориентированного и обобщенного программирования).

• Возможность анализа программ.

• Множество возможностей.

• Поддержка со стороны крупного сообщества.

• Поддержка со стороны новичков (студентов, учащихся).

• Исчерпывающие возможности для экспертов (например, конструкторов инфраструктуры).

• Доступность большого количества инструментов для разработки программ.

• Доступность большого количества компонентов программного обеспечения (например, библиотек).

• Поддержка со стороны сообщества разработчиков открытого кода.

• Поддержка со стороны поставщиков основных платформ (Microsoft, IBM и т.д.).

К сожалению, все эти возможности нельзя получить одновременно. Это досадно, поскольку каждое из этих свойств объективно является положительным: каждое из них приносит пользу, а язык, не имеющий этих свойств, вынуждает программистов выполнять дополнительную работу и осложняет им жизнь. Причина, из-за которой невозможно получить все эти возможности одновременно, носит фундаментальный характер: некоторые из них являются взаимоисключающими. Например, язык не может полностью не зависеть от платформы и в то же время открывать доступ ко всем системным ресурсам; программа, обращающаяся к ресурсу, не существующему на конкретной платформе, не сможет на ней работать вообще. Аналогично, мы очевидно хотели бы, чтобы язык (а также инструменты и библиотеки, необходимые для его использования) был небольшим и легким для изучения, но это противоречит требованию полной поддержки программирования на всех системах и в любых предметных областях.

 

 Идеалы в программировании играют важную роль. Они служат ориентирами при выборе технических решений и компромиссов при разработке каждого языка, библиотеки и инструмента, который должен сделать проектировщик. Да, когда вы пишете программы, вы играете роль проектировщика и должны принимать проектные решения.

22.1.2. Идеалы программирования

Предисловие к книге The C++ Programming Language начинается со слов: “Язык C++ — универсальный язык программирования, разработанный для того, чтобы серьезные программисты получали удовольствие от работы”. Что это значит? Разве программирование не предусматривает поставку готовой продукции? А почему ничего не сказано о правильности, качестве и сопровождении программ? А почему не упомянуто время от начального замысла новой программы до ее появления на рынке? А разве поддержка разработки программного обеспечения не важна? Все это, разумеется, тоже важно, но мы не должны забывать о программисте. Рассмотрим другой пример. Дональд Кнут (Don Knuth) сказал: “Самое лучшее в компьютере Alto то, что он ночью не работает быстрее”. Alto — это компьютер из центра Xerox Palo Alto Research Center (PARC), бывший одним из первых персональных компьютеров. Он отличался от обычных компьютеров, предназначенных для совместного использования и провоцировавших острое соперничество между программистами за дневное время работы.

Наши инструменты и методы программирования предназначены