編程語言圣經(jīng)之卷一
第0x00天
上古時期,人類主要使用二進制編程,人類需要記住數(shù)據(jù)在內(nèi)存的地址,然后才能進行讀寫操作。
比如取出地址為0x3A6F27處的值, 以及地址為0x3A6F39處的值,然后把兩個值相加起來。
冗長的、難以記憶的地址讓人類痛苦不堪。
仁慈的上帝要解救人類于苦難之中,他說:要有變量 ! 用變量表示內(nèi)存中的值。
人類不解:“那地址呢?”
上帝送給人類一個叫編譯器的寶貝:“不用擔(dān)心,編譯器把背后的臟活累活都干了,這樣代碼寫起來就簡單多了!”
x + y
人類非常高興。
第0x01天
內(nèi)存中有一段數(shù)據(jù),它的值是0110 0111 0110 1100 0110 1111 0110 0010
部落A的人把它讀了出來,說這是32位整數(shù) 1735159650
部落B的人也把它讀了出來,說這是浮點數(shù)數(shù) 1.116533*10^24
部落C的人說部落A和部落B都不對,這是一條機器指令
三個部落爭論不休。
上帝安慰人類說:你們說得都對!信息=位+上下文。這一串二進制到底表達什么信息,得有上下文才能理解。所以,要有數(shù)據(jù)類型!
int x ; //表示x指向的是整數(shù)
float y; //表示y指向的是浮點數(shù)
人類非常高興, 為了方便自己的使用,他們又創(chuàng)造了byte ,boolean , short, char,long 等各種數(shù)據(jù)類型。
有一小撮人非常懷念以前可以直接操作內(nèi)存的日子,那才是自由自在的生活!
仁慈的上帝決定滿足他們:要有指針!
int *x; // x 是整形指針,可以當(dāng)?shù)刂凡僮髁恕?/p>
x++; //操作的是地址,而不是值
x--;
這幫人胡作非為,經(jīng)常把內(nèi)存搞得一團糟,于是上帝嚴(yán)格限制指針的使用,只讓C, C++等少數(shù)語言可以用指針操作內(nèi)存,其他語言不能使用!
第0x02天
人類很快發(fā)現(xiàn),這些基本的數(shù)據(jù)類型在編程中遠遠不夠, 比如想表達一本書的信息, 需要有名稱,作者,書號,價格,出版日期等一堆數(shù)據(jù),需要好幾個數(shù)據(jù)類型組合起來才行。
上帝告訴人類說:要有自定義數(shù)據(jù)類型, 把基本的數(shù)據(jù)類型組合起來!
- type Date{
- int year;
- int month;
- int day;
- }
- type Book{
- String name;
- String author;
- float price;
- Date publish_date
- }
人類非常高興,為了方便自己使用,他們寫出了各種各樣的數(shù)據(jù)類型如Student, Company, Department , Employee, Manager等等。
第0x03天
不滿足的人類發(fā)現(xiàn),程序中經(jīng)常需要對這些自定義類型做操作,這些操作被稱為函數(shù)。
函數(shù)和類型是分開的,很不方便。
上帝說:要有抽象數(shù)據(jù)類型, 把類型和函數(shù)放到一起
- type Stack{
- // 數(shù)據(jù)
- int size;
- int [] values;
- ......
- // 操作
- void push(int value);
- int pop();
- int size();
- }
人類說:“親愛的上帝, 這是抽象數(shù)據(jù)類型,只有接口,沒有具體實現(xiàn)啊。”
上帝說:“唉,懶惰的人類,不思考的人類啊,我再送你們一個東西: 類(class), 你們在class中寫代碼實現(xiàn)吧。”
人類非常高興,把數(shù)據(jù)和函數(shù)放到了一起,實現(xiàn)了很多“類”,List, Stack, Queue, Tree......
第0x04天
人類發(fā)現(xiàn)一個class定義好了以后,開始使用的時候就不好改變了, 比如:
- class Stack{
- int size;
- int [] values;
- void push(int value){
- ......
- }
- int pop(){
- ....
- }
- }
這個棧只支持push和pop整數(shù),人類想用float型,string型,甚至Student類型,Company類型的棧,還得重新再寫一套代碼,這實在是太煩人了!
人類說:仁慈的上帝,我們能不能對一個現(xiàn)成的類改變一點點?
上帝說:當(dāng)然, 要有生成類的類,也就是模板。
- class Stack<T>{
- int size;
- T [] values;
- void push(T value){
- ......
- }
- T pop(){
- ....
- }
- }
T 可以是int , String ,Student..... 是一個可以改變的東西。
于是,人類可以這么使用類了 Stack
上帝告訴人類兩種實現(xiàn)模板的方法,一種是擦除法:
不管你是Stack
- class Stack{
- int size ;
- Object [] values;
- ......
- }
另外一種是膨脹法,每個類型自動生成一個新的類Stack_int, Stack_String, Stack_Student......
有個叫Java的部落使用擦除法,有個叫C++的部落使用了膨脹法,這些部落每天爭論不休, 讓上帝頭疼不已。
第0x05天
人類出現(xiàn)了特殊的一群人,他們很討厭在代碼中寫類型。
他們說:一個變量,在運行時指向什么類型,它就是什么類型,為什么要在代碼中寫出來呢?多麻煩啊,能不能這樣:
- // 現(xiàn)在x是整數(shù)類型
- x = 5;
- // x的類型變了,現(xiàn)在是字符串類型
- x = "hello world"
上帝決定把他們解救出來:要有動態(tài)類型, 你可以不聲明變量的類型了,變量的類型在運行時來確定。
那些支持類型聲明的人很生氣,他們自稱為靜態(tài)類型,并且對動態(tài)類型展開了強大的攻勢:編譯器查不到錯誤,IDE中代碼提示弱,代碼不好閱讀,動態(tài)一時爽,重構(gòu)火葬場......
動態(tài)類型的人則攻擊靜態(tài)類型繁瑣,代碼行數(shù)多,開發(fā)慢,還得用模板這么無用的東西。
于是靜態(tài)類型的人開始使用類型推導(dǎo),原來的代碼是這么寫的:
InternationalCustomerOrderProcessor
又臭又長, 有了類型推導(dǎo),現(xiàn)在可以這么寫,一下子方便了很多:
var orderProcessor = createInternationalOrderProcessor(customer, order);
支持動態(tài)類型的人也不甘示弱,開始在代碼中使用類型標(biāo)注:
- def greeting(name: str) -> str:
- return 'Hello ' + name
這個函數(shù)的輸入?yún)?shù)被標(biāo)注為是字符串(str),返回值也被標(biāo)注為字符串。
靜態(tài)類型的人嘲笑類型標(biāo)注只在IDE等開發(fā)工具中使用,運行時就沒有了。
第0x06天
人類的爭斗越來越激烈,上帝無法阻止,非常頭疼,他決定休息一天。
這就是星期天的來歷。
【本文為51CTO專欄作者“劉欣”的原創(chuàng)稿件,轉(zhuǎn)載請通過作者微信公眾號coderising獲取授權(quán)】