stl.txt

STL之父访谈录

A：抛开Intel的体系结构不谈，内存模式是一个对象，封装了有关指针的信息：这个指针的整型尺寸和
   距离类型是什么，相关的引用类型是什么，等等。如果我们想利用各种内存，比如持久性内存，共享
   内存等等，抽象化的工作就非常重要了。STL的一个很漂亮的特性是整个库中唯一与机器类型相关的
   部分——代表真实指针，真实引用的组件——被封装到大约16行代码里，其他的一切，容器、算法等
   等，都与机器无关（真是牛啊！）。从移植的观点看，所有及其相关的东西，象是地址记法，指针等
   等，都被封装到一个微小的，很好理解的机制里面。这样一来，allocator对于STL而言就不是那么
   重要了，至少不像对于基本数据结构和算法的分解那么重要。

Q：ANSI/ISO C标准委员会认为像内存模式这类问题是平台相关的，没有对此做出什么具体规定。C++委员
   会会不会采取不同的态度？为什么？
A：我认为STL在内存模式这一点上跟C++标准相比是超前的。但是在C和C++之间有着显著的不同。C++有构造
   函数和new操作符来对付内存模式问题，而且它们是语言的一部分。现在看来似乎让new操作符像STL容器
   使用allocater那样来工作是很有意义的。不过现在对问题的重要性不像STL出现之前那么显著了，因为
   在大多数场合，STL数据结构将让new失业。大部分人不再需要分配一个数组，因为STL在做这类事情上
   更为高效。要知道我对效率的迷信是无以复加的，可我在我的代码里从不使用new，汇编代码表明其效率
   比使用new时更高。随着STL的广泛使用，new会逐渐淡出江湖。而且STL永远都会记住回收内存，因为当
   一个容器，比如vector退出作用域时，它的析构函数被调用，会把容器里的所有东西都析构。你也不必
   再担心内存泄漏了。STL可以戏剧性地降低对于垃圾收集机制的需求。使用STL容器，你可以为所欲为，
   不用关心内存的管理，自有STL构造函数和析构函数来对付。

Q：C++标准库子委员会正在制订标准名空间（namespace）和异常处理机制。STL类会有名空间吗，会抛出异
   常吗？
A：是的。该委员会的几个成员正在考虑这件事，他们的工作非常卓越。
Q：现在的STL跟最终作为标准的STL会有多大不同？委员会会不会干预某些变化，新的设计会不会被严格地控
   制起来？
A：多数人的意见看起来是不希望对STL做任何重要的改变。
Q：在成为标准之前，程序员们怎样的一些STL经验？
A：他们可以从butler.hpl.hp.com/stl当下STL头文件，在Borland和IBM或其他足够强劲的的编译器中使用它。
   学习这种编程技术的唯一途径是编程，看看范例，试着用这种技术来编程。
Q：您正在和P. J. Plauger合作一本STL的书。那本书的重点是什么？什么时候面世？
A：计划95年夏天面世，重点是对STL实现技术的详解，跟他那本标准C库实现和标准C++库实现的书类似。他是
   这本书的第一作者。该书可以作为STL的参考手册。我希望跟Bjarne合作另写一本书，在C++/STL背景下介绍
   语言与库的交互作用。
   好多工作都等着要做。为了STL的成功，人们需要对这种编程技术进行更多的试验性研究，更多的文章和书籍
   应该对此提供帮助。要准备开设此类课程，写一些入门指南，开发一些工具帮助人们漫游STL库。STL是一个
   框架，应该有好的工具来帮助使用这个框架。
   （译者注：他说这番话时，并没有预计到在接下来的几年里会发生什么。由于Internet的大爆炸和Java、
     VB、Delphi等语言的巨大成功，工业界的重心一下子从经典的软件工程领域转移到Internet上。再加上
     标准C++直到98年才制订，完全符合要求的编译器直到现在都还没有出现，STL并没有立刻成为人们心中的
     关注焦点。他提到的那本书也迟迟不能问世，直到前几天（2001年元旦之后），这本众人久已期盼的书
     终于问世，由P. J. Plauger, Alexander Stepanov, Meng Lee, David Musser四大高手联手奉献，
     Prentice Hall出版。不过该书主要关注的是STL的实现技术，不适用于普通程序员。
     另外就P. J. Plauger做一个简介：其人是标准C中stdio库的早期实现者之一，91年的一本关于标准
     C库的书使他名满天下。他现在是C/C++ Use's Journal的主编，与Microsoft保持着良好的，甚至是
     过分亲密的关系，Visual C++中的STL和其他的一些内容就是出自他的那只生花妙笔。不过由于跟MS
     的关系已经影响到了他的中立形象，现在有不少人对他有意见。
     至于Stepanov想象中的那本与Stroustrup的书，起码目前是没听说。其实这两位都是典型的编程圣手，
     跟Ken Thompson和Dennis Ritchie是一路的，懒得亲自写书，往往做个第二作者。如果作为第一作者，
     写出来的书肯定是学院味十足，跟标准文件似的，不适合一般程序员阅读。在计算机科学领域，编程
     圣手同时又是写作高手的人是凤毛麟角，最著名的可能是外星人D. E. Knuth, C++领域里则首推前面
     提到的Andrew Koenig。可惜我们中国程序员无缘看到他的书。）
Q：通用编程跟OOP之间有什么关系？
A：一句话，通用编程是OOP基本思想的自然延续。什么是OOP的基本思想呢？把组件的实现和接口分开，并
   且让组件具有多态性。不过，两者还是有根本的不同。OOP强调在程序构造中语言要素的语法。你必须
   得继承，使用类，使用对象，对象传递消息。GP不关心你继承或是不继承，它的开端是分析产品的分类，
   有些什么种类，他们的行为如何。就是说，两件东西相等意味着什么？怎样正确地定义相等操作？不单
   单是相等操作那么简单，你往深处分析就会发现“相等”这个一般观念意味着两个对象部分，或者至少
   基本部分是相等的，据此我们就可以有一个通用的相等操作。再说对象的种类。假设存在一个顺序序列
   和一组对于顺序序列的操作。那么这些操作的语义是什么？从复杂度权衡的角度看，我们应该向用户提
   供什么样的顺序序列？该种序列上存在那些操作？那种排序是我们需要的？只有对这些组件的概念型分
   类搞清楚了，我们才能提到实现的问题：使用模板、继承还是宏？使用什么语言和技术？GP的基本观点
   是把抽象的软件组件和它们的行为用标准的分类学分类，出发点就是要建造真实的、高效的和不取决于
   语言的算法和数据结构。当然最终的载体还是语言，没有语言没法编程。STL使用C++，你也可以用Ada
   来实现，用其他的语言来实现也行，结果会有所不同，但基本的东西是一样的。到处都要用到二分查找
   和排序，而这就是人们正在做的。对于容器的语义，不同的语言会带来轻微的不同。但是基本的区别很
   清楚是GP所依存的语义，以及语义分解。例如，我们决定需要一个组件swap，然后指出这个组件在不同的
   语言中如果工作。显然重点是语义以及语义分类。而OOP所强调的（我认为是过分强调的）是清楚的定义
   类之间的层次关系。OOP告诉了你如何建立层次关系，却没有告诉你这些关系的实质。
   （这段不太好理解，有一些术语可能要过一段时间才会有合适的中文翻译——译者）
Q：您对STL和GP的未来怎么看?
A：我刚才提到过，程序员们的梦想是拥有一个标准的组件仓库，其中的组件都具有良好的、易于理解的和标
   准的接口。为了达成这一点，GP需要有一门专门的科学来作为基础和支柱。STL在某种程度上开始了这项
   工作，它对于某些基本的组件进行了语义上的分类。我们要在这上面下更多的功夫，目标是要将软件工程
   从一种手工艺技术转化为工程学科。这需要一门对于基本概念的分类学，以及一些关于这些基本概念的定
   理，这些定理必须是容易理解和掌握的，每一个程序员即使不能很清楚的知道这些定理，也能正确地使用
   它。很多人根本不知道交换律，但只要上过学的人都知道2+5等于5+2。我希望所有的程序员都能学习一些
   基本的语义属性和基本操作：赋值意味着什么？相等意味着什么？怎样建立数据结构，等等。
   当前，C++是GP的最佳载体。我试过其他的语言，最后还是C++最理想地达成了抽象和高效的统一。但是
   我觉得可能设计出一种语言，基于C和很多C++的卓越思想，而又更适合于GP。它没有C++的一些缺陷，特别
   是不会像C++一样庞大。STL处理的东西是概念，什么是迭代子，不是类，不是类型，是概念。说得更正式
   一些，这是Bourbaki所说的结构类型（structure type），是逻辑学家所说的理念（theory），或是类型
   理论学派的人所说的种类（sort），这种东西在C++里没有语言层面上的对应物（原文是incarnation，直译
   为肉身——译者），但是可以有。你可以拥有一种语言，使用它你可以探讨概念，精化概念，最终用一种
   非常“程序化”（programmatic，直译为节目的，在这里是指符合程序员习惯的——译者）的手段把它们
   转化为类。当然确实有一些语言能处理种类（sorts），但是当你想排序（sort）时它们没什么用处。我们
   能够有一种语言，用它我们能定义叫做foward iterator（前向迭代子）的东西，在STL里这是个概念，没有
   C++对应物。然后我们可以从forword iterator中发展出bidirectional iterator（双向迭代子），再发展
   出random iterator。可能设计一种语言大为简化GP，我完全相信该语言足够高效，其机器模型与C/C++充分
   接近。我完全相信能够设计出一种语言，一方面尽可能地靠近机器层面以达成绝对的高效，另一方面能够处
   理非常抽象化的实体。我认为该语言的抽象性能够超过C++，同时又与底层的机器之间契合得天衣无缝。我认
   为GP会影响到语言的研究方向，我们会有适于GP的实用语言。从这些话中你应该能猜出我下一步的计划。
                                                                                 
      mengyan
             译于2001年1月



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[收藏到我的网摘]   braveroc发表于 2006年04月06日 17:53:00 





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