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【杭州網(wǎng)站設(shè)計】一百年后，人類怎樣編程？
　　很難預(yù)測一百年后的人類生活，只有少數(shù)幾件事是可以確定的。那時，汽車將具備低空飛行能力，城市規(guī)劃的法規(guī)將放寬，大樓可以造到幾百層，大街上一天到晚看不見太陽，女性個個都學(xué)過防身術(shù)。本文只想討論其中的一個細(xì)節(jié)：一百年后，人們使用什么語言開發(fā)軟件？

　　為什么這個問題值得思考？原因不是我們最終會用上這些語言，而是幸運(yùn)的話，我們從現(xiàn)在開始就能用上這些語言。

　　我認(rèn)為，編程語言就像生物物種一樣，存在一個進(jìn)化的脈絡(luò)，許許多多分支最終都會成為進(jìn)化的死胡同。這種現(xiàn)象已經(jīng)發(fā)生了。 Cobol語言曾經(jīng)流行一時，但是現(xiàn)在看來沒有任何后續(xù)語言繼承它的思想。它就像尼安德特人 一樣，進(jìn)化之路已經(jīng)走到了盡頭。

　　我預(yù)言 Java也會如此。有人寫信說：“你怎么能說 Java不會成功呢？它已經(jīng)成功了?！蔽矣X得這要看你的成功標(biāo)準(zhǔn)是什么。如果標(biāo)準(zhǔn)是相關(guān)書籍的出版量，或者是相信學(xué)會 Java就能找到工作的大學(xué)生數(shù)量，那么 Java確實(shí)已經(jīng)成功了。當(dāng)我說 Java不會成功時，我的意思是它和 Cobol一樣，進(jìn)化之路已經(jīng)走到了盡頭。

　　這只是我的猜測，未必正確。這里的重點(diǎn)不是看衰 Java，而是提出編程語言存在一個進(jìn)化的脈絡(luò)，從而引導(dǎo)讀者思考，在整個進(jìn)化過程中，某一種語言的位置到底在哪里？之所以要問這個問題，不是為了一百年后讓后人感嘆我們曾經(jīng)如此英明，而是為了找到進(jìn)化的主干。它會啟發(fā)我們?nèi)ミx擇那些靠近主干的語言，這樣對當(dāng)前的編程最有利。

　　無論何時，選擇進(jìn)化的主干可能都是最佳方案。要是你不幸選錯了，變成了一個尼安德特人，那就太糟了。你的對手克魯馬努人時不時就會來攻打你，把你的食物全部偷走。

　　這就是我想找出一百年后的編程語言的原因。我不愿意押錯賭注。

　　編程語言的進(jìn)化與生物學(xué)進(jìn)化還是有區(qū)別的，因?yàn)椴煌种У恼Z言會發(fā)生聚合。比如， Fortran分支看來正在與 Algol 的繼承者聚合。理論上，不同的生物物種也可能發(fā)生聚合，但是可能性很低，所以大概從來沒有真正出現(xiàn)過。

　　編程語言之所以可能出現(xiàn)聚合，一個原因是它的概率空間 比較小，另一個原因是它的突變不是隨機(jī)的。語言的設(shè)計者們總是有意識地借鑒其他語言的設(shè)計思想。

　　對于語言設(shè)計者來說，認(rèn)清編程語言的進(jìn)化路徑特別有用，因?yàn)檫@樣就可以照著樣子設(shè)計語言了。這時，認(rèn)清進(jìn)化的主干就不僅有助于識別現(xiàn)存的優(yōu)秀語言，還可以把它當(dāng)作設(shè)計語言的指南。

　　任何一種編程語言都可以分成兩大組成部分：基本運(yùn)算符的集合（扮演公理的角色）以及除運(yùn)算符以外的其他部分（原則上，這個部分可以用基本運(yùn)算符表達(dá)出來）。

　　我認(rèn)為，基本運(yùn)算符是一種語言能否長期存在的最重要因素。其他因素都不是決定性的。這有點(diǎn)像買房子的時候你應(yīng)該先考慮地理位置。別的地方將來出問題都有辦法彌補(bǔ)，但是地理位置是沒法變的。

　　慎重選擇公理還不夠，還必須控制它的規(guī)模。數(shù)學(xué)家總是覺得公理越少越好，我覺得他們說到了點(diǎn)子上。

　　你仔細(xì)審視一種語言的內(nèi)核，考慮哪些部分可以被摒棄，這至少也是一種很有用的訓(xùn)練。在長期的職業(yè)生涯中，我發(fā)現(xiàn)冗余的代碼會導(dǎo)致更多冗余的代碼，不僅軟件如此，而且像我這樣性格懶散的人，我發(fā)現(xiàn)在床底下和房間的角落里這個命題也成立，一件垃圾會產(chǎn)生更多的垃圾。

　　我的判斷是，那些內(nèi)核最小、最干凈的編程語言才會存在于進(jìn)化的主干上。一種語言的內(nèi)核設(shè)計得越小、越干凈，它的生命力就越頑強(qiáng)。

　　當(dāng)然，猜測一百年后人們使用什么編程語言，這本身就是一個很大的假設(shè)。也許一百年后人類已經(jīng)不編程了，或者直接告訴計算機(jī)想做什么，計算機(jī)就會自動完成。

　　不過，到目前為止，計算機(jī)智能并沒有取得太大進(jìn)展。我猜測一百年后，人們還是使用與現(xiàn)在差不多的程序指揮計算機(jī)?？赡苡幸恍┪覀兘裉煨枰幊探鉀Q的問題，那時已經(jīng)不需要編程了，但是我想，那時還會存在大量與今天一樣的編程任務(wù)。

　　你可能認(rèn)為只有那些自以為是的人才會去預(yù)言一百年后的技術(shù)。但是，請不要忘記，軟件發(fā)展的歷史已經(jīng)走過了 50年。在這 50年中，編程語言的進(jìn)化其實(shí)是非常緩慢的，因此展望一百年后的語言并不是虛無縹緲的想法。

　　編程語言進(jìn)化緩慢的原因在于它們并不是真正的技術(shù)。語言只是一種書寫法，而程序則是一種嚴(yán)格符合規(guī)則的描述，以書面形式記錄計算機(jī)應(yīng)該如何解決你的問題。所以，編程語言的進(jìn)化速度更像數(shù)學(xué)符號的進(jìn)化速度，而不像真正的技術(shù)（比如交通或通信技術(shù)）的進(jìn)化速度。數(shù)學(xué)符號的進(jìn)化是緩慢的漸變式變化，而不是真正技術(shù)的那種跳躍式發(fā)展。

　　無論一百年后的計算機(jī)是什么樣子，我們基本上可以斷定它們的運(yùn)行速度一定會快得多。如果摩爾定律依然成立，一百年后計算機(jī)的運(yùn)行速度將是現(xiàn)在的 74乘以 10的 18次方倍（準(zhǔn)確地說是 73 786 976 294 838 206 464倍）。真是讓人難以想象。不過實(shí)際上更現(xiàn)實(shí)的預(yù)測并不是速度會提高這么多，而是摩爾定律最終將不成立。不管是什么東西，如果每 18個月就增長一倍，那么最后很可能會達(dá)到極限。但那時的計算機(jī)比現(xiàn)在快得多大概是毫無疑問的。即使最后只是略微快了 100萬倍，也將實(shí)質(zhì)性地改變編程的基本規(guī)則。如果其他條件不變，現(xiàn)在被認(rèn)為運(yùn)行速度慢的語言（即運(yùn)行的效率不高）將來會有更大的發(fā)展空間。

　　那時，依然會有對運(yùn)行速度要求很高的應(yīng)用程序。我們希望計算機(jī)解決的有些問題其實(shí)是計算機(jī)本身引起的。比如，計算機(jī)處理視頻的速度取決于生成這些視頻的另一臺計算機(jī)。此外，還有一些問題本身就要求無限快的處理能力，比如圖像渲染、加密 /解密、模擬運(yùn)算等。

　　既然在現(xiàn)實(shí)中一些應(yīng)用程序本身的效率較低，而另一些應(yīng)用程序會耗盡硬件提供的所有運(yùn)算能力，那么有了更快速的計算機(jī)就意味著編程語言不得不應(yīng)付更多的極端情況，涵蓋更大范圍的效率要求。我們已經(jīng)看到這種情況發(fā)生了。要是以幾十年前的標(biāo)準(zhǔn)衡量，有一些使用新語言開發(fā)的熱門應(yīng)用程序?qū)τ布Y源的浪費(fèi)非常驚人。

　　不僅編程語言有這種現(xiàn)象，這實(shí)際上是一種普遍的歷史趨勢。隨著技術(shù)的發(fā)展，每一代人都在做上一代人覺得很浪費(fèi)的事情。 30年前的人要是看到我們今天如此隨意地使用長途電話，一定會感到震驚。 100年前的人要是看到一個普通的包裹竟然也能享受一天內(nèi)從波士頓發(fā)件、途經(jīng)孟菲斯、抵達(dá)紐約的待遇，恐怕就要更震驚了。

　　我已經(jīng)預(yù)測了，一旦未來硬件的性能大幅提高將會發(fā)生什么事。新增加的運(yùn)算能力都會被糟蹋掉。

　　在我學(xué)習(xí)編程的年代，計算機(jī)還是稀罕玩意。我記得當(dāng)時使用的微機(jī)型號是 TRS-80，它的內(nèi)存只有 4K，為了把 BASIC程序裝入內(nèi)存，我不得不把源碼中的空格全部刪除。我一想到那些極其低效率的軟件，不斷重復(fù)某些愚蠢的運(yùn)算，把硬件的計算能力全部占用，就感到無法忍受。但是，我的這種反應(yīng)是錯的，我就像某個出身貧寒的窮孩子，一聽到要花錢就舍不得，即使把錢用在重要場合（比如去醫(yī)院看?。┒加X得很難接受。

　　某些浪費(fèi)確實(shí)令人厭惡。比如有人就很討厭 SUV（運(yùn)動型多用途車），即使它采用可再生的清潔能源也改變不了看法，因?yàn)?SUV來自一個令人厭惡的想法（如何使得小貨車看上去更有男子漢氣概）。但是，并非所有的浪費(fèi)都是壞的。既然如今的電信基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)如此發(fā)達(dá)，再掐著時間打長途電話就有點(diǎn)錙銖必較了。如果有足夠的資源，你可以將長途電話和本地電話視為同一件事，一切會變得更輕松。

　　浪費(fèi)可以分成好的浪費(fèi)和壞的浪費(fèi)。我感興趣的是好的浪費(fèi)，即用更多的錢得到更簡單的設(shè)計。所以，問題就變成了如何才能充分利用新硬件更強(qiáng)大的性能最有利地“浪費(fèi)”它們？

　　對速度的追求是人類內(nèi)心深處根深蒂固的欲望。當(dāng)你看著計算機(jī)這個小玩意，就會不由自主地希望程序運(yùn)行得越快越好，真的要下一番功夫才能把這種欲望克制住。設(shè)計編程語言的時候，我們應(yīng)該有意識地問自己，什么時候可以放棄一些性能，換來一點(diǎn)點(diǎn)便利性的提高。

　　很多數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存在的原因都與計算機(jī)的速度有關(guān)。比如，今天的許多語言都同時有字符串和列表。從語義上看，字符串或多或少可以理解成列表的一個子集，其中的每一個元素都是字符。那么，為什么還需要把字符串單列為一種數(shù)據(jù)類型呢？完全可以不這么做。只是為了提高效率，所以字符串才會存在。但是，這種以加快運(yùn)行速度為目的、卻使得編程語言的語義大大復(fù)雜的行為，很不可取。編程語言設(shè)置字符串似乎就是一個過早優(yōu)化的例子。

　　如果我們把一種語言的內(nèi)核設(shè)想為一些基本公理的集合，那么僅僅為了提高效率就往內(nèi)核添加多余的公理，卻沒有帶來表達(dá)能力的提升，這肯定是一件很糟的事。沒錯，效率是很重要，但是我認(rèn)為修改語言設(shè)計并不是提高效率的正確方法。

　　正確做法應(yīng)該是將語言的語義與語言的實(shí)現(xiàn)予以分離。在語義上不需要同時存在列表和字符串，單單列表就夠了。而在實(shí)現(xiàn)上做好編譯器優(yōu)化，使它在必要時把字符串作為連續(xù)字節(jié)的形式處理。

　　對于大多數(shù)程序，速度不是最關(guān)鍵的因素，所以你通常不需要費(fèi)心考慮這種硬件層面上的微觀管理。隨著計算機(jī)速度越來越快，這一點(diǎn)已經(jīng)越發(fā)明顯了。

　　語言設(shè)計時，對實(shí)現(xiàn)方式少作限制還會使得程序具備更大的靈活性。語言的規(guī)格發(fā)生變化不僅是無法避免的，也是合理的。通過編譯器的處理，按照以前規(guī)格開發(fā)的軟件就會照常運(yùn)行，這就提供了靈活性。

　　 essay（論文）這個詞來自法語的動詞 essayer，意思是“試試看”。從這個原始意義來說，論文就是你寫一篇文章，試著搞清楚某件事。軟件也是如此。我覺得一些最好的軟件就像論文一樣，也就是說，當(dāng)作者真正開始動手寫這些軟件的時候，他們其實(shí)不知道最后會寫出什么結(jié)果。

　　 Lisp語言的黑客早就明白數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)靈活性的價值。我們寫程序的第一版時，往往會把所有事情都用列表的形式處理。所以，這些最初版本可能效率低下得驚人，你必須努力克制自己才能忍住不動手優(yōu)化它們，這就好像吃牛排的時候必須努力克制自己才能不去想牛排是從哪里來的一樣，至少對我來說是這樣的。

　　一百年后的程序員最需要的編程語言就是可以讓你毫不費(fèi)力地寫出程序第一版的編程語言，哪怕它的效率低下得驚人（至少按我們今天的眼光來看是如此）。他們會說，他們想要的就是很容易上手的編程語言。

　　效率低下的軟件并不等于很爛的軟件。一種讓程序員做無用功的語言才真正稱得上很爛。浪費(fèi)程序員的時間而不是浪費(fèi)機(jī)器的時間才是真正的無效率。隨著計算機(jī)速度越來越快，這會變得越來越明顯。

　　我覺得，放棄字符串類型已經(jīng)是大家可以接受的想法了。 Arc語言已經(jīng)這樣做了，看上去效果不錯。以前用正則表達(dá)式很難描述的一些操作，現(xiàn)在用回歸函數(shù)可以表達(dá)得很簡單。

　　這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的扁平化趨勢會怎么發(fā)展？我極其努力地設(shè)想各種可能，得到的結(jié)果甚至令我自己都嚇了一跳。比如，數(shù)組會不會消失？畢竟數(shù)組只是散列表的一個子集，其特點(diǎn)就是數(shù)組的鍵全部都是整數(shù)向量。進(jìn)一步說，散列表本身會不會被列表取代呢？

　　還有比這更驚人的預(yù)言。在邏輯上其實(shí)不需要對整數(shù)設(shè)置單獨(dú)的表示法，因?yàn)榭梢园阉鼈円部醋髁斜?，整?shù) n可以用一個 n元素的列表表示。這一樣能完成數(shù)學(xué)運(yùn)算，只是效率低得讓人無法忍受。

　　編程語言會發(fā)展到放棄基本數(shù)據(jù)類型之一的整數(shù)這一步嗎？我這樣問并不是真的要你嚴(yán)肅思考這個問題，更多的是希望打開你對未來的思路。我只是提出一種假想的情況：如果一股不可抗拒的力量遇到了一個不可移動的物體，會發(fā)生什么事。具體就本文而言：一種效率低得不可想象的語言遇到了性能強(qiáng)大得不可想象的硬件，會發(fā)生什么事。我看不出放棄整數(shù)類型有什么不妥。未來相當(dāng)漫長。如果我們想要減少語言內(nèi)核中基本公理的數(shù)目，不妨把眼光放得遠(yuǎn)一點(diǎn)，想一想如果時間變量 t趨向無限會怎么樣。一百年是一個很好的參考指標(biāo)，如果你覺得某個想法在一百年后仍然可能是難以令人接受，那么也許一千年后它也依然難以令人接受。

　　讓我說清楚，我的意思不是說所有的整數(shù)運(yùn)算都用列表來實(shí)現(xiàn)，而是說語言的內(nèi)核（不涉及任何編譯器的實(shí)現(xiàn)）可以這樣定義。在現(xiàn)實(shí)中，任何進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算的程序可能都是以二進(jìn)制形式表示數(shù)字，但是這屬于編譯器的優(yōu)化，而不屬于語言內(nèi)核語義的一部分。

　　另一種消耗硬件性能的方法就是，在應(yīng)用軟件與硬件之間設(shè)置很多的軟件層。這也是我們已經(jīng)看到的一種趨勢，許多新興的語言就被編譯成字節(jié)碼 。比爾?伍茲曾經(jīng)對我說，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，每增加一個解釋層，軟件的運(yùn)行速度就會慢一個數(shù)量級。但是，多余的軟件層可以讓編程靈活起來。

　　 Arc語言 最初的版本就是一個極端的例子，它的層很多，運(yùn)行速度非常慢，但是確實(shí)帶來了相應(yīng)的好處。 Arc是一個典型的“元循環(huán)”（ metacircular）解釋器，在 Common Lisp的基礎(chǔ)上開發(fā)，很像約翰?麥卡錫在他經(jīng)典的 Lisp論文中定義的 eval函數(shù)。 Arc解釋器一共只有幾百行代碼，所以很便于理解和修改。我們采用的 Common Lisp版本是 CLisp，它本身是在另一個字節(jié)碼解釋器的基礎(chǔ)上開發(fā)的。所以，我們一共有兩層解釋器，最上面那層效率低下得驚人，但是語言本身是能用的。我承認(rèn)只是勉強(qiáng)可用，但是確實(shí)能用。

　　即使是應(yīng)用程序，使用多層形式開發(fā)也是一種很強(qiáng)大的技巧。自下而上的編程方法意味著要把軟件分成好幾層，每一層都可以充當(dāng)它上面那一層的開發(fā)語言。這種方法往往會產(chǎn)生更小、更靈活的程序。它也是通往軟件圣杯——可重用性（ reusability）——的最佳路線。從定義上看，語言就是可以重用的。在編程語言的幫助下，你的應(yīng)用程序越是采用這種多層形式開發(fā)，它的可重用性就越好。

　　可重用性這個概念多多少少與 20世紀(jì) 80年代興起的面向?qū)ο缶幊逃行╆P(guān)聯(lián)。不管怎樣尋找證據(jù)，也不可能把這兩件事完全分開。某些使用面向?qū)ο缶幊涕_發(fā)出來的軟件確實(shí)具有可重用性，但是這不是因?yàn)樗褂昧嗣嫦驅(qū)ο缶幊蹋且驗(yàn)樗拈_發(fā)方法是自下而上的。以函數(shù)庫為例，它們具有可重用性，是因?yàn)樗鼈儗儆谡Z言的一部分，而不是因?yàn)樗鼈儾捎妹嫦驅(qū)ο蠡蛘咂渌幊谭椒ā?/P>

　　順便說一句，我不認(rèn)為面向?qū)ο缶幊虒頃?。我覺得，除了某些特定的領(lǐng)域，這種編程方法其實(shí)沒有為優(yōu)秀程序員帶來很多好處，但是它對大公司有不可抗拒的吸引力。面向?qū)ο缶幊淌沟媚阌修k法對一團(tuán)亂碼似的代碼進(jìn)行可持續(xù)性開發(fā)。通過不斷地打補(bǔ)丁，它讓你將軟件一步步做大。大公司總是傾向于采用這樣的方式開發(fā)軟件。我預(yù)計一百年后也是如此。

　　既然是談?wù)撐磥?，最好談?wù)劜⑿杏嬎悖?parallel computation），因?yàn)榭瓷先ゲ⑿杏嬎愫孟窬褪菫槲磥矶嬖诘?。無論怎么想，并行計算似乎都是未來生活的一部分。

　　它會在未來實(shí)現(xiàn)嗎？過去二十年，人們都在說并行計算馬上就會來臨。但是，到目前為止，它對編程實(shí)踐并沒有太大影響。這是真的嗎？芯片設(shè)計師已經(jīng)不得不把它考慮在內(nèi)，為多 CPU計算機(jī)開發(fā)系統(tǒng)軟件的程序員也是如此。

　　但是，真正的問題在于，并行計算到底能達(dá)到哪個抽象層次？一百年后它就會影響到開發(fā)應(yīng)用軟件的程序員嗎？或者，它還只是編譯器作者需要考慮的事情，在應(yīng)用軟件的代碼中根本就無處尋覓？

　　一種可能是，大多數(shù)可以用到并行計算的場合，人們都會放棄使用并行計算。雖然我總的預(yù)測是未來的軟件會揮霍掉大部分新增的硬件性能，但是并行計算是一個特例。我估計隨著硬件性能得到驚人的提升，如果你明確地說想要并行計算，那么肯定可以得到它，但是通常情況下你不會用到它。這意味著，除了一些特殊的應(yīng)用程序，一百年后的并行計算不會是那種大規(guī)模的并行計算（ massive parallelism）。我預(yù)料，對于普通程序員來說，一切更像對進(jìn)程進(jìn)行分叉，然后讓多個進(jìn)程在后臺并行運(yùn)行。

　　這是編程進(jìn)行到很后期才要做的事情，屬于對程序的優(yōu)化，類似于你想開發(fā)一種特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來取代現(xiàn)有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。程序的第一個版本通常會忽略并行計算提供的各種好處，就好像編程開始時會忽略某種特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)給你帶來的好處一樣。

　　除了某些特定的應(yīng)用軟件，一百年后，并行計算不會很流行。如果應(yīng)用軟件真的大量使用并行計算，這就屬于過早優(yōu)化了。

　　一百年后會有多少種編程語言？從最近來看，出現(xiàn)了大量的新語言。硬件性能提高是一個原因，這就允許程序員根據(jù)使用目的在運(yùn)行速度和編程便利性之間做出不同的取舍。如果這就是未來的趨勢，那么一百年后強(qiáng)大的硬件只會使得語言數(shù)目變得更多。

　　但是，另一方面，一百年后的常用語言可能只有很少幾種。部分原因是基于我的樂觀主義，我相信在未來，如果你的作品確實(shí)很出色，你可能選擇的是一種開發(fā)起來很方便的語言。使用這種語言寫出來的軟件第一版的運(yùn)行速度很慢，只有對編譯器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置后運(yùn)行速度才會提升。既然我抱有這種樂觀主義，那么我還要做一個預(yù)言。有些語言可以達(dá)到機(jī)器的最高效率，另一些語言的效率則慢到剛剛可以運(yùn)行而已，兩者之間存在巨大的差距。我預(yù)言一百年后，這段差距之間的各個點(diǎn)上都會有對應(yīng)的編程語言存在。

　　因?yàn)檫@段差距正在變得越來越大，所以性能分析器（ profiler）將變得越來越重要。目前，性能分析并沒有受到重視。許多人好像仍然相信，程序運(yùn)行速度提升的關(guān)鍵在于開發(fā)出能夠生成更快速代碼的編譯器。代碼效率與機(jī)器性能的差距正在不斷加大，我們將會越來越清楚地看到，應(yīng)用軟件運(yùn)行速度提升的關(guān)鍵在于有一個好的性能分析器幫助指導(dǎo)程序開發(fā)。

　　我說將來可能只有很少幾種常用語言，但沒有把用于特定領(lǐng)域的“小眾語言”（ little language）算進(jìn)去。我覺得，這些嵌入式語言的想法很不錯，一定會蓬勃發(fā)展。但是我判斷這些“小眾語言”會被設(shè)計成相當(dāng)薄的一層，使得用戶可以一眼看出在底下作為基礎(chǔ)的通用型語言，這樣就減少了學(xué)習(xí)時間，降低了使用成本。

　　誰來設(shè)計這些未來的語言？過去 10年最激動人心的趨勢之一就是開源語言的崛起，比如 Perl、 Python和 Ruby。語言設(shè)計已經(jīng)被黑客接管。到目前為止這樣到底是好是壞還看不清楚，但是發(fā)展勢頭令人鼓舞。比如， Perl就有一些絕妙的創(chuàng)新。不過，它也包含了一些很糟糕的想法。對于一種充滿進(jìn)取心、大膽探索的語言來說，這也是很正常的事。以它現(xiàn)在這種變化的速率，大概只有上帝才知道一百年后 Perl會變成什么樣。

　　有一句俗話說，如果你自己做不到，那就去當(dāng)老師。這在語言設(shè)計領(lǐng)域不成立，我認(rèn)識的一些最出色的黑客就在當(dāng)教授。但是，當(dāng)老師的人確實(shí)有很多事情不能做。研究性職位給黑客帶來了一些限制。在任何學(xué)術(shù)領(lǐng)域，都有一些題目是可以做的，另一些題目是不可以做的。不幸的是，這兩類題目的區(qū)別通常取決于它們寫成論文后看上去是不是很高深，而不是取決于它們對軟件業(yè)的發(fā)展是否重要。最極端的例子可能就是文學(xué)，文學(xué)研究者的任何成果幾乎對文學(xué)創(chuàng)作者都毫無影響。

　　雖然科學(xué)領(lǐng)域的狀況要稍好一點(diǎn)，但是研究者可以做的題目與能夠?qū)υO(shè)計優(yōu)秀語言有所幫助的題目之間的交集小得令人沮喪。（奧林? 希弗斯曾經(jīng)對這一點(diǎn)表達(dá)不滿，而且說得頭頭是道。）比如，研究變量類型的論文好像多得無窮無盡，盡管事實(shí)上靜態(tài)類型語言看來無法真正支持宏（在我看來，一種語言不支持宏，那就不值得使用了）。

　　新語言更多地以開源項目的形式出現(xiàn)，而不是以研究性項目的形式出現(xiàn)。這是語言的一種發(fā)展趨勢。另一種發(fā)展趨勢是，新語言的設(shè)計者更多的是本身就需要使用它們的應(yīng)用軟件作者，而不是編譯器作者。這似乎是好的趨勢，我期待它繼續(xù)保持下去。  　　一百年后的物理學(xué)基本上不可能預(yù)測。但是計算機(jī)語言不一樣，現(xiàn)在就動手設(shè)計一種一百年后可以吸引使用者的新語言，這在理論上似乎是可能的。

　　設(shè)計新語言的方法之一就是直接寫下你想寫的程序，不管編譯器是否存在，也不管有沒有支持它的硬件。這就是假設(shè)存在無限的資源供你支配。不管是今天還是一百年后，這樣的假設(shè)好像都是有道理的。

　　你應(yīng)該寫什么程序？隨便什么，只要能讓你最省力地寫出來就行。但是要注意，這必須是在你的思維沒有被當(dāng)前使用的編程語言影響的情況下。這種影響無處不在，必須很努力才能克服。你也許覺得，對于人類這樣懶惰的生物，喜歡用最省力的方式寫程序是再自然不過的事情。但是事實(shí)上，我們的思想可能往往會受限于某種現(xiàn)存的語言，只采用在這種語言看來更簡單的形式，它對我們思想的束縛作用會大得令人震驚。新語言必須靠你自己去發(fā)現(xiàn)，不能依靠那些讓你自然而然就沉下去的思維定勢。

　　采用程序的長度作為它耗費(fèi)工作量的近似指標(biāo)是個很有用的技巧。這里的程序長度當(dāng)然不是指字符的數(shù)量，而是指各種句法元素的總長度，基本上就是整個解析樹的大小。也許不能說最短的程序就是寫起來最省力的程序，但是當(dāng)你一心想把程序?qū)懙煤啙嵍皇撬伤煽蹇鍟r，你就更接近省力這個目標(biāo)，你的日子也會變得好過得多。所以，設(shè)計語言的正確做法就變成了，看著一段程序，然后問自己是不是能把它寫得更短一點(diǎn)？

　　實(shí)際上，用想象出來的一種一百年后的語言來寫程序，這件事情的可靠程度，取決于你對語言內(nèi)核的估計是否足夠正確。常規(guī)的排序，你現(xiàn)在就可以寫出來。但是，想要預(yù)測一百年后的語言使用什么函數(shù)庫就很難了。很可能許多函數(shù)庫針對的領(lǐng)域現(xiàn)在還根本不存在。比如，如果 SETI@home 計劃成功，我們就需要與外星人聯(lián)系的函數(shù)庫了。當(dāng)然，如果外星人的文明高度發(fā)達(dá)，已經(jīng)到了用 XML格式交換信息的地步，那就不需要新的函數(shù)庫了。

　　另一個極端是，我覺得今天你就能設(shè)計出一百年后的語言內(nèi)核。事實(shí)上，在有些人看來，大部分語言內(nèi)核在 1958年就已經(jīng)設(shè)計出來了。

　　如果今天就能使用一百年后的編程語言，我們會用它編程嗎？觀古而知今。如果 1960年就能使用今天的編程語言，那時的人們會用它們嗎？

　　在某些方面，回答是否定的。今天的編程語言依賴的硬件在 1960年并不存在。比如， Python這樣的語言，正確的縮進(jìn)（ indentation）在編寫時很重要，但是 1960年的計算機(jī)沒有顯示器，只有打印機(jī)終端，所以編寫起來就不會很順利。但是，如果把這些因素排除在外（你可以假設(shè)，我們只在紙上編程）， 20世紀(jì) 60年代的程序員會喜歡用現(xiàn)在的語言編程嗎？

　　我想他們會的。某些缺乏想象力、深受早期編程語言思想影響的人可能會覺得不可能。（沒有指針運(yùn)算，如何復(fù)制數(shù)據(jù)？沒有 goto語句，如何實(shí)現(xiàn)流程圖？）但是我想，那時最聰明的程序員一定能輕松地使用今天的大多數(shù)語言，假定他們能得到的話。

　　如果我們現(xiàn)在就能擁有一百年后的編程語言，那就至少能用來寫出優(yōu)秀的偽碼 。我們會用它開發(fā)軟件嗎？因?yàn)橐话倌旰蟮木幊陶Z言需要為某些應(yīng)用程序生成快速代碼，所以很可能它生成的代碼能夠在我們的硬件上運(yùn)行，速度也還可以接受。相比一百年后的用戶，我們也許不得不對這種語言做更多的優(yōu)化，但是總的來看，它應(yīng)該仍然會為我們帶來凈收益。

　　現(xiàn)在，我們的兩個觀點(diǎn)就是：（ 1）一百年后的編程語言在理論上今天就能設(shè)計出來；（ 2）如果今天真能設(shè)計出這樣一種語言，很可能現(xiàn)在就適合編程，并且能夠產(chǎn)生更好的結(jié)果。如果我們把這兩個觀點(diǎn)聯(lián)系起來，那就得出了一些有趣的可能性。為什么不現(xiàn)在就動手嘗試寫出一百年后的編程語言呢？

　　當(dāng)你設(shè)計語言的時候，心里牢牢記住這個目標(biāo)是有好處的。學(xué)習(xí)開車的時候，一個需要記住的原則就是要把車開直，不是通過將車身對齊畫在地上的分隔線，而是通過瞄準(zhǔn)遠(yuǎn)處的某個點(diǎn)。即使你的目標(biāo)只在幾米開外，這樣做也是正確的。我認(rèn)為，設(shè)計編程語言時，我們也應(yīng)該這樣做。