Кодеры за работой. Размышления о ремесле программиста - Сейбел Питер

Сейбел: Вы занимаетесь наукой, кроме того, участвовали в создании крупных систем и работали в промышленности. Какой вы видите связь между научными исследованиями в области компьютерных наук и их практическим применением в промышленности?

Кнут: Ситуация похожа на качели. В 1960-х наука сильно опережала промышленность, и программы, создаваемые в промышленных компаниях — кроме разве что системы заказа авиабилетов, — были абсолютно смехотворны для людей из университетов.

К 1980 году ситуация кардинальным образом изменилась: программы, написанные учеными, вызывали смех в промышленных компаниях, потому что наука ушла в теологию, и было запрещено использование операторов перехода GOTO. Я, конечно, утрирую — чтобы не усложнять, — но, по большому счету, в университетских программах были табу, которые связывали по рукам и ногам, а у тех, кто был занят в промышленности, ограничений не было.

Но затем люди в университетах придумали более эффективные идеи сетевых технологий и работы с крупными фрагментами данных и прочим — и вырвались вперед. То есть ситуация постоянно меняется. Но в области разработки алгоритмов и структур данных за последние годы наметилась тенденция, которая меня совсем не радует: создается множество структур данных, просто... вычурных - другого слова не могу подобрать. Они чрезвычайно сложны, умны и восхищают интеллектуальным размахом, но мне они кажутся бесплодными. Они не имеют никакого отношения к жизни, они работают в каком-то своем мире. Это нормальный мир, у него есть своя структура; это милые и дружелюбные люди, но их программы лично мне не нравятся, и они совершенно несовместимы с практикой.

Не знаю, почему мне так важно — совместимо что-либо с практикой или нет. Есть математики, которые вообще никогда не думают о чем-либо конечном и практически никогда не работают со счетно бесконечными множествами; они публикуют потрясающие работы, в которых говорят о безумных видах бесконечности, про которые они все понимают, и это доставляет им удовольствие. То же самое можно обнаружить и в области изучения алгоритмов. Что касается меня, то мне намного больше нравится работать с идеями, которые я могу использовать на своем компьютере.

Сейбел: В 1974 году вы писали о том, что к 1984 году у нас будет «Утопия 84» — идеальный язык программирования, который вытеснит Кобол и Фортран; кроме того, вы говорили о явных признаках того, что такой язык постепенно обретает реальные очертания. С 1984 года прошло уже два десятилетия — похоже, ваши прогнозы не сбылись.

Кнут: Нет, ничего такого не было.

Сейбел: Это в вас тогда говорил ваш юношеский оптимизм?

Кнут: Видимо, когда я писал об этом, то думал о Симуле и тенденциях в объектно-ориентированном программировании. Думаю, на самом деле с появлением каждого нового языка приводятся в порядок знания о старых языках и добавляется что-то новое, экспериментальное и так далее; но никогда не было так, что создается новый язык и все — дальше идти некуда, можно останавливаться на уже достигнутом. Всегда появляется желание развиваться дальше.

Может быть, когда-нибудь кто-то скажет: «Хватит, я не собираюсь быть новатором; я просто хочу быть внятным и понятным — этих принципов и буду придерживаться». Паскаль начинал с подобной философии, но не продолжил ее. Может, мы и доживем до того времени, когда кто-нибудь скажет: «Давайте-ка сузим наш угол зрения и постараемся сделать что-то стабильное». Возможно, это окажется неплохой идеей.

Сейбел: Не является ли частью проблемы тот момент, что помимо ошибок есть и недостающие детали — а если чего-то недостает, то нужно как-то заполнить эту пустоту.

Кнут: Да, верно. Каким-то образом языки должны быть расширяемыми. Java не стала расширяемой в хорошем смысле этого слова.

Сейбел: Вы и сами создали несколько языков, пожалуй, самый популярный из них — ТеХ.

Кнут: Ну да, ТеХ — это язык программирования, но все эти дополнительные свойства я добавил после долгих споров и препираний. Гаю Стилу, Терри Винограду, Лесли Лэмпорту и другим были нужны определенные вещи, когда они использовали ТеХ в качестве внешнего интерфейса при работе над своим материалом. Кажется, Терри Виноград писал книгу о синтаксисе естественных языков, поэтому ему были нужны по-настоящему мощные макросы, чтобы сделать диаграммы для своей книги. Именно это подтолкнуло ТеХ по направлению к тому, чтобы превратиться в язык программирования уже в начале своего существования.

Сейбел: Вам когда-нибудь хотелось плотнее заняться разработкой языка как такового?

Кнут: Не знаю. Наверное, да. Мне по-своему очень не нравится, что считается, будто каждый язык должен быть универсальным, потому что они будут универсальными — но по-разному. Как в UNIX есть 30 определений регулярных выражений в одном флаконе — в зависимости от того, какую часть UNIX вы используете, вам предлагается немного отличное представление о регулярных выражениях. Если внутри каждого вашего инструмента находится машина Тьюринга — разве это нормально? Я на самом деле думал про ТеХ, что чем больше в нем языка программирования, тем меньше в нем того, что непосредственно связано с версткой.

Вводя расчет простых чисел в руководство по использованию ТеХ, я не считал это должным использованием ТеХ. Я представлял себе это так: «Да, кстати, глядите-ка: собаки могут стоять на задних лапах, а ТеХ может вычислять простые числа».

Сейбел: Но люди пользуются тем, что это тьюринг-полный язык программирования для вычислений, связанных с версткой. Если бы он не обладал полнотой по Тьюрингу, им бы не удалось делать все это.

Кнут: Да, это так. В 1960-х годах я написал язык программирования для эмуляции, на завершение которого потратил много сил, поскольку у него было множество пользователей, но когда появилась Симула, она понравилась мне больше, и я просил людей забыть о моем языке SOL. Вообще-то, мне не кажется, что у меня какой-то особенный талант к разработке языков.

Во время работы над ТеХ я обращался к сотням лет истории человечества, не желая отказываться от всего того, до чего дизайнеры книг дошли за многие века, и начинать заново, сказав: «В общем, забудьте тех ребят; знаете, мы будем рассуждать логически». В этом случае суть дела сводилась, в основном, к тому, чтобы выбрать чудовищно сложную задачу и найти сравнительно небольшой набор базисных элементов для ее поддержки. Вместо 1000 элементов у меня 100 базисных элементов или около того. Но пойти дальше, сведя все к 50 или 10 элементам — что нужно было бы сделать для математической ясности, — мне кажется, такой путь просто не сработает. Задача изготовления книг очень сильно взаимосвязана со сложностью реального мира, который просто противится любым упрощениям.

Сейбел: Я не проводил никаких специальных исследований, но у меня складывается такое ощущение, что подавляющее большинство математических и научных работ в наши дни сверстаны в ТеХ. Наверняка вы не раз видели какие-то исследования, сверстанные в ТеХ, и думали: «Ого, моя программа играет здесь определенную роль».

Кнут: Доказательство великой теоремы Ферма — один из таких случаев. Это одна из самых известных математических работ. И все равно постоянно встречаются книги, которые, я знаю, не были бы написаны, если бы их авторы шли по проторенным дорожкам. Опять же это своего рода проблема черных ящиков.

Как было раньше: что-то печатаешь, отдаешь это наборщику, затем получаешь гранки и так далее. Проходишь через всевозможных людей разных уровней, которые не являются математиками, но от которых зависит конечный результат. Поэтому не рискуешь сделать что-либо такое, что сможет смутить людей во всей этой цепочке.

Но если можешь сам наблюдать за тем, что из всего этого получается, и можешь сам разработать систему нотации, а не взять ее из чьего-то списка стилей, потому что точно знаешь, какой должна быть нотация для твоей работы, то у тебя больше шансов воодушевиться на создание гораздо более качественной работы.