王垠：關於程式語言的思考

來源：王垠的部落格

之前寫了那麼多 Haskell 的不好的地方，卻沒有提到它好的地方。其實我必須承認，我從 Haskell 身上學到了非常重要的東西，那就是對於“型別”的思考。雖然 Haskell 的型別系統有過於強烈的約束性，從一種“哲學”的角度看感覺“不自然”，但如果一個程式設計師從來沒學過 Haskell，那麼他的腦子裡就會缺少一種重要的東西。這種東西很難從除 Haskell，ML，Coq，Agda 以外的其它語言身上學到。

 

Haskell 教會我的東西

一個沒有學過 Haskell 的 Scheme 程式設計師，最容易犯的一個錯誤就是，把除#f（Scheme 的邏輯“假”） 以外的任何值都作為 #t（Scheme 的邏輯“真”）。很多人認為這是 Scheme 的一個“特性”，可是殊不知這其實是 Scheme 的極少數缺點之一。如果你瞭解 Lisp 的歷史，就會發現在最早的時候，Lisp 把 nil（空連結串列）這個值作為“假”來使用，而把 nil 意外的其它值都當成“真”。這帶來了邏輯思維的混亂。

Scheme 對 Lisp 的這種混亂做法採取了一定的改進，所以在 Scheme 裡面，空連結串列'() 和邏輯“假”值 #f 被劃分開來。這是很顯然的事情，一個是連結串列，一個是bool，怎麼能混為一談。Lisp 的這個錯誤影響到了很多其它的語言，比如 C 語言。C 語言把 0 作為“假”，而把不是 0 的值全都作為“真”。所以你就看到有些自作聰明的 C 程式設計師寫出這樣的程式碼：

Scheme 停止把 nil 作為“假”，卻仍然把不是 #f 的值全都作為“真”。Scheme 的崇拜者一般都告訴你，這樣做的好處是，你可以使用

這樣的表示式，如果其中有一個不是 #f，那麼這個表示式會直接返回它實際的值，而不只是 #t。

然而他們沒有看到的是，其實這個表示式所要達到的“目的”，其實有更加簡單而直接的方法，而不需要把非 #f 的值都作為“真”。你只需要定義一個函式：

之後你就可以這樣呼叫它：(orf '(#f #f 0 #f "foo"))。這會在遇到 0 的時候返回它，因為0是這個連結串列裡第一個不是 #f 的值。如果連結串列裡全都是 #f 它就返回 #f。

這比起 Scheme 的 or 來，不但效率一樣，而且還有一個好處。那就是這個 orf 是一個函式，而 or 是一個巨集。所以你沒法把 or 作為引數傳遞給另一個函式。你沒法使用像 (map or ...) 這樣的寫法。而這個 orf 由於是一個函式，所以可以被作為值，任意的傳遞給另一個函式。

所以雖然我看清楚了 Haskell 的缺點，我不想再使用它，我對它的程式設計師的高傲態度也感到厭倦，然而我的腦子裡卻留下了它教會我的東西。對 Haskell 的理解，讓我成為了一個更好的 Scheme 程式設計師，更好的 Java 程式設計師，更好的 C++ 程式設計師，甚至更好的 shell 指令碼程式設計師。我能夠在任何語言裡再現 Haskell 的程式設計方式的精髓。

所以怎麼說呢，我覺得每個程式設計師的生命中都至少應該有幾個月在靜心學習 Haskell。學會 Haskell 就像吃幾天素食一樣。每天吃素食顯然會缺乏某些營養，但是每天都吃葷的話，你就永遠意識不到身體裡的毒素有多嚴重。

 

專攻一門語言的害處

我曾經對人說 C++ 裡面其實有一些好東西，但是我沒有說的是，C++ 裡面的壞東西實在太多了。

有些人從小寫 C++，一輩子都在寫 C++。這樣的結果是，他們對 C++ 裡面的“珍珠”掌握的非常牢靠，以至於出現了一種“腦殘”的現象——他們沒法再寫出邏輯清晰的程式。（這裡“珍珠”是一個特殊的術語，它並不含有讚美的意思。請參考這篇博文。）

比如，很多 C++ 程式設計師很精通 functor 的寫法，可是其實 functor 只是由於 C++ 沒有 first-class function 而造成的“變通”。C++ 的 functor 永遠也不可能像 Scheme 的 lambda 函式一樣好用。因為每次需要一個 functor 你都得定義一個新的 class，然後製造這個 class 的物件。如果函式裡面有自由變數，那麼這些自由變數必須通過建構函式放進 functor 的 field 裡面，這樣當 functor 內部的“主方法”被呼叫的時候，它才知道自由變數的值。所以為此，你又得定義一些 field。麻煩了這麼久，你得到的其實不過是 Scheme 程式設計師用起來就像呼吸空氣一樣的 lambda。

這些“精通” functor 的 C++ 程式設計師，認為會用 functor 就說明自己水平高。殊不知 functor 這東西不但是一個“變通”，而且是從函式式語言裡面“學”過來的。在最早的時候，C++ 程式設計師其實是不知道 functor 這東西的。如果你考一下古就會發現，C++ 誕生於 1983 年，而 Scheme 誕生於 1975 年，Lisp 誕生於 1958 年。Scheme 比 C++ 的出現整整早了8年，然而 Scheme 一開始就有 lexical scoping 的 lambda。functor 只不過是對 lambda 的一種繞著彎的模仿。實際上 C++ 後來加進去的一些東西（包括 boost 庫），基本上都是東施效顰。

記得2011年11月11日的良辰吉日，C++ 的創造者 Bjarne Stroustrup 在 Indiana 大學做了一個演講，主題是關於 C++11 的新特性。當時我也在場，主持人 Andrew 是 boost 庫的首席設計師之一（他後來有段時間當過我的導師）。他連誇 Stroustrup 會選日子，只是遺憾演講時間沒有定在11點。

雖然我對 Stroustrup 的幽默感和謙虛的態度感到敬佩，但我也看出來 C++11 相對於像 Scheme 這樣的語言，其實沒有什麼真正的“新東西”。大部分時候它是在改掉自己的一些壞毛病，然後向其它的語言學習一些東西。其實到最後，它仍然不可能達到其他語言那麼原汁原味的效果。然而，由於 C++ 的普及程度之高，現成的程式碼之多，它的地位和重要性還是一時難以動搖的。所以“先輩的罪”，我們恐怕要用很多代人的工作才能彌補。

那麼 C++ 有什麼其他語言沒有的好東西呢？我還是下次再講吧。

 

多學幾種語言

我今天想說其實就是，沒有任何一種語言值得你用畢生的精力去“精通”它。每個人都應該學習多種語言，這樣才不至於讓自己的思想受到單一語言的約束，而沒法接受新的，更加先進的思想。這就像每個人都應該學會至少一門外語一樣，否則你就深陷於自己民族的思維方式。有時候這種民族傳統的思想會讓你深陷無須有的痛苦，卻無法自拔。