微软架构师谈编程语言发展（一）

本文是对微软Channel 9中采访几个语言大师的视频的翻译。这些语言大师高屋建瓴，有点有面地谈到了多个语言的发展和语言的相互关系，对于我们开拓视野非常有帮助。由于只能靠听来翻译，篇幅又长，译者程化将其分成了几部分。这是全文的第一部分，读者可以在文章末尾找到其他几篇的联接。

 

Charles：好的。今天我们请到了微软设计编程语言的大师们。请你们介绍一下自己。

（译者注：Channel 9的主持人，从其对话来看，应该是编程出身，对于程序有很好的理解）

 

Herb：我是Herb Sutter，我是VC++小组的架构师。

（译者注：C++标准委员会主席，Exceptional C++系列的作者，C++领域的大牛人）

 

Erik：Erik Meijer，我在VB以及C#小组工作。

（译者注：先是SQL Server组的架构师，现为VB、C#组的架构师，从事把CLR、关系数据库、XML数据合为一体的伟大事业）

 

Brian：我是Brian Beckman，和Erik Meijer一起工作。呵呵

（译者注：物理学家，天体物理为主，业余时间写程序，包括编译器，自称来自从事影视娱乐业的家族，家里以其从事科学研究为奇）

 

Anders：我是Anders Hejlsberg，我的技术领域是C#。

（译者注：微软的“技术小子”，公认的牛人，C#的主要设计者，.NET框架的重要参与者。微软之前，Anders是Borland的工程师，Turbo PASCAL的主要开发人员，Delphi的首席架构师）

 

Charles：我们今天访谈主要讨论两个相关的论题：可组合性（Composability）与编程语言。作为程序员，当我们构造系统时，总是要面对这两个问题。你们是创设语法，搭建架构的人。所以，我想讨论的一点是，你们是如何协调工作的？三个语言——C#、VB和C++，都在演进，同时又服务于不同的目的，C++更多服务于系统级，C#和VB更多偏向应用层面。而且，语言在不断创新（译者注：谢谢ponda的修正）。这一切是如何形成的？你们一起工作吗？你们是如何决定语言的创新的（译者注：谢谢ponda的修正）？你们是一起设计，还是想到什么后再与他人共享？很抱歉提这样的怪问题，请试着回答。

 

Anders：我想，你说的两种情况都存在吧。事实上，早在我们做LINQ之前，Erik就在Comega项目做了很多工作了。在LINQ和Omega之间有很多相似之处，有很多互相影响的部分。我们一直在讨论相关的问题。而且，Erik实际也在C#设计组中，所以，我们总是就当前的工作及时交换意见。VB组和C++组的人也在一幢楼里工作，大家经常碰到一起。所以，我认为这一切是相互渗透，以及不断聊天的结果。

 

Charles：但是我的意思是，你们是否也象最终用户一样对自己做出区分？比如，有的事情在VB中能做，C#中就做不了。比如，对于VB来说，完全的晚绑定以非常简单的方式实现了，而C#中就没有晚绑定。为什么VB和C#有这样的不同？你们有意如此的吗？

 

Anders：我认为这个问题更多的是历史原因。我想说的是，我们必须考虑历史因素，尤其当你讨论VB时更是如此。VB有其悠久而丰富的历史，从一开始，VB就作为晚绑定的语言出现。（开始时）VB没有任何类型。很显然，晚绑定对于VB来说有某种核心作用。但是，从那时开始，VB已经逐步演进为一种更为“强类型”的语言，到现在，甚至你可以把VB看作一种支持晚绑定的强类型语言。呵呵。但实际上，这个过程是相反的。C#从一开始就是强类型语言，而且直到现在，我们都坚持早绑定。这并不是说我们在未来也不会支持晚绑定，但是，我们很可能以不同于VB的方式支持，而且可能对晚绑定的方式做些改进。C#是否支持晚绑定其实只是一种选择。对于老式的弱类型对象模型来说，比如OLE，如果我们从晚绑定角度出发，会比从早绑定角度出发好讨论得多，因为这种对象模型无非就是对象的若干方法的交互，反射，等等。

 

Charles：这些东西完全可以靠底层帮你完成……

 

Anders：是的，对，非常正确！

 

Herb：语言之间的差异在一定程度上是由用户引起的。对于靠近底层编程的C和C++程序员来说，性能永远都是一个核心和主要的问题。你可能发现不同语言有不同的特性，但是，更经常的是，你会发现这些不同特性想要解决的都是同一类的问题，比如，“并行执行”。现在，没有谁能够忽视这个问题，并且，一种语言如果想在未来5到10年保留在主流编程语言的队伍中，这个问题就是无法忽视的，因为这是硬件的发展方向。我们正处于一个新的时代，50年以来，我们首次在非单核的机器上工作。任何人都无法忽视这个现象。因此，就这个问题来说，大家都要处理一些相似的东西，但是，处理方式、语法可能不同，具体的特性也可能不尽相同。我也相信，不同语言推出同一特性的时间先后顺序也不相同，因为不同语言针对不同的客户群体服务，客户要求的东西不一样，因此，对于特性处理的时间先后顺序并不一致。就像Anders说的，各种情况都有一些。

 

Erik：是这样的。对VB和C#有怎样的差异，我可以给出一个具体的例子。该例子是“无名函数（或‘lambda表达式’）”。我们想在VB中也加入这种功能。首先就是寻找正确的语法。我们向VB项目组要到了VB的名称表，名称表中的名字支持两种语法的都有（VB和C#）。但是，这次他们想要更像关键字的名字，而不是C#那样长长的名字，因为他们觉得像关键字的名字更加“VB化”一些。这里你看到的就是语法上的区别。但是，在语义上也是有区别的。当你查看一个大函数内部的，嵌套很深的结构，比如“for”循环的时候，语言是何时、如何处理变量捕获，如何进行实例保护的就非常不同。在C#中，每次循环时实例都被保护，而在VB中，象JavaScript那样，变量是被隐性提升到函数顶部的。所以，在变量捕获方面，语义上的区别也存在。有时这些区别是极其细微的，你必须写非常变态的程序才能看到这些区别。

 

Anders：每次你写出依赖这样的特性的程序时，我们就能找出成百的Bug。呵呵

 

Erik：是啊是啊。

 

Brian：你逃不出作战室的

（译者注：微软的“作战室”，是产品、程序、测试人员一起对需求、找Bug之所在。）

 

Charles：这样看来，大家都同意不同语言在相互影响，不断演进。对于VB和C#来说，你们有相同的核心——处理引擎，你们必须在CLR的基础上出发，随着CLR的演进而演进。很显然，C++属于另一个世界。但是，各种语言要互相影响，你们必须在C#中加点什么来吸引用户，让他们用C#而不是VB.NET，是吧？应该不止是语法的区别，语言中必须还有一些核心的东西来吸引用户。

 

Herb：我认为你说的是对的。但是，我不同意你提出的理由，说我们必须在各自的语言中加点什么特性吸引用户，从而使他们不去使用其他的微软的语言。为什么呢？比如我吧，我更加关心使用C++或者C#的用户到底需要什么，我怎样才能帮助他们把工作完成得更好。也许某处有某种很牛的特性的语言，但我的工作是——怎样才能使客户的工作更成功？我必须要考虑客户会如何集成，我怎样做才能使客户工作得更好，这也是CLR的核心所在，因为目前已经不是靠一种语言就能做完整个项目的时代了。

 

我怀疑在稍有点规模的实际项目中，是否还有人仅仅依靠一种开发语言。一般说来，你用脚本语言写点东西，其他语言写工具和组件，系统语言写核心的东西。你不停地在做集成。这就带来了我们所讨论的“可组合性”的问题。因为“可组合性”本质上就是跨语言产生的问题。当你写Web浏览器时，你不知道某个插件是用C#，C++，某种CLR扩展，还是其他什么写的。不管如何，这些东西必须一起工作，这就是主要挑战之所在。因为，要想使这种“可组合性”成为现实，我们必须时时将CLR和CLR以外的东西当作白盒来考虑。但是，我们这样做的时候又会碰到“锁”的问题。“并行执行”已经越来越重要了，但是，“锁”是完全不具备组合性的。因此，这是“可组合性”面对的主要障碍。我实际上已经转移到另一个话题上了。总之，对我而言，这更多的是一个语言交互的问题，而非语言竞争的问题。

 

Brian：我插句嘴。我在一定程度上代表了用户。我是个物理学家，同时，我也经常写点小程序，进行模拟和仿真，解决一些数学问题。要想成功，“可组合性”对我的来说是绝对地重要。我可以不在乎编程语言，但是我很在乎该语言是否有我所需要的组件。我有点夸张了，因为我其实还是在乎编程语言的，呵呵。基本上，我十分愿意使用任何能使我的工作更简单的编程语言。

 

这里，我先戴上顶“老人”帽，谈谈这个世界的历史上，非常少的成功软件之一——数值计算库（译者注：谢谢drdirac的修正）。这些东西是N年以前用FORTRAN写的。几十年以来，人们用这些库解决了许多非常重要的科学问题。任何头脑正常的人都不会想坐下来从头写一个“线性代数包”（译者注：谢谢drdirac的修正）或者类似的东西。有许多数学家终其一生在完善这些软件包。我们需要的是“互操作性”。不简单的是互操作性，我们需要的是“可组合性”。所有人都知道，FORTRAN不支持递归，因为所有的变量都是引用传递。这就带来了包之间接口问题。如果你想要集成某种自身内部不支持集成的东西，你就不能再需要集成的两边使用这样同一个包用于集成，这行不通。呃，我已经忘了最开始我在说啥了，哈哈，我尽讲些物理小故事了。让我回到C++、C#和VB上。这些语言我都要使用，我更喜欢C#一些，因为我喜欢它的操作符重载。为什么我喜欢操作符重载？因为我做数学计算，类似于四元数和八元数（译者注：谢谢pongba的修正）的奇怪线代运算，用一个小加号就能够代表那些要进行的一大堆计算。

 

Erik：伙计，也许你想用的是模板？哈哈。

 

Brian：（译者注：看样子生怕别人认为自己不知道模板）不，我才不想用模板呢。只要我一用模板，我就会开始想：喔，模板的预处理器是图灵完备的（译者注：谢谢drdirac的修正），也许我可以仅用（模板）就实现出一个链表处理库来（译者注：谢谢pongba的修正）……很快，我就会偏离真正的数学思考。在应用程序绝对需要晚绑定的场合（比如，那些小的计算模拟器什么的，晚绑定是成功的关键），此时，很自然地，我会选择VB。至于C++，天哪，大多数时候，C++用来实现其他的语言，做这类事C++很拿手。在用于科学的环境下，我多次实现过Scheme。

 

总而言之，我就是泛泛谈谈“可组合性”。

 

Anders：如果你回过头去看看十年之前，会发觉潮流已经逐渐变化了。当我开始编程生涯时，进入编程这行的学习曲线就是：学习要使用的编程语言本身。各个编程语言几乎在每个方面都不相同。语法是你要学习的很大一部分。这是以前的事了。现在，你要学习巨大的框架，这个框架正越变越大，语法只是顶上的一小颗樱桃。我认为我们在这方面确实前进了很多。

 

很有趣的是，编程语言就像你的眼镜一样，所有的东西根据编程语言的不同，要么看着是玫瑰色的，要么是紫色的，如此等等。但是，实际上起作用的东西是学习所有的API，学习你所基于的，越来越大的平台或者框架。如今，学习曲线的90%都耗费在这上面。掌握了这些，你就可以在C++、C#或者VB.NET什么的之间，毫不费力地进行语言转换，将部分项目使用这种语言，部分项目使用那种，并且找出组合这些语言的解决方案。相对于以前，实际上是不久之前，这是个主要的进步。当然，这些能出现，是由于有了通用的类型系统，以及各种语言中的那些抽象。每种语言之间的差别则是细微的，而且这些差别说不上来有什么特别的理由。