十年內(nèi)自學(xué)編程

彼得·諾維格

為什么大家都這么著急绍移？

走進(jìn)任何一家書店，您將看到如何在24小時(shí)內(nèi)教會(huì)自己Java急凰，以及提供在幾天或幾小時(shí)內(nèi)教授C、SQL猜年、Ruby抡锈、算法等的無休止的變體。亞馬遜高級(jí)搜索[標(biāo)題：教學(xué)乔外，你自己床三，小時(shí)，自2000年以來杨幼，發(fā)現(xiàn)512這樣的書撇簿。在前十名中，有九本是編程書(另一本是關(guān)于簿記的)差购。類似的結(jié)果來自于將“自學(xué)”改為“學(xué)習(xí)”四瘫，或?qū)ⅰ靶r(shí)”替換為“天”。

結(jié)論是欲逃，要么人們急于學(xué)習(xí)編程找蜜，要么編程比其他任何東西都容易得多。費(fèi)萊森等人在他們的“如何設(shè)計(jì)程序”(How To Design Program)一書中稳析，他們表示：“糟糕的編程很容易洗做，白癡可以在21天內(nèi)學(xué)會(huì)它，即使他們是假人彰居〕现剑”這位狂暴的鵝漫畫也有自己的想法。

讓我們分析24小時(shí)內(nèi)自學(xué)C++這樣的標(biāo)題可能意味著什么：

自學(xué)：在24小時(shí)內(nèi)陈惰，你就沒有時(shí)間寫幾個(gè)重要的程序畦徘，從你的成功和失敗中吸取教訓(xùn)。您將沒有時(shí)間與有經(jīng)驗(yàn)的程序員一起工作，并了解在C++環(huán)境中生活是什么感覺旧烧∮岸ぃ總之，你沒有時(shí)間學(xué)到很多東西掘剪。因此平委，這本書只能談?wù)撘环N膚淺的熟悉，而不是一種深刻的理解夺谁。正如亞歷山大·波普所說廉赔，一點(diǎn)點(diǎn)學(xué)習(xí)是一件危險(xiǎn)的事情。

C++：在24小時(shí)內(nèi)匾鸥，您可能可以學(xué)習(xí)C++的一些語法(如果您已經(jīng)知道另一種語言)蜡塌，但您無法了解如何使用該語言。簡單地說勿负，如果你是一個(gè)基本程序員馏艾，你可以學(xué)習(xí)用C++語法以Basic的方式編寫程序，但是你不能知道C++實(shí)際上是好的(和壞的)什么奴愉。那有什么意義琅摩？AlanPerlis曾經(jīng)說過：“一種不影響你對(duì)編程的思考方式的語言是不值得知道的”纸巷。一個(gè)可能的問題是灶似，您必須學(xué)習(xí)一點(diǎn)C++(或者更可能的是敞映，類似JavaScript或處理的東西)献宫，因?yàn)槟枰c現(xiàn)有工具接口來完成特定的任務(wù)察滑。但是你不是在學(xué)習(xí)如何編程巩剖，而是在學(xué)習(xí)如何完成這個(gè)任務(wù)憔古。

在24小時(shí)內(nèi)：不幸的是罢坝，這還不夠暑始，正如下一節(jié)所示搭独。

十年內(nèi)自學(xué)編程

研究人員(Bloom(1985)、Bryan&Harter(1899年)廊镜、Hayes(1989)戳稽、Simmon&Chase(1973))已經(jīng)證明，在包括國際象棋期升、音樂創(chuàng)作惊奇、電報(bào)運(yùn)算、繪畫播赁、鋼琴演奏颂郎、游泳、網(wǎng)球以及神經(jīng)心理學(xué)和拓?fù)鋵W(xué)研究在內(nèi)的任何廣泛領(lǐng)域容为，都需要十年的時(shí)間才能發(fā)展出專門知識(shí)乓序。關(guān)鍵在于深思熟慮的練習(xí)：不只是一次又一次地去做寺酪，而是用一項(xiàng)超出你目前能力范圍的任務(wù)來挑戰(zhàn)自己，嘗試它替劈，分析你在做的時(shí)候和之后的表現(xiàn)寄雀，并糾正任何錯(cuò)誤。那就重復(fù)一遍陨献。再重復(fù)一遍盒犹。似乎沒有真正的捷徑：即使是莫扎特，他在4歲時(shí)是一個(gè)音樂天才眨业，花了13年才開始創(chuàng)作世界級(jí)的音樂急膀。在另一種類型中，披頭士樂隊(duì)似乎以一連串的#1熱門和1964年的埃德·沙利文秀出現(xiàn)在現(xiàn)場龄捡。但從1957年起卓嫂，他們就一直在利物浦和漢堡打小俱樂部，雖然他們很早就有了很大的吸引力聘殖，但他們的第一個(gè)重大成功晨雳，佩珀斯中士，在1967年被釋放了奸腺。

馬爾科姆·格拉德威爾(Malcolm Gladwell)推廣了這一理念餐禁，盡管他專注于1萬小時(shí)，而不是10年洋机。HenriCartier-Bresson(1908-2004)有另一個(gè)指標(biāo)：“你的前10,000張照片是你最差的⊙蠡辏”(他沒有預(yù)料到绷旗，使用數(shù)碼相機(jī)，一些人可以在一周內(nèi)達(dá)到這一目標(biāo)副砍。)真正的專業(yè)知識(shí)可能需要一生的時(shí)間：塞繆爾·約翰遜(1709-1784)說：“任何部門的卓越都只能靠一生的勞動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)衔肢；不能以較低的價(jià)格購買』眙幔”喬叟(1340-1400)抱怨道：“萊夫太短了角骤，手藝太長了⌒陌”Hippocrates(公元前400年)以摘錄“Ars Longa邦尊，vita brevis”而聞名，這是較長的引語“Ars Longa优烧，vita brevis蝉揍，ocus o precep，實(shí)驗(yàn)性的周膜畦娄，艱難的分枝”的一部分又沾，在英語中弊仪，它表現(xiàn)為“生命短，工藝長杖刷，機(jī)會(huì)短暫励饵，實(shí)驗(yàn)變化無常，判斷困難”滑燃。當(dāng)然役听，沒有一個(gè)數(shù)字是最終的答案：似乎不合理地假定所有技能(例如編程、下棋不瓶、跳棋和音樂演奏)都需要完全相同的時(shí)間來掌握禾嫉，也不認(rèn)為所有人都需要完全相同的時(shí)間。正如K·安德斯·愛立信教授所言：“在大多數(shù)領(lǐng)域蚊丐，即使是最有才華的人也需要多少時(shí)間才能達(dá)到最高水平的業(yè)績熙参，這是非常了不起的。10,000小時(shí)的數(shù)字讓你感覺到麦备，我們說的是每周10到20小時(shí)孽椰，有些人會(huì)認(rèn)為這些人是最有天賦的人，但他們?nèi)匀恍枰_(dá)到最高水平凛篙∈蜇遥“

所以你想成為一名程序員

下面是我編程成功的秘訣：

對(duì)編程感興趣，并做一些呛梆，因?yàn)樗怯腥さ娜裱摹Ｒ欢ㄒ３肿銐虻臉啡ぃ@樣你就會(huì)愿意投入你的10年/10,000小時(shí)填物。

節(jié)目纹腌。最好的學(xué)習(xí)方式是邊做邊學(xué)。更嚴(yán)格地說滞磺，“在某一領(lǐng)域升薯，個(gè)人的最高業(yè)績水平并不是隨著經(jīng)驗(yàn)的擴(kuò)展而自動(dòng)達(dá)到的，但即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的個(gè)人击困，也可以通過刻意改進(jìn)而提高業(yè)績水平涎劈。”(第366頁)和“最有效的學(xué)習(xí)需要一個(gè)明確的任務(wù)阅茶，適當(dāng)?shù)碾y度水平蛛枚，為特定的個(gè)人，信息反饋脸哀，并有機(jī)會(huì)重復(fù)和糾正錯(cuò)誤坤候。”(第20-21頁)“實(shí)踐中的認(rèn)知：日常生活中的思想企蹭、數(shù)學(xué)和文化”是這一觀點(diǎn)的有趣參考白筹。

與其他程序員交談智末；閱讀其他程序。這比任何書籍或培訓(xùn)課程都更重要徒河。

如果你愿意系馆，在一所大學(xué)(或更多的研究生院)待四年。這會(huì)讓你獲得一些需要資格證書的工作顽照，也會(huì)讓你對(duì)這個(gè)領(lǐng)域有更深入的了解由蘑，但如果你不喜歡上學(xué)，你可以(用一些奉獻(xiàn)精神)獨(dú)自或在工作中獲得類似的經(jīng)驗(yàn)代兵。無論如何尼酿，光靠書本學(xué)習(xí)是不夠的≈灿埃“計(jì)算機(jī)科學(xué)教育不能使任何人成為專業(yè)程序員裳擎，就像研究畫筆和顏料可以使人成為專業(yè)畫家一樣”，“新黑客詞典”的作者埃里克·雷蒙德說思币。我雇過的最好的程序員之一只有高中學(xué)位鹿响，他制作了很多很棒的軟件，有自己的新聞組谷饿，并且有足夠的股票期權(quán)來購買自己的夜總會(huì)惶我。

與其他程序員一起完成項(xiàng)目。在某些項(xiàng)目中做最好的程序員博投；在其他項(xiàng)目上做最差的程序員绸贡。當(dāng)你是最好的，你可以測試你的能力來領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)項(xiàng)目毅哗，并用你的遠(yuǎn)見激勵(lì)別人听怕。當(dāng)你是最壞的時(shí)候，你學(xué)會(huì)了主人做什么黎做，你學(xué)會(huì)了他們不喜歡做什么(因?yàn)樗麄冏屇銥樗麄冏?叉跛。

工作項(xiàng)目后松忍，其他程序員蒸殿。理解別人寫的程序∶停看看當(dāng)原來的程序員不在的時(shí)候宏所，需要什么才能理解和修復(fù)它。想一想如何設(shè)計(jì)你的程序摊溶，讓那些在你之后維護(hù)它們的人更容易爬骤。

至少學(xué)習(xí)六種編程語言。包括一種強(qiáng)調(diào)類抽象的語言(比如Java或C++)莫换、一種強(qiáng)調(diào)函數(shù)抽象(比如Lisp霞玄、ML或Haskell)骤铃、一種支持語法抽象(比如Lisp)、一種支持聲明性規(guī)范(比如Prolog或C++模板)坷剧、一種強(qiáng)調(diào)并行性(比如Clojure或Go)惰爬。

記住，在“計(jì)算機(jī)科學(xué)”中有一個(gè)“計(jì)算機(jī)”惫企。知道您的計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令撕瞧、從內(nèi)存中獲取一個(gè)單詞(是否有緩存丟失)、從磁盤中讀取連續(xù)單詞以及尋找磁盤上的新位置需要多長時(shí)間狞尔。(答案在這里)

參與語言標(biāo)準(zhǔn)化工作丛版。它可能是ANSI C++委員會(huì)，也可能是決定您的本地編碼風(fēng)格將有2或4個(gè)空間縮進(jìn)水平偏序。不管是哪種方式页畦，你都可以了解到其他人在一種語言中喜歡什么，他們有多深禽车，也許還有一點(diǎn)是關(guān)于為什么他們會(huì)這樣想的寇漫。

有良好的判斷力，盡快擺脫語言標(biāo)準(zhǔn)化的努力殉摔。

考慮到所有這些州胳，僅僅通過書本學(xué)習(xí)，你能走多遠(yuǎn)是值得懷疑的逸月。在我的第一個(gè)孩子出生之前栓撞，我讀了所有的書，仍然覺得自己是一個(gè)無知的新手碗硬。30個(gè)月后瓤湘，當(dāng)我的第二個(gè)孩子即將出生時(shí)，我是否又回到書本上復(fù)習(xí)了一下恩尾？沒有弛说。相反，我依靠的是我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)翰意，這比專家們寫的幾千頁更有用木人，也更讓我放心。

弗雷德·布魯克斯(FredBrooks)在他的文章“沒有銀彈”中指出了一個(gè)尋找優(yōu)秀軟件設(shè)計(jì)師的三部分計(jì)劃：

系統(tǒng)地盡早確定頂級(jí)設(shè)計(jì)師冀偶。

指派一位職業(yè)導(dǎo)師負(fù)責(zé)前景的發(fā)展醒第，并仔細(xì)保存一份職業(yè)檔案。

為不斷成長的設(shè)計(jì)師提供互動(dòng)和相互激勵(lì)的機(jī)會(huì)进鸠。

這假設(shè)有些人已經(jīng)具備了成為一名偉大設(shè)計(jì)師所必需的素質(zhì)稠曼，其工作就是恰當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)他們堅(jiān)持下去。艾倫·佩利斯(AlanPerlis)更簡潔地說：“每個(gè)人都可以學(xué)會(huì)雕刻：米開朗基羅(Michelangelo)必須學(xué)會(huì)如何不去做客年，偉大的程序員也是如此霞幅∧牵”佩利斯說，偉大的球員有一些超越他們訓(xùn)練的內(nèi)在素質(zhì)司恳。但是質(zhì)量是從哪里來的呢侥猩？是天生的嗎？或者他們是通過勤奮來發(fā)展的呢抵赢？正如奧古斯特·古斯托(Ratatouille中虛構(gòu)的廚師)所言：“任何人都能做飯欺劳，但只有無畏的人才能做得很好∏穑”我認(rèn)為它更多的是愿意把一個(gè)人一生中的大部分時(shí)間花在深思熟慮的實(shí)踐上划提。但也許無畏是總結(jié)這一點(diǎn)的一種方式⌒舷恚或者鹏往，正如古斯托的批評(píng)家安東·伊戈所說：“不是每個(gè)人都能成為偉大的藝術(shù)家，但偉大的藝術(shù)家可以來自任何地方骇塘∫谅模”

因此，繼續(xù)購買Java/Ruby/Javascript/PHP書籍款违；您可能會(huì)從中得到一些使用唐瀑。但你不會(huì)在24小時(shí)或21天內(nèi)改變你的生活，也不會(huì)改變你作為程序員的真正專業(yè)知識(shí)插爹。在過去的24個(gè)月里哄辣，努力工作，不斷提高赠尾，怎么樣力穗？現(xiàn)在你開始有進(jìn)展了..。

參考文獻(xiàn)

布盧姆气嫁，本杰明(編輯)“發(fā)展青年人才”当窗，巴蘭汀，1985年寸宵。

布魯克斯崖面，弗雷德，沒有銀子彈邓馒，IEEE計(jì)算機(jī)嘶朱，第20卷蛾坯，第4期光酣，1987年，第10-19頁脉课。

Bryan救军，W.L.&Harter财异，N.“電報(bào)語言研究：習(xí)慣層次的習(xí)得”，“心理學(xué)評(píng)論”唱遭，1899年戳寸，8,345-375。

海斯拷泽，約翰R.疫鹊，完全問題解決者勞倫斯厄爾鮑姆，1989年司致。

放大圖片作者：William G.&Simon拆吆，Herbert A.“象棋中的知覺”，“認(rèn)知心理學(xué)”脂矫，1973枣耀，4，55-81庭再。

“實(shí)踐中的認(rèn)知：日常生活中的思想捞奕、數(shù)學(xué)和文化”，劍橋大學(xué)出版社拄轻，1988年颅围。

答案

典型PC上各種操作的大致時(shí)間：

執(zhí)行典型指令1/1,000,000,000秒=1納塞克

從L1高速緩存存儲(chǔ)器0.5納塞克中提取

支路誤判5納秒

從L2高速緩存存儲(chǔ)器7納塞克中提取

互斥鎖/解鎖25納塞克

從主存100納塞克中提取

在1Gbps網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送2K字節(jié)20,000納秒

從內(nèi)存250,000納塞克中順序讀取1MB

從新磁盤位置(查找)獲取8,000,000納塞克

從磁盤按順序讀取1MB 20,000,000納塞克

將數(shù)據(jù)包US發(fā)送到歐洲，返回150毫秒=150,000,000納塞克

附錄：語言選擇

有幾個(gè)人問他們應(yīng)該先學(xué)哪種編程語言恨搓。沒有一個(gè)答案谷浅，但請(qǐng)考慮以下幾點(diǎn)：

利用你的朋友。當(dāng)被問到“我應(yīng)該使用什么操作系統(tǒng)奶卓，Windows一疯，Unix還是Mac？”時(shí)夺姑，我的回答通常是：“使用任何你的朋友使用的操作系統(tǒng)墩邀。”你從朋友那里學(xué)到的優(yōu)勢將抵消操作系統(tǒng)之間或編程語言之間的任何內(nèi)在差異盏浙。還要考慮你未來的朋友：如果你繼續(xù)的話眉睹，你會(huì)成為程序員社區(qū)的一部分。你所選擇的語言是有一個(gè)龐大的成長社區(qū)废膘，還是一個(gè)正在消亡的小群體竹海？有沒有書籍，網(wǎng)站和在線論壇可以得到答案丐黄？你喜歡那些論壇上的人嗎斋配？

保持簡單。編程語言(如C++和Java)是為專業(yè)開發(fā)而設(shè)計(jì)的，由大量經(jīng)驗(yàn)豐富的程序員組成艰争，他們關(guān)心代碼的運(yùn)行時(shí)效率坏瞄。因此，這些語言具有為這些情況設(shè)計(jì)的復(fù)雜部分甩卓。你關(guān)心的是學(xué)習(xí)編程鸠匀。你不需要那種并發(fā)癥。你想要一種語言逾柿，它被設(shè)計(jì)成一個(gè)簡單易學(xué)的語言缀棍，并被一個(gè)新的程序員記住。

玩机错。你更愿意學(xué)習(xí)彈鋼琴的哪一種方式：普通的睦柴，交互式的，在你一按下鍵就聽到每個(gè)音符的方式毡熏，還是“分批”模式坦敌，只有在你唱完整首歌之后才能聽到音符？顯然痢法，交互模式使鋼琴和編程更容易學(xué)習(xí)狱窘。堅(jiān)持一種互動(dòng)的語言，并使用它财搁。

考慮到這些標(biāo)準(zhǔn)蘸炸，我對(duì)第一種編程語言的建議將是Python或Scheme。另一個(gè)選擇是Javascript尖奔，并不是因?yàn)樗鼮槌鯇W(xué)者設(shè)計(jì)得非常好搭儒，而是因?yàn)樗泻芏嘣诰€教程，比如Khan Academy的教程提茁。但你的情況可能會(huì)有所不同淹禾，還有其他好的選擇。如果你的年齡是個(gè)位數(shù)茴扁，你可能更喜歡愛麗絲铃岔、斯奎克或布洛克里(年長的學(xué)習(xí)者也會(huì)喜歡這些)。重要的是你選擇并開始峭火。

附錄：書籍和其他資源

有幾個(gè)人問他們應(yīng)該從哪些書籍和網(wǎng)頁中學(xué)習(xí)毁习。我再說一遍，“光靠書本學(xué)習(xí)是不夠的”卖丸，但我可以推薦以下幾點(diǎn)：

方案：計(jì)算機(jī)程序的結(jié)構(gòu)和解釋(Abelson&Sussman)可能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的最佳入門纺且，它確實(shí)教授編程作為理解計(jì)算機(jī)科學(xué)的一種方式。你可以在這本書上看到講座的在線視頻稍浆，也可以在網(wǎng)上看到完整的文本载碌。這本書具有挑戰(zhàn)性猜嘱，并將淘汰出一些可能通過另一種方法獲得成功的人。

方案：如何設(shè)計(jì)程序(Felleisen等人)是關(guān)于如何以優(yōu)雅和實(shí)用的方式實(shí)際設(shè)計(jì)程序的最好的書籍之一恐仑。

Python：PythonProgramming：IntrotoCS(Zelle)是使用Python的一個(gè)很好的介紹。

Python：幾個(gè)在線教程可以在Python.org上找到为鳄。

奧茲：計(jì)算機(jī)編程的概念裳仆、技術(shù)和模型(VanRoy&Haridi)被一些人視為現(xiàn)代阿貝爾森和蘇斯曼的繼承者。它是一個(gè)關(guān)于編程的偉大思想的旅行孤钦，涵蓋的范圍比Abelson&Sussman更廣泛歧斟，而且可能更容易閱讀和跟蹤。它使用的一種語言偏形，Oz静袖，并不廣為人知，但作為學(xué)習(xí)其他語言的基礎(chǔ)俊扭。<

注記

T.Capey指出队橙，亞馬遜上的完整問題解決方案頁面現(xiàn)在有“21天內(nèi)教你自己孟加拉語”和“教你自己語法和風(fēng)格”的書，在“為這個(gè)項(xiàng)目購物的顧客也在購買這些物品”部分下萨惑。我想看那本書的人中有很大一部分是從這一頁來的捐康。感謝羅斯·科恩幫助希波克拉底。

Peter Norvig(2001-2014年版權(quán))