十年內(nèi)自學(xué)編程

彼得·諾維格

為什么大家都這么著急蟀淮？

走進(jìn)任何一家書(shū)店宝踪，您將看到如何在24小時(shí)內(nèi)教會(huì)自己Java，以及提供在幾天或幾小時(shí)內(nèi)教授C李皇、SQL削茁、Ruby宙枷、算法等的無(wú)休止的變體掉房。亞馬遜高級(jí)搜索[標(biāo)題：教學(xué)，你自己慰丛，小時(shí)卓囚，自2000年以來(lái)，發(fā)現(xiàn)512這樣的書(shū)诅病。在前十名中哪亿，有九本是編程書(shū)(另一本是關(guān)于簿記的)。類似的結(jié)果來(lái)自于將“自學(xué)”改為“學(xué)習(xí)”贤笆，或?qū)ⅰ靶r(shí)”替換為“天”蝇棉。

結(jié)論是，要么人們急于學(xué)習(xí)編程芥永，要么編程比其他任何東西都容易得多篡殷。費(fèi)萊森等人在他們的“如何設(shè)計(jì)程序”(How To Design Program)一書(shū)中，他們表示：“糟糕的編程很容易埋涧，白癡可以在21天內(nèi)學(xué)會(huì)它板辽，即使他們是假人〖撸”這位狂暴的鵝漫畫(huà)也有自己的想法劲弦。

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)，你就沒(méi)有時(shí)間寫(xiě)幾個(gè)重要的程序醇坝，從你的成功和失敗中吸取教訓(xùn)邑跪。您將沒(méi)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(jué)呼猪』總之，你沒(méi)有時(shí)間學(xué)到很多東西郑叠。因此夜赵，這本書(shū)只能談?wù)撘环N膚淺的熟悉，而不是一種深刻的理解乡革。正如亞歷山大·波普所說(shuō)寇僧，一點(diǎn)點(diǎn)學(xué)習(xí)是一件危險(xiǎn)的事情摊腋。

C++：在24小時(shí)內(nèi)，您可能可以學(xué)習(xí)C++的一些語(yǔ)法(如果您已經(jīng)知道另一種語(yǔ)言)嘁傀，但您無(wú)法了解如何使用該語(yǔ)言兴蒸。簡(jiǎn)單地說(shuō)，如果你是一個(gè)基本程序員细办，你可以學(xué)習(xí)用C++語(yǔ)法以Basic的方式編寫(xiě)程序橙凳，但是你不能知道C++實(shí)際上是好的(和壞的)什么。那有什么意義笑撞？AlanPerlis曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“一種不影響你對(duì)編程的思考方式的語(yǔ)言是不值得知道的”岛啸。一個(gè)可能的問(wèn)題是，您必須學(xué)習(xí)一點(diǎn)C++(或者更可能的是茴肥，類似JavaScript或處理的東西)坚踩，因?yàn)槟枰c現(xiàn)有工具接口來(lái)完成特定的任務(wù)。但是你不是在學(xué)習(xí)如何編程瓤狐，而是在學(xué)習(xí)如何完成這個(gè)任務(wù)瞬铸。

在24小時(shí)內(nèi)：不幸的是，這還不夠础锐，正如下一節(jié)所示嗓节。

十年內(nèi)自學(xué)編程

研究人員(Bloom(1985)、Bryan&Harter(1899年)皆警、Hayes(1989)拦宣、Simmon&Chase(1973))已經(jīng)證明，在包括國(guó)際象棋耀怜、音樂(lè)創(chuàng)作恢着、電報(bào)運(yùn)算、繪畫(huà)财破、鋼琴演奏掰派、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)域左痢，都需要十年的時(shí)間才能發(fā)展出專門(mén)知識(shí)靡羡。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(lái)挑戰(zhàn)自己俊性，嘗試它略步，分析你在做的時(shí)候和之后的表現(xiàn)，并糾正任何錯(cuò)誤定页。那就重復(fù)一遍趟薄。再重復(fù)一遍。似乎沒(méi)有真正的捷徑：即使是莫扎特典徊，他在4歲時(shí)是一個(gè)音樂(lè)天才杭煎，花了13年才開(kāi)始創(chuàng)作世界級(jí)的音樂(lè)恩够。在另一種類型中，披頭士樂(lè)隊(duì)似乎以一連串的#1熱門(mén)和1964年的埃德·沙利文秀出現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)羡铲。但從1957年起蜂桶，他們就一直在利物浦和漢堡打小俱樂(lè)部，雖然他們很早就有了很大的吸引力也切，但他們的第一個(gè)重大成功扑媚，佩珀斯中士，在1967年被釋放了雷恃。

馬爾科姆·格拉德威爾(Malcolm Gladwell)推廣了這一理念疆股，盡管他專注于1萬(wàn)小時(shí)，而不是10年褂萧。HenriCartier-Bresson(1908-2004)有另一個(gè)指標(biāo)：“你的前10,000張照片是你最差的押桃。”(他沒(méi)有預(yù)料到导犹，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)羡忘。)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(shuō)：“任何部門(mén)的卓越都只能靠一生的勞動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)谎痢；不能以較低的價(jià)格購(gòu)買(mǎi)【淼瘢”喬叟(1340-1400)抱怨道：“萊夫太短了节猿，手藝太長(zhǎng)了÷瘢”Hippocrates(公元前400年)以摘錄“Ars Longa滨嘱，vita brevis”而聞名，這是較長(zhǎng)的引語(yǔ)“Ars Longa浸间，vita brevis太雨，ocus o precep，實(shí)驗(yàn)性的周膜魁蒜，艱難的分枝”的一部分囊扳，在英語(yǔ)中，它表現(xiàn)為“生命短兜看，工藝長(zhǎng)锥咸，機(jī)會(huì)短暫，實(shí)驗(yàn)變化無(wú)常细移，判斷困難”搏予。當(dāng)然，沒(méi)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(例如編程弧轧、下棋雪侥、跳棋和音樂(lè)演奏)都需要完全相同的時(shí)間來(lái)掌握球涛，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(ài)立信教授所言：“在大多數(shù)領(lǐng)域校镐，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(jī)亿扁，這是非常了不起的。10,000小時(shí)的數(shù)字讓你感覺(jué)到鸟廓，我們說(shuō)的是每周10到20小時(shí)从祝，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)到最高水平引谜‰鼓埃“

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，并做一些员咽，因?yàn)樗怯腥さ亩窘АＲ欢ㄒ３肿銐虻臉?lè)趣，這樣你就會(huì)愿意投入你的10年/10,000小時(shí)贝室。

節(jié)目契讲。最好的學(xué)習(xí)方式是邊做邊學(xué)。更嚴(yán)格地說(shuō)滑频，“在某一領(lǐng)域捡偏，個(gè)人的最高業(yè)績(jī)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)人峡迷，也可以通過(guò)刻意改進(jìn)而提高業(yè)績(jī)水平银伟。”(第366頁(yè))和“最有效的學(xué)習(xí)需要一個(gè)明確的任務(wù)绘搞，適當(dāng)?shù)碾y度水平彤避，為特定的個(gè)人，信息反饋夯辖，并有機(jī)會(huì)重復(fù)和糾正錯(cuò)誤琉预。”(第20-21頁(yè))“實(shí)踐中的認(rèn)知：日常生活中的思想楼雹、數(shù)學(xué)和文化”是這一觀點(diǎn)的有趣參考模孩。

與其他程序員交談；閱讀其他程序贮缅。這比任何書(shū)籍或培訓(xùn)課程都更重要榨咐。

如果你愿意，在一所大學(xué)(或更多的研究生院)待四年谴供。這會(huì)讓你獲得一些需要資格證書(shū)的工作块茁，也會(huì)讓你對(duì)這個(gè)領(lǐng)域有更深入的了解，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)数焊。無(wú)論如何永淌，光靠書(shū)本學(xué)習(xí)是不夠的∨宥“計(jì)算機(jī)科學(xué)教育不能使任何人成為專業(yè)程序員遂蛀，就像研究畫(huà)筆和顏料可以使人成為專業(yè)畫(huà)家一樣”，“新黑客詞典”的作者埃里克·雷蒙德說(shuō)干厚。我雇過(guò)的最好的程序員之一只有高中學(xué)位李滴，他制作了很多很棒的軟件，有自己的新聞組蛮瞄，并且有足夠的股票期權(quán)來(lái)購(gòu)買(mǎi)自己的夜總會(huì)所坯。

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挂捅；在其他項(xiàng)目上做最差的程序員芹助。當(dāng)你是最好的，你可以測(cè)試你的能力來(lái)領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)項(xiàng)目闲先，并用你的遠(yuǎn)見(jiàn)激勵(lì)別人状土。當(dāng)你是最壞的時(shí)候，你學(xué)會(huì)了主人做什么饵蒂，你學(xué)會(huì)了他們不喜歡做什么(因?yàn)樗麄冏屇銥樗麄冏?声诸。

工作項(xiàng)目后，其他程序員退盯。理解別人寫(xiě)的程序⌒嚎希看看當(dāng)原來(lái)的程序員不在的時(shí)候渊迁，需要什么才能理解和修復(fù)它。想一想如何設(shè)計(jì)你的程序灶挟，讓那些在你之后維護(hù)它們的人更容易琉朽。

至少學(xué)習(xí)六種編程語(yǔ)言。包括一種強(qiáng)調(diào)類抽象的語(yǔ)言(比如Java或C++)稚铣、一種強(qiáng)調(diào)函數(shù)抽象(比如Lisp箱叁、ML或Haskell)、一種支持語(yǔ)法抽象(比如Lisp)惕医、一種支持聲明性規(guī)范(比如Prolog或C++模板)耕漱、一種強(qiáng)調(diào)并行性(比如Clojure或Go)。

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

參與語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)化工作若河。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)水平寞宫。不管是哪種方式萧福，你都可以了解到其他人在一種語(yǔ)言中喜歡什么，他們有多深辈赋，也許還有一點(diǎn)是關(guān)于為什么他們會(huì)這樣想的鲫忍。

有良好的判斷力，盡快擺脫語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)化的努力炭庙。

考慮到所有這些饲窿，僅僅通過(guò)書(shū)本學(xué)習(xí)，你能走多遠(yuǎn)是值得懷疑的焕蹄。在我的第一個(gè)孩子出生之前逾雄，我讀了所有的書(shū)，仍然覺(jué)得自己是一個(gè)無(wú)知的新手腻脏。30個(gè)月后鸦泳，當(dāng)我的第二個(gè)孩子即將出生時(shí)，我是否又回到書(shū)本上復(fù)習(xí)了一下永品？沒(méi)有做鹰。相反，我依靠的是我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)鼎姐，這比專家們寫(xiě)的幾千頁(yè)更有用钾麸，也更讓我放心。

弗雷德·布魯克斯(FredBrooks)在他的文章“沒(méi)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)師炕桨。

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

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

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)钥平，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(jiǎn)潔地說(shuō)：“每個(gè)人都可以學(xué)會(huì)雕刻：米開(kāi)朗基羅(Michelangelo)必須學(xué)會(huì)如何不去做姊途，偉大的程序員也是如此涉瘾。”佩利斯說(shuō)捷兰，偉大的球員有一些超越他們訓(xùn)練的內(nèi)在素質(zhì)立叛。但是質(zhì)量是從哪里來(lái)的呢？是天生的嗎寂殉？或者他們是通過(guò)勤奮來(lái)發(fā)展的呢囚巴？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(wú)畏的人才能做得很好⊥妫”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)踐上庶柿。但也許無(wú)畏是總結(jié)這一點(diǎn)的一種方式』嘟剑或者浮庐，正如古斯托的批評(píng)家安東·伊戈所說(shuō)：“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(lái)自任何地方柬焕∩蟛校”

因此，繼續(xù)購(gòu)買(mǎi)Java/Ruby/Javascript/PHP書(shū)籍斑举；您可能會(huì)從中得到一些使用搅轿。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)富玷。在過(guò)去的24個(gè)月里璧坟，努力工作，不斷提高赎懦，怎么樣雀鹃？現(xiàn)在你開(kāi)始有進(jìn)展了..。

參考文獻(xiàn)

布盧姆励两，本杰明(編輯)“發(fā)展青年人才”黎茎，巴蘭汀，1985年当悔。

布魯克斯傅瞻，弗雷德，沒(méi)有銀子彈盲憎，IEEE計(jì)算機(jī)俭正，第20卷，第4期焙畔，1987年，第10-19頁(yè)串远。

Bryan宏多，W.L.&Harter，N.“電報(bào)語(yǔ)言研究：習(xí)慣層次的習(xí)得”澡罚，“心理學(xué)評(píng)論”伸但，1899年，8,345-375留搔。

海斯更胖，約翰R.，完全問(wèn)題解決者勞倫斯厄爾鮑姆，1989年却妨。

放大圖片作者：William G.&Simon饵逐，Herbert A.“象棋中的知覺(jué)”，“認(rèn)知心理學(xué)”彪标，1973倍权，4，55-81捞烟。

“實(shí)踐中的認(rèn)知：日常生活中的思想薄声、數(shù)學(xué)和文化”，劍橋大學(xué)出版社题画，1988年默辨。

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(pán)位置(查找)獲取8,000,000納塞克

從磁盤(pán)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(yǔ)言選擇

有幾個(gè)人問(wèn)他們應(yīng)該先學(xué)哪種編程語(yǔ)言苍息。沒(méi)有一個(gè)答案缩幸，但請(qǐng)考慮以下幾點(diǎn)：

利用你的朋友。當(dāng)被問(wèn)到“我應(yīng)該使用什么操作系統(tǒng)档叔，Windows桌粉，Unix還是Mac？”時(shí)衙四，我的回答通常是：“使用任何你的朋友使用的操作系統(tǒng)铃肯。”你從朋友那里學(xué)到的優(yōu)勢(shì)將抵消操作系統(tǒng)之間或編程語(yǔ)言之間的任何內(nèi)在差異传蹈。還要考慮你未來(lái)的朋友：如果你繼續(xù)的話押逼，你會(huì)成為程序員社區(qū)的一部分。你所選擇的語(yǔ)言是有一個(gè)龐大的成長(zhǎng)社區(qū)惦界，還是一個(gè)正在消亡的小群體挑格？有沒(méi)有書(shū)籍，網(wǎng)站和在線論壇可以得到答案沾歪？你喜歡那些論壇上的人嗎漂彤？

保持簡(jiǎn)單。編程語(yǔ)言(如C++和Java)是為專業(yè)開(kāi)發(fā)而設(shè)計(jì)的灾搏，由大量經(jīng)驗(yàn)豐富的程序員組成挫望，他們關(guān)心代碼的運(yùn)行時(shí)效率。因此狂窑，這些語(yǔ)言具有為這些情況設(shè)計(jì)的復(fù)雜部分媳板。你關(guān)心的是學(xué)習(xí)編程。你不需要那種并發(fā)癥泉哈。你想要一種語(yǔ)言蛉幸，它被設(shè)計(jì)成一個(gè)簡(jiǎn)單易學(xué)的語(yǔ)言破讨，并被一個(gè)新的程序員記住。

玩奕纫。你更愿意學(xué)習(xí)彈鋼琴的哪一種方式：普通的提陶，交互式的，在你一按下鍵就聽(tīng)到每個(gè)音符的方式若锁，還是“分批”模式搁骑，只有在你唱完整首歌之后才能聽(tīng)到音符？顯然又固，交互模式使鋼琴和編程更容易學(xué)習(xí)仲器。堅(jiān)持一種互動(dòng)的語(yǔ)言，并使用它仰冠。

考慮到這些標(biāo)準(zhǔn)乏冀，我對(duì)第一種編程語(yǔ)言的建議將是Python或Scheme。另一個(gè)選擇是Javascript洋只，并不是因?yàn)樗鼮槌鯇W(xué)者設(shè)計(jì)得非常好辆沦，而是因?yàn)樗泻芏嘣诰€教程，比如Khan Academy的教程识虚。但你的情況可能會(huì)有所不同肢扯，還有其他好的選擇。如果你的年齡是個(gè)位數(shù)担锤，你可能更喜歡愛(ài)麗絲蔚晨、斯奎克或布洛克里(年長(zhǎng)的學(xué)習(xí)者也會(huì)喜歡這些)。重要的是你選擇并開(kāi)始肛循。

附錄：書(shū)籍和其他資源

有幾個(gè)人問(wèn)他們應(yīng)該從哪些書(shū)籍和網(wǎng)頁(yè)中學(xué)習(xí)铭腕。我再說(shuō)一遍，“光靠書(shū)本學(xué)習(xí)是不夠的”多糠，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(mén)累舷，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(shū)上看到講座的在線視頻夹孔，也可以在網(wǎng)上看到完整的文本被盈。這本書(shū)具有挑戰(zhàn)性，并將淘汰出一些可能通過(guò)另一種方法獲得成功的人搭伤。

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(shū)籍之一害捕。

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上找到闷畸。

奧茲：計(jì)算機(jī)編程的概念、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吞滞。它是一個(gè)關(guān)于編程的偉大思想的旅行佑菩，涵蓋的范圍比Abelson&Sussman更廣泛盾沫，而且可能更容易閱讀和跟蹤。它使用的一種語(yǔ)言殿漠，Oz赴精，并不廣為人知，但作為學(xué)習(xí)其他語(yǔ)言的基礎(chǔ)绞幌。<

注記

T.Capey指出蕾哟，亞馬遜上的完整問(wèn)題解決方案頁(yè)面現(xiàn)在有“21天內(nèi)教你自己孟加拉語(yǔ)”和“教你自己語(yǔ)法和風(fēng)格”的書(shū)，在“為這個(gè)項(xiàng)目購(gòu)物的顧客也在購(gòu)買(mǎi)這些物品”部分下莲蜘。我想看那本書(shū)的人中有很大一部分是從這一頁(yè)來(lái)的谭确。感謝羅斯·科恩幫助希波克拉底∑鼻【】