十年学会编程

为何人人都这么着急？

     pubdate: after 1992 and title: days and
      (title: learn or title: teach yourself)

结论是：要么人们都在急急忙忙地学习计算机，要么计算机比其它任何东西都 容易学。没有书籍教你在几天内学会古典音乐、量子物理，或者是养狗。

让我们分析一下，象一本名为《三天内学会Pascal》的书意味着什么：

• 学习： 在三天里，你没有时间写一些重大的程序，并从成功或失败中 得益。你没有时间与有经验的程序员合作，并理解在那样的环境下工作是怎么回 事。一句话，你不会有时间学到太多东西。因此他们只能谈论一些肤浅的东西，而 不是深入的理解。正如亚力山大教皇所说，浅尝辄止是危险的事情。

• Pascal： 在三天时间里，你可能学会Pascal的语法（如果你 已经学过类似的语言），但你学不到更多的如何使用这些语法的知识。也就是说， 假如你曾是个BASIC程序员，你可以学着用Pascal语法写出BASIC风格的程序，但你不 可能了解Pascal真正的好处（和坏处）。那么关键是什么？ Alan Perlis 说过：“一种不改变你编程的思维方式的语言，不值得去学。” 一种可 能的情况是：你必须学一点儿Pascal（或可能性更大的象Visual Basic 或 JavaScript之类），因为你为了完成某种特定的任务，需要与一个现存的工具建立 接口。不过那不是学习如何编程，而是在学习如何完成那个任务。

• 三天内： 很不幸，这不够，原因由下一节告诉我们。

在十年里学会编程

这是我为编程成功开出的方子：

• 设法对编程感兴趣，并且因为它有趣而编一些程序。确保编程一直充满足够 乐趣，这样你才愿意投入十年宝贵时间。

• 与其他程序员交流； 阅读其它程序。这比任何书本或训练课程都 重要。

• 写程序。 最好的学习方式是 从实 践中学习。 用更技术性的话说，“在一个给定的领域内，个人的最大能力不 是自动地由扩展了的经验取得的，但即使是高度有经验的人也可以通过有意识的 努力来提高自己的能力” (p. 366) 和 “最有效的学习需要因人而异的适当难度，目标明确的任务，丰富的信息反 馈，以及重复的机会和错误修正。” (p. 20-21) 此书 Cognition in Practice: Mind，Mathematics，and Culture in Everyday Life 是阐明此观点的令人感兴趣的参考文献。

• 如果愿意，在大学里呆上4年或更长（在研究生院里）。你会接触到 一些需要学历证明的工作，你会对此领域有更深的理解。如果你不喜欢学校， 你可以（通过一 些贡献）在工作中获得相似的经验。在任何情况下，光啃书本是不够的。Eric Raymond，The New Hacker's Dictionary一书的作者，说过，“计算机科学不能把任何人变成编程 专家，就象光研究刷子和颜料不会使人变成画家一样。” 我雇佣过的最好的程序员 之一仅有高中程度；他做出了许多优秀的 软件，有他自己的新闻组， 而且通过股票期权，他无疑比我富有的多。

• 和其他程序员一起做项目。在其中的一些项目中作为最好的程序 员； 而在另一些项目中是最差的。当你是最好的，你能测试领导项目的能力，用你 的观点激发别人。当你是最差的，你学习杰出者是怎么做的，了解他们不喜欢做 什么（因为他们吩咐你做事）。

• 在其他程序员 之后接手项目。使自己理解别人写的程序。 当程序的原作者不在的时候，研究什么需要理解并且修改它。思考如何设计你的 程序以便后来者的维护。

• 学习至少半打的编程语言。包括一种支持类抽象的语言（象Java 或C++），一种支持函数化抽象的语言（象Lisp或ML），一种支持语法抽象的语 言（象 Lisp），一种支持声明规格说明的语言（象Prolog或C++ 的模板），一种支持 共行程序（coroutine）的语言（象Icon或Scheme），一种支持并行的语言（象Sisal）。

• 请记住“计算机科学”中有“计算机”一词。了解你的计算机要花多 长时间执行一条指令，从内存中取一个字（有cache），从磁盘中读取连续的字， 和在磁盘中找到新的位置。（答案）

• 参与一种语言标准化的工作。它可以是ANSI C++委员会， 也可以是决定你周围小范围内的编程风格是应该两个还是四个空格缩进。通 过任何一种方式，你了解到其他人在某种语言中的想法，他们的理解深度，甚至一 些他们这样想的原因。

• 找到适当的理由尽快地从语言标准化的努力中脱身。

明白了这些，仅从书本中你能得到多少就成了一个问题。在我第一个孩子出生前， 我读了所有的（关于育儿的）How to 书籍，仍然感觉是个手足无措的新手。30个月以后，我 的第二个孩子快要出生了，我回头温习这些书了吗？ 没有。相反，我依靠我的个人 经验，它比专家写的数千页书更有用和可靠。

Fred Brooks在他的随笔 《没有银弹》 中定出了一个寻找优秀软件设计者的三步计划：

1. 尽可能早地，有系统地识别顶级的设计人员。

2. 为设计人员指派一位职业导师，负责他们技术方面的成长，仔细地为他们规划 职业生涯。

3. 为成长中的设计人员提供相互交流和学习的机会。

所以尽管买那本Java的书吧。你可能会从中学到点儿东西。但作为一个程序员，你不会在 几天内或24小时内，哪怕是几个月内改变你的人生，或你实际的水平。

参考文献

Bloom, Benjamin (ed.) Developing Talent in Young People, Ballantine, 1985.

Brooks, Fred, No Silver Bullets, IEEE Computer, vol. 20, no. 4, 1987, p. 10-19.

Hayes, John R., Complete Problem Solver Lawrence Erlbaum, 1989.

Lave, Jean, Cognition in Practice: Mind, Mathematics, and Culture in Everyday Life, Cambridge University Press, 1988.

答案

执行一条指令	1 nsec = (1/1,000,000,000) sec
从L1 cache memory 中取一个字	2 nsec
从内存中取一个字	10 nsec
从磁盘的连续位置取一个字	200 nsec
从磁盘的新位置取一个字(seek)	8,000,000nsec = 8msec

附录：语言的选择

• 用你的朋友的。当被问起“我该用哪种操作系统，Windows，Unix， 还是Mac？”，我总是回答：“你朋友用什么，你就用什么。” 你从朋友那能学 到知识，这种优势可以抵销不同操作系统或语言之间本质的差异。也考虑你将来 的朋友：程序员社区 — 你将成为它的一部分如果你继续往前走的话。你选择的 语言是否有一个成长中的社区，还是人数不多、即将消亡？ 有没有书籍、网站、 在线论坛回答你的问题？ 你喜欢论坛里的那些人吗？

• Keep it simple, stupid. 象C++和Java这样的语言是为经验丰富的 程序员组成的团队进行专业开发而设计的，他们专注于代码运行时的效率。因此， 这些语言有些部分非常复杂。 而你关注的是如何编程，不需要那些复杂性。你 需要的是这样的语言： 对单个的编程新手来说，它易学易记。

• 练习。你偏爱哪种学弹钢琴的方式：通常的交互式的方式，你一 按下琴键就能听到音符；还是“批量”模式，你只有弹完整首曲子才能听到音符？ 显然，用交互模式学习弹钢琴更容易些，编程也一样。坚持用交互模式学习并使 用一种语言。

有了上面的准则，我推荐的第一个编程语言是Python或Scheme。因人而异，还有其它 好的选择。如果你的年纪是10岁以下，你可能更喜欢Alice。关键是你要选择并开始实践。

附录：书籍和其它资源

• Scheme: Structure and Interpretation of Computer Programs (Abelson & Sussman)可能是最好 的计算机科学的入门书，而且它的确把讲授编程作为理解计算机科学的一种方法。 但它具有挑战性，会让许多通过其它方式可能成功的人望而却步。

• Scheme: How to Design Programs (Felleisen et al.)是关于如何用一种优美的、函数化的方式设 计程序的最好的书之一。

• Python: Python Programming: An Intro to CS (Zelle)是优秀的Python入门指导。

• Python: Python.org上有许多在线指导。

• Oz: Concepts, Techniques, and Models of Computer Programming (Van Roy & Haridi) 被视为Abelson & Sussman的当代继承者。它是对编程的高层次概念的巡视。 涉及的范围比Abelson & Sussman更广，同时可能更容易学习和跟进。 它用了叫 做Oz的语言，不太知名，却可以作为学习其它语言的基础。

脚注

This page also available in Japanese translation thanks to Yasushi Murakawa, in Spanish translation thanks to Carlos Rueda and in German translation thanks to Stefan Ram.

T. Capey points out that the Complete Problem Solver page on Amazon now has the "Teach Yourself Bengali in 21 days" and "Teach Yourself Grammar and Style" books under the "Customers who shopped for this item also shopped for these items" section. I guess that a large portion of the people who look at that book are coming from this page.