如何掌握所有的程序語言?

對的，我這里要講的不是如何掌握一種程序語言，而是所有的……

很多編程初學(xué)者至今還在給我寫信請教，問我該學(xué)習(xí)什么程序語言，怎么學(xué)習(xí)。由于我知道如何掌握所有的程序語言，我總感覺這種“該學(xué)什么語言”的問題是如此低級，所以一直沒來得及回復(fù)

可是逐漸的，我發(fā)現(xiàn)原來不只是小白們有這個問題，就連美國大公司的很多資深工程師，其實(shí)也沒搞明白。

今天來統(tǒng)一回答一下這個擱置已久的“初級問題”。這個話題貌似曾經(jīng)寫過，然而現(xiàn)在我想把它重新寫一遍。因?yàn)樵诟芏嗳私涣髦?，我對自己頭腦中的(未轉(zhuǎn)化為語言的)想法，有了更精準(zhǔn)的表達(dá)。

如果你存在以下的種種困惑，那么這篇文章也許會對你有所幫助：

你是編程初學(xué)者，不知道該選擇什么程序語言來入門。

你是資深的程序員或者團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)，對新出現(xiàn)的種種語言感到困惑，不知道該“投資”哪種語言。

你的團(tuán)隊(duì)為使用哪種程序語言爭論不休，發(fā)生各種宗教斗爭。

你追逐潮流采用了某種時髦的語言，結(jié)果兩個月之后發(fā)現(xiàn)深陷泥潭，痛苦不堪……

雖然我已經(jīng)不再過問這些世事，然而無可置疑的現(xiàn)實(shí)是，程序語言仍然是很重要的話題，這個情況短時間內(nèi)不會改變。程序員的崗位往往會要求熟悉某些語言，甚至某些奇葩的公司要求你“深入理解 OOP 或者 FP 設(shè)計(jì)模式”。對于在職的程序員，程序語言至今仍然是可以爭得面紅耳赤的宗教話題。它的宗教性之強(qiáng)，以至于我在批評和調(diào)侃某些語言(比如 Go 語言)的時候，有些人會本能地以為我是另外一種語言(比如 Java)的粉絲。

顯然我不可能是任何一種語言的粉絲，我甚至不是 Yin 語言的粉絲 ;) 對于任何從沒見過的語言，我都是直接拿起來就用，而不需要經(jīng)過學(xué)習(xí)的過程?？戳诉@篇文章，也許你會明白我為什么可以達(dá)到這個效果。理解了這里面的東西，每個程序員都應(yīng)該可以做到這一點(diǎn)。嗯，但愿吧。

重視語言特性，而不是語言

很多人在乎自己或者別人是否“會”某種語言，對“發(fā)明”了某種語言的人倍加崇拜，為各種語言的孰優(yōu)孰劣爭得面紅耳赤。這些問題對于我來說都是不存在的。雖然我寫文章批評過不少語言的缺陷，在實(shí)際工作中我卻很少跟人爭論這些。如果有其它人在我身邊爭論，我甚至?xí)魃隙鷻C(jī)，都懶得聽他們說什么 ;) 為什么呢?我發(fā)現(xiàn)歸根結(jié)底的原因，是因?yàn)槲抑匾暤氖?ldquo;語言特性”，而不是整個的“語言”。我能用任何語言寫出不錯的代碼，就算再糟糕的語言也差不了多少。

任何一種“語言”，都是各種“語言特性”的組合。打個比方吧，一個程序語言就像一臺電腦。它的牌子可能叫“聯(lián)想”，或者“IBM”，或者“Dell”，或者“蘋果”。那么，你可以說蘋果一定比 IBM 好嗎?你不能。你得看看它里面裝的是什么型號的處理器，有多少個核，主頻多少，有多少 L1 cache，L2 cache……，有多少內(nèi)存和硬盤，顯示器分辨率有多大，顯卡是什么 GPU，網(wǎng)卡速度，等等各種“配置”。有時候你還得看各個組件之間的兼容性。

這些配置對應(yīng)到程序語言里面，就是所謂“語言特性”。舉一些語言特性的例子：

變量定義

算術(shù)運(yùn)算

for 循環(huán)語句，while 循環(huán)語句

函數(shù)定義，函數(shù)調(diào)用

遞歸

靜態(tài)類型系統(tǒng)

類型推導(dǎo)

lambda 函數(shù)

面向?qū)ο?/p>

垃圾回收

指針?biāo)阈g(shù)

goto 語句

這些語言特性，就像你在選擇一臺電腦的時候，看它里面是什么配置。選電腦的時候，沒有人會說 Dell 一定是最好的，他們只會說這個型號里面裝的是 Intel 的 i7 處理器，這個比 i5 的好，DDR3 的內(nèi)存 比 DDR2 的快這么多，SSD 比磁盤快很多，ATI 的顯卡是垃圾…… 如此等等。

程序語言也是一樣的道理。對于初學(xué)者來說，其實(shí)沒必要糾結(jié)到底要先學(xué)哪一種語言，再學(xué)哪一種。曾經(jīng)有人給我發(fā)信問這種問題，糾結(jié)了好幾個星期，結(jié)果一個語言都還沒開始學(xué)。有這糾結(jié)的時間，其實(shí)都可以把他糾結(jié)過的語言全部掌握了。

初學(xué)者往往不理解，每一種語言里面必然有一套“通用”的特性。比如變量，函數(shù)，整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算，等等。這些是每個通用程序語言里面都必須有的，一個都不能少。你只要通過“某種語言”學(xué)會了這些特性，掌握這些特性的根本概念，就能隨時把這些知識應(yīng)用到任何其它語言。你為此投入的時間基本不會浪費(fèi)。所以初學(xué)者糾結(jié)要“先學(xué)哪種語言”，這種時間花的很不值得，還不如隨便挑一個語言，跳進(jìn)去。

如果你不能用一種語言里面的基本特性寫出好的代碼，那你換成另外一種語言也無濟(jì)于事。你會寫出一樣差的代碼。我經(jīng)?？吹接行┤?Java 代碼寫得相當(dāng)亂，相當(dāng)糟糕，卻罵 Java 不好，雄心勃勃要換用 Go 語言。這些人沒有明白，是否能寫出好的代碼在于人，而不在于語言。如果你的心中沒有清晰簡單的思維模型，你用任何語言表述出來都是一堆亂麻。如果你 Java 代碼寫得很糟糕，那么你寫 Go 語言代碼也會一樣糟糕，甚至更差。

很多初學(xué)者不了解，一個高明的程序員如果開始用一種新的程序語言，他往往不是去看這個語言的大部頭手冊或者書籍，而是先有一個需要解決的問題。手頭有了問題，他可以用兩分鐘瀏覽一下這語言的手冊，看看這語言大概長什么樣。然后，他直接拿起一段例子代碼來開始修改搗鼓，想法把這代碼改成自己正想解決的問題。在這個簡短的過程中，他很快的掌握了這個語言，并用它表達(dá)出心里的想法。

在這個過程中，隨著需求的出現(xiàn)，他可能會問這樣的問題：

這個語言的“變量定義”是什么語法，需要“聲明類型”嗎，還是可以用“類型推導(dǎo)”?

它的“類型”是什么語法?是否支持“泛型”?泛型的 “variance” 如何表達(dá)?

這個語言的“函數(shù)”是什么語法，“函數(shù)調(diào)用”是什么語法，可否使用“缺省參數(shù)”?

……

注意到了嗎?上面每一個引號里面的內(nèi)容，都是一種語言特性(或者叫概念)。這些概念可以存在于任何的語言里面，雖然語法可能不一樣，它們的本質(zhì)都是一樣的。比如，有些語言的參數(shù)類型寫在變量前面，有些寫在后面，有些中間隔了一個冒號，有些沒有。

這些實(shí)際問題都是隨著寫實(shí)際的代碼，解決手頭的問題，自然而然帶出來的，而不是一開頭就抱著語言手冊看得仔仔細(xì)細(xì)。因?yàn)檎莆樟苏Z言特性的人都知道，自己需要的特性，在任何語言里面一定有對應(yīng)的表達(dá)方式。如果沒有直接的方式表達(dá)，那么一定有某種“繞過方式”。如果有直接的表達(dá)方式，那么它只是語法稍微有所不同而已。所以，他是帶著問題找特性，就像查字典一樣，而不是被淹沒于大部頭的手冊里面，昏昏欲睡一個月才開始寫代碼。

掌握了通用的語言特性，剩下的就只剩某些語言“特有”的特性了。研究語言的人都知道，要設(shè)計(jì)出新的，好的，無害的特性，是非常困難的。所以一般說來，一種好的語言，它所特有的新特性，終究不會超過一兩種。如果有個語言號稱自己有超過 5 種新特性，那你就得小心了，因?yàn)樗鼈儙淼暮涂赡懿皇莾?yōu)勢，而是災(zāi)難!

同樣的道理，最好的語言研究者，往往不是某種語言的設(shè)計(jì)者，而是某種關(guān)鍵語言特性的設(shè)計(jì)者(或者支持者)。舉個例子，著名的計(jì)算機(jī)科學(xué)家 Dijkstra 就是“遞歸”的強(qiáng)烈支持者?，F(xiàn)在的語言里面都有遞歸，然而你可能不知道，早期的程序語言是不支持遞歸的。直到 Dijkstra 強(qiáng)烈要求 Algol 60 委員會加入對遞歸的支持，這個局面才改變了。Tony Hoare 也是語言特性設(shè)計(jì)者。他設(shè)計(jì)了幾個重要的語言特性，卻沒有設(shè)計(jì)過任何語言。另外大家不要忘了，有個語言專家叫王垠，他是早期 union type 的支持者和實(shí)現(xiàn)者，也是 checked exception 特性的支持者。

很多人盲目的崇拜語言設(shè)計(jì)者，只要聽到有人設(shè)計(jì)(或者美其民曰“發(fā)明”)了一個語言，就熱血沸騰，佩服的五體投地。他們卻沒有理解，其實(shí)所有的程序語言，不過是像 Dell，聯(lián)想一樣的“組裝機(jī)”。語言特性的設(shè)計(jì)者，才是像 Intel，AMD，ARM，Qualcomm 那樣核心技術(shù)的創(chuàng)造者。

合理的入門語言

所以初學(xué)者要想事半功倍，就應(yīng)該從一種“合理”的，沒有明顯嚴(yán)重問題的語言出發(fā)，掌握最關(guān)鍵的語言特性，然后由此把這些概念應(yīng)用到其它語言。哪些是合理的入門語言呢?我個人覺得這些語言都可以用來入門：

Scheme

C

Java

Python

JavaScript

那么相比之下，我不推薦用哪些語言入門呢?

Shell

PowerShell

AWK

Perl

PHP

Basic

Go

總的說來，你不應(yīng)該使用所謂“腳本語言”作為入門語言，特別是那些源于早期 Unix 系統(tǒng)的腳本語言工具。PowerShell 雖然比 Unix 的 Shell 有所進(jìn)步，然而它仍然沒有擺脫腳本語言的根本問題——他們的設(shè)計(jì)者不知道他們自己在干什么

采用腳本語言學(xué)編程，一個很嚴(yán)重的問題就是使得學(xué)習(xí)者抓不住關(guān)鍵。腳本語言往往把一些系統(tǒng)工具性質(zhì)的東西(比如正則表達(dá)式，Web 概念)加入到語法里面，導(dǎo)致初學(xué)者為它們浪費(fèi)太多時間，卻沒有理解編程最關(guān)鍵的概念：變量，函數(shù)，遞歸，類型……

不推薦 Go 語言的原因類似，雖然 Go 語言不算腳本語言，然而他的設(shè)計(jì)者顯然不明白自己在干什么。所以使用 Go 語言來學(xué)編程，你不能專注于最關(guān)鍵，最好的語言特性。

掌握關(guān)鍵語言特性，忽略次要特性

為了達(dá)到我之前提到的融會貫通，一通百通的效果，初學(xué)者應(yīng)該專注于語言里面最關(guān)鍵的特性，而不是被次要的特性分心。

舉個夸張點(diǎn)的例子。我發(fā)現(xiàn)很多編程培訓(xùn)班和野雞大學(xué)的編程入門課，往往一來就教學(xué)生如何使用 printf 打印“Hello World!”，進(jìn)而要他們記憶 printf 的各種“格式字符”的意義，要他們實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜格式的打印輸出，甚至要求打印到文本文件里，然后再讀出來……

可是殊不知，這種輸出輸入操作其實(shí)根本不算是語言的一部分，而且對于掌握編程的核心概念來說，都是次要的。有些人的 Java 課程進(jìn)行了好幾個星期，居然還在布置各種 printf 的作業(yè)。學(xué)生寫出幾百行的 printf，卻不理解變量和函數(shù)是什么，甚至連算術(shù)語句和循環(huán)語句都不知道怎么用!這就是為什么很多初學(xué)者感覺編程很難，我連 %d，%f，%.2f 的含義都記不住，還怎么學(xué)編程!

然而這些野雞大學(xué)的“教授”頭銜是如此的洗腦，以至于被他們教過的學(xué)生(比如我女朋友)到我這里請教，居然罵我凈教一些沒用的東西，學(xué)了連 printf 的作業(yè)都沒法完成

你別跟我講 for 循環(huán)，函數(shù)什么的了…… 可不可以等幾個月，等我背熟了 printf 的用法再學(xué)那些啊?

所以你就發(fā)現(xiàn)一旦被差勁的老師教過，這個程序員基本就毀了。就算遇到好的老師，他們也很難糾正過來。

當(dāng)然這是一個夸張的例子，因?yàn)?printf 根本不算是語言特性，但這個例子從同樣的角度說明了次要膚淺的語言特性帶來的問題。

這里舉一些次要語言特性的例子：

C 語言的語句塊，如果里面只有一條語句，可以不打花括號。

Go 語言的函數(shù)參數(shù)類型如果一樣可以合并在一起寫，比如 func foo(s string, x, y, z int, c bool) { ... }

Perl 把正則表達(dá)式作為語言的一種特殊語法

JavaScript 語句可以在某些時候省略句尾的分號

Haskell 和 ML 等語言的 currying

自己動手實(shí)現(xiàn)語言特性

在基本學(xué)會了各種語言特性，能用它們來寫代碼之后，下一步的進(jìn)階就是去實(shí)現(xiàn)它們。只有實(shí)現(xiàn)了各種語言特性，你才能完全地?fù)碛兴鼈儯蔀樗鼈兊闹魅?。否則你就只是它們的使用者，你會被語言的設(shè)計(jì)者牽著鼻子走。

有個大師說得好，完全理解一種語言最好的方法就是自己動手實(shí)現(xiàn)它，也就是自己寫一個解釋器來實(shí)現(xiàn)它的語義。但我覺得這句話應(yīng)該稍微修改一下：完全理解一種“語言特性”最好的方法就是自己親自實(shí)現(xiàn)它。

注意我在這里把“語言”改為了“語言特性”。你并不需要實(shí)現(xiàn)整個語言來達(dá)到這個目的，因?yàn)槲覀冏罱K使用的是語言特性。只要你自己實(shí)現(xiàn)了一種語言特性，你就能理解這個特性在任何語言里的實(shí)現(xiàn)方式和用法。

舉個例子，學(xué)習(xí) SICP 的時候，大家都會親自用 Scheme 實(shí)現(xiàn)一個面向?qū)ο笙到y(tǒng)。用 Scheme 實(shí)現(xiàn)的面向?qū)ο笙到y(tǒng)，跟 Java，C++，Python 之類的語言語法相去甚遠(yuǎn)，然而它卻能幫助你理解任何這些 OOP 語言里面的“面向?qū)ο?rdquo;這一概念，它甚至能幫助你理解各種面向?qū)ο髮?shí)現(xiàn)的差異。

這種效果是你直接學(xué)習(xí) OOP 語言得不到的，因?yàn)樵趯W(xué)習(xí) Java，C++，Python 之類語言的時候，你只是一個用戶，而用 Scheme 自己動手實(shí)現(xiàn)了 OO 系統(tǒng)之后，你成為了一個創(chuàng)造者。

類似的特性還包括類型推導(dǎo)，類型檢查，惰性求值，如此等等。我實(shí)現(xiàn)過幾乎所有的語言特性，所以任何語言在我的面前，都是可以被任意拆卸組裝的玩具，而不再是凌駕于我之上的神圣。

總結(jié)

寫了這么多，重要的話重復(fù)三遍：語言特性，語言特性，語言特性!不管是初學(xué)者還是資深程序員，應(yīng)該專注于語言特性，而不是糾結(jié)于整個的“語言品牌”。只有這樣才能達(dá)到融會貫通，拿起任何語言幾乎立即就會用，并且寫出高質(zhì)量的代碼。