十年內(nèi)自學(xué)編程

彼得·諾維格

為什么大家都這么著急？

走進(jìn)任何一家書店左刽，您將看到如何在24小時內(nèi)教會自己Java捺信，以及提供在幾天或幾小時內(nèi)教授C、SQL欠痴、Ruby迄靠、算法等的無休止的變體。亞馬遜高級搜索[標(biāo)題：教學(xué)喇辽，你自己掌挚，小時，自2000年以來茵臭，發(fā)現(xiàn)512這樣的書疫诽。在前十名中，有九本是編程書(另一本是關(guān)于簿記的)旦委。類似的結(jié)果來自于將“自學(xué)”改為“學(xué)習(xí)”奇徒，或?qū)ⅰ靶r”替換為“天”。

結(jié)論是缨硝，要么人們急于學(xué)習(xí)編程摩钙，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)一書中查辩，他們表示：“糟糕的編程很容易胖笛，白癡可以在21天內(nèi)學(xué)會它，即使他們是假人宜岛〕び唬”這位狂暴的鵝漫畫也有自己的想法。

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

自學(xué)：在24小時內(nèi)萍倡，你就沒有時間寫幾個重要的程序身弊，從你的成功和失敗中吸取教訓(xùn)。您將沒有時間與有經(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阱佛√總之，你沒有時間學(xué)到很多東西凑术。因此翩蘸，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淮逊。正如亞歷山大·波普所說催首，一點(diǎn)點(diǎn)學(xué)習(xí)是一件危險(xiǎn)的事情。

C++：在24小時內(nèi)泄鹏，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)翅帜，但您無法了解如何使用該語言。簡單地說命满，如果你是一個基本程序員涝滴，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)什么胶台。那有什么意義歼疮？AlanPerlis曾經(jīng)說過：“一種不影響你對編程的思考方式的語言是不值得知道的”。一個可能的問題是诈唬，您必須學(xué)習(xí)一點(diǎn)C++(或者更可能的是韩脏，類似JavaScript或處理的東西)，因?yàn)槟枰c現(xiàn)有工具接口來完成特定的任務(wù)铸磅。但是你不是在學(xué)習(xí)如何編程赡矢，而是在學(xué)習(xí)如何完成這個任務(wù)。

在24小時內(nèi)：不幸的是阅仔，這還不夠吹散，正如下一節(jié)所示。

十年內(nèi)自學(xué)編程

研究人員(Bloom(1985)八酒、Bryan&Harter(1899年)空民、Hayes(1989)、Simmon&Chase(1973))已經(jīng)證明羞迷，在包括國際象棋界轩、音樂創(chuàng)作、電報(bào)運(yùn)算衔瓮、繪畫浊猾、鋼琴演奏、游泳热鞍、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)域葫慎，都需要十年的時間才能發(fā)展出專門知識单山。關(guān)鍵在于深思熟慮的練習(xí)：不只是一次又一次地去做，而是用一項(xiàng)超出你目前能力范圍的任務(wù)來挑戰(zhàn)自己幅疼，嘗試它，分析你在做的時候和之后的表現(xiàn)昼接，并糾正任何錯誤爽篷。那就重復(fù)一遍。再重復(fù)一遍慢睡。似乎沒有真正的捷徑：即使是莫扎特逐工，他在4歲時是一個音樂天才，花了13年才開始創(chuàng)作世界級的音樂漂辐。在另一種類型中泪喊，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。但從1957年起髓涯，他們就一直在利物浦和漢堡打小俱樂部袒啼，雖然他們很早就有了很大的吸引力，但他們的第一個重大成功纬纪，佩珀斯中士蚓再，在1967年被釋放了。

馬爾科姆·格拉德威爾(Malcolm Gladwell)推廣了這一理念包各，盡管他專注于1萬小時摘仅，而不是10年。HenriCartier-Bresson(1908-2004)有另一個指標(biāo)：“你的前10,000張照片是你最差的问畅⊥奘簦”(他沒有預(yù)料到，使用數(shù)碼相機(jī)护姆，一些人可以在一周內(nèi)達(dá)到這一目標(biāo)矾端。)真正的專業(yè)知識可能需要一生的時間：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才能實(shí)現(xiàn)；不能以較低的價(jià)格購買卵皂⌒氪玻”喬叟(1340-1400)抱怨道：“萊夫太短了，手藝太長了渐裂〔蜓”Hippocrates(公元前400年)以摘錄“Ars Longa，vita brevis”而聞名柒凉，這是較長的引語“Ars Longa族阅，vita brevis，ocus o precep膝捞，實(shí)驗(yàn)性的周膜坦刀，艱難的分枝”的一部分，在英語中，它表現(xiàn)為“生命短鲤遥，工藝長沐寺，機(jī)會短暫，實(shí)驗(yàn)變化無常盖奈，判斷困難”混坞。當(dāng)然，沒有一個數(shù)字是最終的答案：似乎不合理地假定所有技能(例如編程钢坦、下棋究孕、跳棋和音樂演奏)都需要完全相同的時間來掌握，也不認(rèn)為所有人都需要完全相同的時間爹凹。正如K·安德斯·愛立信教授所言：“在大多數(shù)領(lǐng)域厨诸，即使是最有才華的人也需要多少時間才能達(dá)到最高水平的業(yè)績，這是非常了不起的禾酱。10,000小時的數(shù)字讓你感覺到微酬，我們說的是每周10到20小時，有些人會認(rèn)為這些人是最有天賦的人颤陶，但他們?nèi)匀恍枰_(dá)到最高水平得封。“

所以你想成為一名程序員

下面是我編程成功的秘訣：

對編程感興趣指郁，并做一些忙上，因?yàn)樗怯腥さ摹Ｒ欢ㄒ３肿銐虻臉啡は锌玻@樣你就會愿意投入你的10年/10,000小時疫粥。

節(jié)目。最好的學(xué)習(xí)方式是邊做邊學(xué)腰懂。更嚴(yán)格地說梗逮，“在某一領(lǐng)域，個人的最高業(yè)績水平并不是隨著經(jīng)驗(yàn)的擴(kuò)展而自動達(dá)到的绣溜，但即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的個人慷彤，也可以通過刻意改進(jìn)而提高業(yè)績水平〔烙鳎”(第366頁)和“最有效的學(xué)習(xí)需要一個明確的任務(wù)底哗，適當(dāng)?shù)碾y度水平，為特定的個人锚沸，信息反饋跋选，并有機(jī)會重復(fù)和糾正錯誤』冢”(第20-21頁)“實(shí)踐中的認(rèn)知：日常生活中的思想前标、數(shù)學(xué)和文化”是這一觀點(diǎn)的有趣參考坠韩。

與其他程序員交談；閱讀其他程序炼列。這比任何書籍或培訓(xùn)課程都更重要只搁。

如果你愿意，在一所大學(xué)(或更多的研究生院)待四年俭尖。這會讓你獲得一些需要資格證書的工作氢惋，也會讓你對這個領(lǐng)域有更深入的了解，但如果你不喜歡上學(xué)目溉，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)。無論如何菱农，光靠書本學(xué)習(xí)是不夠的缭付。“計(jì)算機(jī)科學(xué)教育不能使任何人成為專業(yè)程序員循未，就像研究畫筆和顏料可以使人成為專業(yè)畫家一樣”陷猫，“新黑客詞典”的作者埃里克·雷蒙德說。我雇過的最好的程序員之一只有高中學(xué)位的妖，他制作了很多很棒的軟件绣檬，有自己的新聞組，并且有足夠的股票期權(quán)來購買自己的夜總會嫂粟。

與其他程序員一起完成項(xiàng)目娇未。在某些項(xiàng)目中做最好的程序員；在其他項(xiàng)目上做最差的程序員星虹。當(dāng)你是最好的零抬，你可以測試你的能力來領(lǐng)導(dǎo)一個項(xiàng)目，并用你的遠(yuǎn)見激勵別人宽涌。當(dāng)你是最壞的時候平夜，你學(xué)會了主人做什么，你學(xué)會了他們不喜歡做什么(因?yàn)樗麄冏屇銥樗麄冏?卸亮。

工作項(xiàng)目后忽妒，其他程序員。理解別人寫的程序兼贸《沃保看看當(dāng)原來的程序員不在的時候，需要什么才能理解和修復(fù)它溶诞。想一想如何設(shè)計(jì)你的程序坷牛，讓那些在你之后維護(hù)它們的人更容易。

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

記住痊土，在“計(jì)算機(jī)科學(xué)”中有一個“計(jì)算機(jī)”肄扎。知道您的計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令、從內(nèi)存中獲取一個單詞(是否有緩存丟失)赁酝、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間犯祠。(答案在這里)

參與語言標(biāo)準(zhǔn)化工作。它可能是ANSI C++委員會酌呆，也可能是決定您的本地編碼風(fēng)格將有2或4個空間縮進(jìn)水平衡载。不管是哪種方式，你都可以了解到其他人在一種語言中喜歡什么隙袁，他們有多深痰娱，也許還有一點(diǎn)是關(guān)于為什么他們會這樣想的。

有良好的判斷力菩收，盡快擺脫語言標(biāo)準(zhǔn)化的努力梨睁。

考慮到所有這些，僅僅通過書本學(xué)習(xí)娜饵，你能走多遠(yuǎn)是值得懷疑的坡贺。在我的第一個孩子出生之前，我讀了所有的書箱舞，仍然覺得自己是一個無知的新手拴念。30個月后，當(dāng)我的第二個孩子即將出生時褐缠，我是否又回到書本上復(fù)習(xí)了一下政鼠？沒有。相反队魏，我依靠的是我個人的經(jīng)驗(yàn)公般，這比專家們寫的幾千頁更有用，也更讓我放心胡桨。

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

系統(tǒng)地盡早確定頂級設(shè)計(jì)師官帘。

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

為不斷成長的設(shè)計(jì)師提供互動和相互激勵的機(jī)會刽虹。

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)，其工作就是恰當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)他們堅(jiān)持下去呢诬。艾倫·佩利斯(AlanPerlis)更簡潔地說：“每個人都可以學(xué)會雕刻：米開朗基羅(Michelangelo)必須學(xué)會如何不去做涌哲，偉大的程序員也是如此胖缤。”佩利斯說阀圾，偉大的球員有一些超越他們訓(xùn)練的內(nèi)在素質(zhì)哪廓。但是質(zhì)量是從哪里來的呢？是天生的嗎初烘？或者他們是通過勤奮來發(fā)展的呢涡真？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，但只有無畏的人才能做得很好肾筐《吡希”我認(rèn)為它更多的是愿意把一個人一生中的大部分時間花在深思熟慮的實(shí)踐上。但也許無畏是總結(jié)這一點(diǎn)的一種方式吗铐《啵或者，正如古斯托的批評家安東·伊戈所說：“不是每個人都能成為偉大的藝術(shù)家抓歼，但偉大的藝術(shù)家可以來自任何地方讥此÷Ｇ拢”

因此谣妻，繼續(xù)購買Java/Ruby/Javascript/PHP書籍；您可能會從中得到一些使用卒稳。但你不會在24小時或21天內(nèi)改變你的生活蹋半，也不會改變你作為程序員的真正專業(yè)知識。在過去的24個月里充坑，努力工作减江，不斷提高，怎么樣捻爷？現(xiàn)在你開始有進(jìn)展了..辈灼。

參考文獻(xiàn)

布盧姆，本杰明(編輯)“發(fā)展青年人才”也榄，巴蘭汀巡莹，1985年。

布魯克斯甜紫，弗雷德降宅，沒有銀子彈，IEEE計(jì)算機(jī)囚霸，第20卷腰根，第4期，1987年拓型，第10-19頁额嘿。

Bryan瘸恼，W.L.&Harter，N.“電報(bào)語言研究：習(xí)慣層次的習(xí)得”岩睁，“心理學(xué)評論”钞脂，1899年，8,345-375捕儒。

海斯冰啃，約翰R.，完全問題解決者勞倫斯厄爾鮑姆刘莹，1989年阎毅。

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

“實(shí)踐中的認(rèn)知：日常生活中的思想、數(shù)學(xué)和文化”捡絮，劍橋大學(xué)出版社熬芜，1988年。

答案

典型PC上各種操作的大致時間：

執(zhí)行典型指令1/1,000,000,000秒=1納塞克

從L1高速緩存存儲器0.5納塞克中提取

支路誤判5納秒

從L2高速緩存存儲器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)送到歐洲福稳，返回150毫秒=150,000,000納塞克

附錄：語言選擇

有幾個人問他們應(yīng)該先學(xué)哪種編程語言涎拉。沒有一個答案，但請考慮以下幾點(diǎn)：

利用你的朋友的圆。當(dāng)被問到“我應(yīng)該使用什么操作系統(tǒng)鼓拧，Windows，Unix還是Mac越妈？”時季俩，我的回答通常是：“使用任何你的朋友使用的操作系統(tǒng)∶仿樱”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)在差異酌住。還要考慮你未來的朋友：如果你繼續(xù)的話，你會成為程序員社區(qū)的一部分瓤檐。你所選擇的語言是有一個龐大的成長社區(qū)赂韵，還是一個正在消亡的小群體？有沒有書籍挠蛉，網(wǎng)站和在線論壇可以得到答案祭示？你喜歡那些論壇上的人嗎？

保持簡單谴古。編程語言(如C++和Java)是為專業(yè)開發(fā)而設(shè)計(jì)的质涛，由大量經(jīng)驗(yàn)豐富的程序員組成稠歉，他們關(guān)心代碼的運(yùn)行時效率。因此汇陆，這些語言具有為這些情況設(shè)計(jì)的復(fù)雜部分怒炸。你關(guān)心的是學(xué)習(xí)編程。你不需要那種并發(fā)癥毡代。你想要一種語言阅羹，它被設(shè)計(jì)成一個簡單易學(xué)的語言，并被一個新的程序員記住教寂。

玩捏鱼。你更愿意學(xué)習(xí)彈鋼琴的哪一種方式：普通的匿刮，交互式的廉丽，在你一按下鍵就聽到每個音符的方式尉辑，還是“分批”模式浑测，只有在你唱完整首歌之后才能聽到音符？顯然壶愤，交互模式使鋼琴和編程更容易學(xué)習(xí)蹬音。堅(jiān)持一種互動的語言弓候，并使用它盟步。

考慮到這些標(biāo)準(zhǔn)藏斩，我對第一種編程語言的建議將是Python或Scheme。另一個選擇是Javascript址芯，并不是因?yàn)樗鼮槌鯇W(xué)者設(shè)計(jì)得非常好灾茁，而是因?yàn)樗泻芏嘣诰€教程窜觉，比如Khan Academy的教程谷炸。但你的情況可能會有所不同，還有其他好的選擇禀挫。如果你的年齡是個位數(shù)旬陡，你可能更喜歡愛麗絲、斯奎克或布洛克里(年長的學(xué)習(xí)者也會喜歡這些)语婴。重要的是你選擇并開始描孟。

附錄：書籍和其他資源

有幾個人問他們應(yīng)該從哪些書籍和網(wǎng)頁中學(xué)習(xí)。我再說一遍砰左，“光靠書本學(xué)習(xí)是不夠的”匿醒，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，它確實(shí)教授編程作為理解計(jì)算機(jī)科學(xué)的一種方式缠导。你可以在這本書上看到講座的在線視頻廉羔，也可以在網(wǎng)上看到完整的文本。這本書具有挑戰(zhàn)性僻造，并將淘汰出一些可能通過另一種方法獲得成功的人憋他。

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孩饼。

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

Python：幾個在線教程可以在Python.org上找到竹挡。

奧茲：計(jì)算機(jī)編程的概念镀娶、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。它是一個關(guān)于編程的偉大思想的旅行揪罕，涵蓋的范圍比Abelson&Sussman更廣泛梯码，而且可能更容易閱讀和跟蹤。它使用的一種語言好啰，Oz忍些，并不廣為人知，但作為學(xué)習(xí)其他語言的基礎(chǔ)坎怪。<

注記

T.Capey指出罢坝，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“為這個項(xiàng)目購物的顧客也在購買這些物品”部分下搅窿。我想看那本書的人中有很大一部分是從這一頁來的嘁酿。感謝羅斯·科恩幫助希波克拉底∧杏Γ【】