Кодеры за работой. Размышления о ремесле программиста - Питер Сейбел

Завински: Обычно я достаточно хорошо представляю это. Очень мало таких случаев, когда я говорил себе: “Да я же сделал все шиворот-навыворот! Придется все переставить”. Но иногда это происходит.

Когда пишу первую версию программы, я стараюсь поместить все в один файл. Потом я начинаю видеть в этом файле структуру. Вот эти блоки очень похожи. Вот в нем уже тысяча строк, так почему бы не переместить что-то в другой файл? Да и API в этом случае получается естественнее. Проектирование - это непрерывный процесс, никогда не знаешь, насколько проект хорош, пока программа не будет готова. Поэтому я предпочитаю как можно скорее снять пробу, получить что-нибудь на экране и посмотреть на это со всех сторон.

И потом, начав писать код, внезапно понимаешь: “Нет, это глупая идея. И почему я решил, что этот модуль сделать легко, когда на самом деле это гораздо сложнее?” Это такие вещи, которые не понять, пока не начнешь писать код и не почувствуешь, как они от тебя ускользают.

Сейбел: Каковы признаки того, что какие-то вещи от тебя ускользают?

Завински: Когда погружаешься во что-нибудь с мыслью “Так, здесь я за полдня напишу кусок кода такой-то длины”, а потом приступаешь к работе и постепенно начинаешь чуять недоброе: “Ага, нужен еще кусок, надо бы и за него взяться. Да тут работы выше крыши!”

Сейбел: Я заметил, чем хороший программист отличается от плохого: хороший программист легко переходит от одного уровня абстракции к другому, он способен не смешивать эти уровни при внесении изменений и точно определяет уровень, на котором эти изменения нужно внести.

Завински: В том, где и что размещается, нужно придерживаться определенного стиля, это очень важно во всех отношениях. Решить какую-нибудь проблему на уровне, более близком к пользователю, или внести какое-то, возможно, более крупное изменение, которое отразится на всей системе? Любое из этих решений может быть правильным, и очень сложно понять, какое из них какое. Мне нужно сделать какое-то изменение, но является ли оно единичным частным случаем или таких случаев будет 12?

Думаю, одна из самых важных вещей, по крайней мере для меня, когда создаешь что-то с нуля, заключается как раз в том, чтобы как можно скорее довести программу до состояния, когда ты, программист, сможешь ее использовать. Хотя бы немного. Это подскажет, что делать дальше, - ты буквально почувствуешь, что нужно делать. Когда что-то уже есть на экране и есть кнопка, связанная с некоторой функцией, появляется ощущение, какая кнопка будет следующей. Конечно, это GUI-центричное описание того, что я имею в виду.

Сейбел: Мы немного говорили об ужасных ошибках, с которыми вы сталкивались, например та история с GNB. Но давайте еще немного поговорим о процессе отладки. Для начала, какие инструменты вы предпочитаете? Инструкции печати отладочной информации? Отладчики исходного кода (symbolic debugger)[13]? Формальные доказательства корректности?

Завински: За последние годы многое изменилось. Когда я работал на Лиспе, процесс отладки заключался в запуске программы, ее остановке и последующем изучении данных. Был специальный инструмент, который позволял копаться в памяти, и я изменил его таким образом, что все эти функции стали доступны через цикл Чтение-Вычисление-Печать (то есть через Lisp Listener). Когда этот инструмент выводил содержимое объекта, появлялось контекстное меню, щелкнув на котором, можно было получить значение этого объекта. Все это упрощало следование по цепочкам объектов и всякое такое. Я уже тогда думал о подобных вещах: погрузиться в середину кода, искать, экспериментировать.

Позже, уже работая на Си и используя GNB в Emacs, я попытался сделать то же самое. Именно исходя из этой модели мы создавали Energize. Но мне кажется, что он так никогда нормально и не заработал. Со временем я вообще прекратил пользоваться такими инструментам, а просто вставлял инструкции печати и запускал все снова. И так раз за разом, пока не исправишь ошибку. Интересно, что при переходе на все более и более примитивные среды, такие как JavaScript, Perl, это становится единственным вариантом, поскольку там нет никаких отладчиков.

В те дни люди вообще слабо представляли, что такое отладчик. “Да зачем он тебе нужен? Что он делает - добавляет за тебя инструкции печати? Не понимаю. Что за странные слова ты говоришь?” В те дни отладка в основном заключалась в инструкциях печати.

Сейбел: Имела ли тут значение разница между Лиспом и Си? Помимо инструментов одно из отличий в том, что в Лиспе можно тестировать маленькие кусочки. Можно вызвать небольшую функцию, если в правильности работы есть сомнения, остановить ее на середине и посмотреть, что происходит. А в Си запускаешь программу целиком, во всем ее величии и сложности, и задаешь точку останова в каком-нибудь месте.

Завински: Лисп и аналогичные языки позволяют в этом отношении больше, чем Си. Perl, Python и им подобные в этом смысле немного более похожи на Лисп, но все равно мало кто так делает.

Сейбел: Но ведь GNB дает возможность заглянуть внутрь. Чем он вам не подходит?

Завински: Мне он всегда казался неприятным. Отчасти из-за того, что имеет отношение к Си. Я анализирую массив и вдруг вижу кучу чисел, и нужно лезть туда и вернуть все к нормальному виду. Он никогда не работал правильно, как мог бы работать с нормальным языком.

Сейбел: В то время как в Лиспе, если вы смотрите на массив, он выводится как нужно, поскольку отладчик знает, что есть что.

Завински: Вот именно. Мне всегда казалось, что GNB прыгает вниз-вверх, и в стеке все оказывается перепутанным. Идешь вверх по стеку, а нижняя часть стека из-за проблем в GDB изменяется. Или думаешь, что в регистре должно быть одно значение, но поскольку находишься в другом кадре стека, оно оказывается совсем другим.

Такое чувство, что я не могу по-настоящему доверять сведениям отладчика. Он что-то вывел, посмотрим - так, это число. Правильное оно или нет? Неизвестно. Зачастую вообще оказываешься без всякой отладочной информации. Берешь кадр стека, и кажется, будто у этой функции нет аргументов. Минут десять пытаешься вспомнить, через какой регистр передается нулевой аргумент. Потом сдаешься, заново компонуешь программу и добавляешь инструкцию печати.

Похоже, со временем инструменты отладки становятся все хуже и хуже. С другой стороны, люди наконец-то начинают понимать, что распределение памяти вручную - тупиковый путь. Сегодня это уже неактуально, поскольку наиболее сложные ошибки, когда приходится закапываться в структуры данных, происходят редко, ведь в Си они обычно были связаны с проблемами повреждения памяти.