编程本质论

jacksonmars

在一个网站上看到这篇文章,觉得很有用,所以上传上来,大家一起欣赏!
                                                              
                                                                      编程本质论


        这几年各种新的技术井喷一样的涌现出来。身处这样一个时代的我们，难免就有一种拔剑
四顾，心下茫然的感觉。在某一方面的做到精专已属不易，全才似不可能，那么究竟又该
何去何从？这篇文章目的是探讨编程过程中一些本质的东西，已期对大家的学习有所帮
助。
       个人以为，从编程这一职业诞生开始一直至今，其本质就没有改变过。对概念的抽象对逻
辑的描述始终都是编程过程中最核心的东西。
       程序为解决某一问题而存在。而问题可拆分成某些概念和逻辑关系。而结构化程序设计和
面向对象程序设计不过是对概念和逻辑进行表达的不同方式。而程序中逻辑关系的复杂程
度随程序的规模而增加。
       程序的本质不是各种技巧。就算你把Effective C++，More Effective C++中的每一条款都
应用到了你的C++程序中，如果没有对逻辑关系的良好组织，你的程序也可能糟不可言。可
能高耦合低内聚，可能不可扩充―――。

上面这段文字提到了四个概念，他们分别是：问题、概念、逻辑和技巧。
我来举个例子来说明这四个概念都代表些什么。
    现在假设我们需要根据已知的一个文件名产生一个临时文件名。如果输入为prog.dat,mydir,hello.,oops.tmp,end.dat那么相应的输出为

prog.dat=>prog.tmp

mydir=> mydir.tmp

hello.=>hello.tmp

oops.tmp=>oops.xxx

end.dat=>end.tmp

（这里使用了The C++ Standard Library中第11章的例子）

       什么都不做的程序是不存在的，程序总要解决客观世界中的某些问题。这里的问题就是要
为一个已知的文件名产生相应的临时文件名。
       解决这个问题时涉及的概念主要有两个：字符串和扩展名。扩展名可以用字符串进行表
示。

解决这个问题的逻辑之一可用下面的伪代码来表述：


if(输入文件名没有扩展名)

{

用输入文件名、'.'号和"tmp"生成临时文件名；

}

else

{

得到输入文件名的扩展名；



if(扩展名为空)

{

用输入文件名和"tmp"生成临时文件名；

}

else if(扩展名为"tmp")

{

把"tmp"替换为"xxx";

}

else

{

把文件名'.'以后的部分替换为"tmp";

}

}

当然你还可以有其他的实现逻辑，而这种逻辑总是可以独立于语言、操作系统的。



至于你是用C++标准库、还是MFC的Cstring类或者.net中的相应类或者不依靠类库自己用某
种语言来表述这种逻辑那就是技巧。



上面虽然是个小例子，但我认为完成任何程序：从上层应用直到底层驱动，都会涉及到这
四个概念，。



上面所说编程时必须的四个要素中，我个人认为逻辑和概念是编程中更本质的东西，直接
的原因是他们在更大的程度上决定着程序的质量。不要忘了评价软件质量的几个指标：

健壮性、可重用性、易扩充性、容错性等。



而这些指标并不是你选择了某个语言或者某个框架他们就达到了。而要通过对解决的问题
的逻辑进行提炼和精化才可能达到。不要说这是系统分析的责任，程序每一部分都有自己
要解决的问题，怎么可能每一部分程序质量的保证都是系统分析的责任。



此外当你要把原来用软件实现的功能换做用硬件来实现的时候，这点就分外的明显－－软
件其实就是一组逻辑关系。



但眼下主流意识形态似乎并不认同这点,各种招聘广告可为明证。

下面是一个招聘软件工程师的广告：

1. BS degree or above in computer science.
2. At least 2 years of driver development experience.
3. Experience in C, C++, windows SDK/DDK or Linux system development.
4. Familiar with computer networking or telecommunication 802.3, 802.11,
TCP/IP protocol is a plus.
5. Familiar with embedded system design.
6. Familiar with Bluetooth is a plus.



如果把编程与磨刀砍柴做类比的化，那么

当某个人熟悉某种语言、某个框架、某个IDE、某个协议某个开发包的时候我们可以认为这
个人拥有一把较锋利的柴刀。但这和这个人最终擅不擅长砍柴并没有必然的关系。夫欲善
其事，必先利其器。但利其器了未必就会善其事。所以说上面的广告一定程度上相当于想
找一个会砍柴的人，但看人的时候却更注重他有没有一把锋利的刀子。（更可悲的是挣扎
在生存边缘的我们，纵然不愿却也不得不迎合这种要求）



未避免矫枉过正，这里要强调一点，不是说基本技能不重要，没有对语言、框架、IDE的一
定认识，根本就产生不了有用的程序。但当我们执迷于对不同语言、框架、IDE的优缺点进
行比较的时候，不要忘了他们并不对程序的健壮性、可重用性、易扩充性、容错性等最终
衡量程序优劣的诸多方面起决定作用。起决定作用的是你对概念的定义方式和对各种复杂
逻辑关系的描述方式。



语言是什么？语言是逻辑的载体和描述的工具。当你试图表述逻辑关系的时候大多语言应
该是满足这一要求的，要不然他早被淘汰了。框架是什么？框架是对逻辑和概念的一种封
装。框架把某一领域通用的概念和逻辑封装起来，进而使程序员不必做一些重复性的工
作。而实际上对这个领域的这些通用概念并不只有这么一种表述方式，也就是说并不只有
一种逻辑表述。你选择某个框架的同时也就意味这你从n种方式中选择了一种，舍弃了其
他。没有那个框架是完美的，选择的同时自然也就继承了这种不完美。所以善用他们，他
们很重要，但不会再重要了。



当我意识到这点时，我发现虽然编程许久，但在对逻辑表述方面的能力却没有寸进，因为
把90％以上的时间都投在了技巧的提升上了。Jeffrey Richter和Matt Pietrek两位堪称
Windows编程界中的技巧大师。可我现在敢说即使你把《Windows核心编程》、
《Programming Server-Side Application for Micorsoft Windows 2000》还有MSDN杂志
的Under the Hood专栏倒背如流，你可能还是写不出高质量的程序。这些东西是必须的，
但远不是全部。



林锐写过一本《高质量C++/C编程指南》，此书在网上流传甚广，我想原因有二：一是此书
对C/C++语言中的容易造成模糊的地方进行了详细说明（真的很有用）；二是林锐笔法不
错。但也正因其流传甚广，我觉得在这里必须指出，此书严重的文不对题。按照书中所说
那些就能设计出高质量的C/C++程序么？那些都是编程所需要的技巧，不过是告诉你怎么能
磨出一把锋利的刀而已。如果读过此书的人都把这些技巧和高质量的程序相等价，那么学
习时恐怕就难免会误入歧途了。



这个题目太大，我是姑妄言之。这里不过是刚刚开始一种探讨而远非结论。欢迎大家一起
讨论，还望诸君有以教我！

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C和C++嵌入式系統編程