C++ 能否成為你新的指令碼語言？

一些背景

第一個我真正喜愛的程式語言是 C。我花了不少時間才找到它：當我還是一個孩子，我就開始在珍貴的ZX Spectrum上使用 Z80 彙編。那些日子是你能夠真正掌握你的電腦的時候，你不需要蘋果，谷歌，微軟或者其他任何人的允許就能寫一個程式。我在漂亮的128K ZX Spectrum +2上學習了在超出 CPU 定址空間時對記憶體塊分頁。直到我進入大學，我才擁有一臺 IBM PC 機 。我玩遍了電子表格，試圖修復現存的 Fortran 程式，用土耳其字元給鍵盤驅動打補丁，還學了點 Pascal 語言。之後，在我就職於土耳其中央銀行期間，我又學習了 SQL 和 APL。

我一直對 C 語言有所耳聞，但我一直沒有接觸到一款C語言編譯器。直到我到康奈爾大學擁有了一個Unix 賬號之後，我編譯了我人生中的第一個 hello.c 檔案，不久之後，我有了第一臺電腦……我在 DOS 分割槽上安裝了 DJGPP 編譯器，構建了我人生中第一個 Linux 核心（我第一個發行版是 Debian），並且開始學習 C 語言。Plauger 的 “Standard C Library” 是我最喜歡的書。

當我開始享受用 C 程式設計的時候，C++ 已經廣泛應用超過十年了。所以，我下一步使用 C++ 看起來是很自然的一步了。

除了……好吧，除了 C++ 是一片混亂。那段時間，所有人都被繼承層次深深吸引了，每個人都在編寫精心設計的字串類。大多數硬碟都太慢，不能再有限的時間內編譯出可靠的 C++ 庫（好吧，我有點誇張了），大部分 CPU 都在試圖例項化模板中融化了，大部分人，那些假裝 C++ 程式設計師的 C 程式設計師們，差點就把 malloc 的返回值給扔了。

在那時，我正忙於試圖建立定製化的網路經濟實驗，看起來 Java 似乎很有優勢。至少，它不需要麻煩地拼湊出一個對話方塊。產生少量的 socket 連線，並且使你的應用編譯和執行在多種多樣的系統上。當然，AWT 和 Swing 都很醜陋且笨重，但對我的目的來說，那沒關係。

但是，僅僅是因為不能在實驗室之外執行我的實驗（因為在實驗室已經配置了所有電腦，java應用程式執行不會有問題）。所以我快速的把FreeBSD部署到了一臺擁有100Mhz奔騰處理器，16Mb記憶體，在角落裡收集灰塵的機器上，並搭建了一個擁有perl模組（mod_perl）的Apache伺服器，然後就能工作了。那就是我愛上Perl的時候。

那份愛完全起源於實用的原因，我並不是認為Perl特別的完美，並且那時候我認為包括其他許多語言都不是很完美，他們中的每一個都有自己的瑕疵。

Perl總是能減少我必須解決的特別問題的工作的數量，有些是因為語言特性，但大部分是因為 CPAN。

舉例來說，作為一個 Perl 程式設計師，解析 HTML 作為 HTML 是一個解決方案。我必須決定，要麼就構造整個樹， 或者使用流化的方式。在某些情況下，前者是具有優勢的，但後者的好處是可以使記憶體的需求降至最低，即使是在這個年代，如果你處理 HTML 文件以兆位元組方式還是可以奏效的。不論哪種方式，這些工具都不會在無效的 HTML 上被卡住，並在非 XML 的有效 HTML 上運作良好。

還有，Perl 提供可移植性。如果我不需要作業系統特定的功能，不用任何修改地方，我的 perl 程式碼就可以執行。

當我寫了一些類，併為它們做了封裝，也不會有複雜的架構。

C++ 涅槃

在過去的數年，C++如獲新生。許多聰明人已經開始意識到須要向C++程式設計師提供同時涵蓋 work of the ISO committee和 boost的構建模組。

在真實環境下，仍然有90%的菜鳥生成C++程式設計師就是沒有意識到new是一個合法符號的C程式設計師。在這方面，C++與Perl非常相似：大部分人寫過Perl程式碼的人也沒有意識到Perl不是C、Java、Python、shell、Awk或者其他你可以列舉的語言。

但是，當你看到新C++標準中的新東西，以及編譯器不斷實現浙西特性的新聞時，我們無法抑制住內心的興奮和好奇。

單詞計算練習

這是一個簡單的練習，使用 C++ 或者 Perl 並且不依賴外部庫，所以這是一個很好的起點。

這是 Perl 版本，供您參考：

#!/usr/bin/env perl

use strict;
use warnings;

run(/@ARGV);

sub run {
    my $argv = shift;
    my @counts;

    for my $file ( @$argv ) {
        my $count = -1;
        eval {
            $count = word_count($file);
            1;
        } or warn "$@";

        push @counts, {
            file => $file,
            word_count => $count,
        };
    }

    for my $result (@counts) {
        printf "%s: %d words/n", $result->{file}, $result->{word_count};
    }
}

sub word_count {
    my $file = shift;
    my %words;

    open my $fh, '<', $file
        or die "Cannot open '$file': $!";

    while (my $line = <$fh>) {
        my @words = split ' ', $line;
        $words{ $_ } += 1 for @words;
    }

    close $fh;

    my $word_count;
    $word_count += $_ for values %words;
    return $word_count;
}

而且，這是我最大的付出在轉化 Perl 到現代風格的 C++ 上面。我沒有嘗試寫特別搞笑的程式碼：只是和 Perl 一樣，我把重點放在寫程式碼上面，使得我感到非常自然，同時確保兩個程式都做大致相同的事情。

#include <cerrno>
#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <fstream>
#include <iostream>
#include <numeric>
#include <unordered_map>
#include <string>
#include <vector>

using std::accumulate;
using std::cerr;
using std::cout;
using std::endl;
using std::ifstream;
using std::make_pair;
using std::pair;
using std::strerror;
using std::string;
using std::unordered_map;
using std::vector;

int word_count(const char *const file) noexcept(false);

int main(int argc, char *argv[]) {
    vector< pair<string, int> > counts {};

    for (auto i = 1; i < argc; i += 1) {
        try {
            counts.push_back(make_pair(argv[i], word_count(argv[i])));
        } catch (const string& e) {
            cerr << e << endl;
            counts.push_back(make_pair(argv[i], -1));
        }
    }

    for (auto& result : counts) {
        cout << result.first << ": " << result.second << " words" << endl;
    }

    return 0;
}

int
word_count(const char *const file) noexcept(false) {
    errno = 0;
    ifstream fp(file);
    {
        // Does fp.fail() preserve errno?
        int save_errno = errno;
        if (fp.fail()) {
            throw("Cannot open '" + string(file) + "': " + strerror(save_errno));
        }
    }

    unordered_map<string, int> word_count {};
    string word;

    while (fp >> word) {
        word_count[word] += 1;
    }

    fp.close();

    return accumulate(
        word_count.cbegin(),
        word_count.cend(),
        0,
        [](int sum, auto& el) { return sum += el.second; }
    );
}

20 行程式碼用於 #include 和 using 宣告可能看起來有點多，但是我抬眼 using namespace std，也討厭不斷地輸入 std::… 更多的是因為我喜歡較短的程式碼行。

首先要注意的是沒有看得見的顯式的記憶體分配。容器集裝箱管理自己的記憶體。

第二，這是一個大問題：我們有自動匯入（autovivification）！

unordered_map<string, int> word_count {};
string word;

while (fp >> word) {
    word_count[word] += 1;
}

第三，我們有 lambda 表示式：

return accumulate(
    word_count.cbegin(),
    word_count.cend(),
    0,
    [](int sum, auto& el) { return sum += el.second; }
);

在這背後，accumulate 將內部變數初始化為 0，並呼叫一個匿名函式，其最後一個引數指定為當前值，以及word_count的下一個元素。

現在，我不得不承認，我不知道這些特性是如何實現的，但是 Microsoft Visual C++ 2015 RC 成功執行了，微軟似乎終於趕上了在該領域的最新發展。

現在的情況

然而，一切都不樂觀。儘管 boost libraries 填補了許多空白，而且標準庫提供了令人印象深刻的構件，但是也很難戰勝 Perl 和 CPAN 結合帶來的那種編寫可在任何地方完美執行的可移植程式碼的便利性。

例如，我能找到一個平臺無關的庫，可以讓我在不需要 Excel 的情況下解析或建立 Excel 檔案嗎？這個庫能夠用 clang、g++ 和 cl 輕易地編譯出來嗎？好像不太可能。

我真的非常感謝標準委員會的人們的辛勤工作，和那些開發編譯器，眾多庫的人們。它們讓我不必在編寫 C++ 程式時辛苦的思考。

這讓我在真正控制我的計算機時還能感覺舒適。

在這裡，我真的非常感謝。

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