Роберт Мартин - Идеальный программист. Как стать профессионалом разработки ПО

Помните момент, когда заработала ваша первая программа? Она изменила вашу жизнь или открыла перед вами путь, с которого вы уже не смогли свернуть?

Я не мог во всем разобраться сам. У меня были наставники. Очень добрые и способные люди (которым я многим обязан) не пожалели времени на то, чтобы написать изложение булевой алгебры, доступное для 12-летнего подростка. Они связали математическую теорию с практическими навыками программирования маленького механического компьютера; благодаря им я смог заставить компьютер сделать то, что мне было нужно.

Я только что снял с полки свой экземпляр этого судьбоносного учебника. Я храню его в пластиковом пакете с застежкой. Время берет свое: страницы пожелтели и стали хрупкими. Но сила слов сияет, как и прежде. Элегантное изложение булевой алгебры занимает всего три страницы неплотного текста. Пошаговый анализ формул каждой из исходных программ до сих пор производит впечатление. Это был настоящий шедевр; работа, которая изменила жизнь по крайней мере одного молодого человека. А я, скорее всего, даже не узнаю имен авторов.

В 15-летнем возрасте, когда я учился в старших классах, мне нравилось проводить время в математической лаборатории. Однажды туда привезли устройство размером с циркулярный станок. Это был учебный компьютер для средних школ, он назывался ECP-18. Нашей школе был предоставлен двухнедельный пробный период.

Я стоял в стороне и слушал разговоры учителей и техников. У машины были 15-разрядные слова (что такое «слово»?) и барабанный накопитель на 1024 слова. (Тогда я уже знал, что это такое, но только теоретически.)

Когда машину включили, она издала свист наподобие того, который издает реактивный самолет при взлете. Я предположил, что это раскручивался барабан. Когда устройство набрало обороты, оно работало относительно тихо.

Машина была очаровательной. Она напоминала офисный стол, над которым возвышалась потрясающая панель управления – как на капитанском мостике боевого корабля. Панель была украшена рядами лампочек, которые также можно было нажимать, как кнопки. Сидя за таким столом, человек ощущал себя словно в кресле капитана Керка. [53]

Я наблюдал за тем, как техники нажимали кнопки. Когда кнопку нажимали, лампочка загоралась, а при повторном нажатии она гасла. Также они нажимали другие кнопки с названиями типа «Загрузить» и «Выполнить».

Кнопки в каждом ряду были объединены в пять групп по три. Мой Digi-Comp тоже был трехразрядным, так что я мог читать восьмеричные цифры в двоичной форме. Было нетрудно понять, что каждая строка представляет пять восьмеричных цифр.

Я слышал, как техники, нажимавшие кнопки, что-то бормочут. Они нажимали 1, 5, 2, 0, 4 в строке «Буфер памяти», говоря при этом: «Сохранить в 204». Они нажимали 1, 0, 2, 1, 3 и бормотали: «Загрузить 213 в аккумулятор». Там был ряд кнопок с подписью «Аккумулятор!»

Через десять минут моему 15-летнему разуму было абсолютно ясно, что 15 означает «сохранить», а 10 – «загрузить», что в аккумуляторе находились сохраняемые или загружаемые данные, а остальные числа были номерами одного из 1024 слов на барабане. (Так вот что такое «слово»!)

Слово за слово (непреднамеренный каламбур), мой пытливый ум все глубже проникал в коды инструкций и концепции. К тому моменту, когда техники ушли, я уже понимал основные принципы работы машины.

Этим же днем, во время часов для самостоятельной работы, я пробрался в математическую лабораторию и начал экспериментировать с компьютером. К тому времени я уже отлично знал, что проще попросить прощения, чем добиться разрешения! Я ввел программу, которая умножала содержимое аккумулятора на 2 и прибавляла 1. Я ввел в аккумулятор 5, запустил программу – и увидел в аккумуляторе 13! Программа работала!

Я ввел еще несколько таких же простых программ, и они тоже работали так, как положено. Я был повелителем Вселенной!

Сутки спустя я понял, насколько я был глуп – и как мне повезло. Я нашел в лаборатории памятку, в которой были перечислены все инструкции и коды операций, в том числе и тех, которые я не мог узнать, наблюдая за техниками. Я с радостью узнал, что известные мне коды были интерпретированы правильно, а остальные вызвали прилив энтузиазма. Однако среди новых инструкций я заметил инструкцию остановки HLT. Так уж совпало, что инструкция остановки была словом из одних нулей. И еще совпало то, что я включал в конец каждой из своих программ слово из одних нулей, чтобы стереть содержимое аккумулятора. Концепция остановки мне просто не приходила в голову. Мне казалось, что программа сама остановится, когда все сделает!

Помню, я однажды сидел в математической лаборатории, наблюдая за тем, как один из учителей боролся со своей программой. Он пытался ввести два числа в десятичной форме с подключенного телетайпа, а потом распечатать их сумму. Каждый, кто пытался программировать подобные задачи на машинном языке мини-компьютеров, знает, что они отнюдь не тривиальны. Нужно прочитать символы, разбить их на цифры, затем преобразовать в двоичную форму, просуммировать, преобразовать их обратно в десятичную систему и закодировать в символы. Поверьте, когда программа вводится в двоичном виде с передней панели, все намного хуже!

Я наблюдал за тем, как он вставил в программу команду остановки и запустил. (О! Хорошая мысль!) Примитивная точка прерывания позволила ему проанализировать содержимое регистров и понять, что сделала программа. Помню, как он пробормотал: «Ого! Как быстро!»

Понятия не имею, какой алгоритм он использовал. Такое программирование для меня еще оставалось чем-то вроде волшебства. И он ни слова не сказал мне, пока я смотрел ему через плечо. Никто не говорил со мной об этом компьютере. Думаю, меня считали помехой, на которую не стоит обращать внимания, – чем-то вроде мошки, порхающей по лаборатории. Достаточно сказать, что ни ученик, ни учителя не обладали высокими навыками социальных коммуникаций.

В итоге его программа заработала. Выглядело это потрясающе: он медленно вводил два числа, потому что, несмотря на более ранние восклицания, компьютер работал довольно медленно (подумайте, сколько времени занимало чтение последовательных слов с вращающегося барабана в 1967 году). Когда он нажал «ввод» после второго числа, компьютер яростно помигал лампочками, а потом начал выводить результат. На каждую цифру уходило около секунды. Он вывел все цифры кроме последней, потом секунд пять мигал еще яростнее, вывел последнюю цифру и остановился.

Откуда взялась пауза перед последней цифрой? Этого я так и не узнал. Но зато я понял, что выбор решения задачи может иметь принципиальные последствия для пользователя. Даже при том, что программа выводила правильный ответ, с ней все равно было что-то не так.