重新温习 C++ 中的三驾马车

怎么说，C++ 的学习算是绕不过去的，尤其是对我这个半路出家自学的半吊子，更是如此。

凭借着已有的零零散散的积累，现在能勉强看懂 C++ 中的三驾马车究竟意味着什么了。

先来说第一驾马车：C。

是的，C++ 是构建在 C 之上的，而且是 C 的一个超集。超集意味着什么呢？不仅仅是继承了 C 当中的大部分类型系统、语法和控制结构，而且继承了基于 C 编写的大量函数库。这使得 C++ 诞生之初就具备了强大的能力。

这里多说一句，C 的核心是过程性和结构化编程，可以完美展示算法的具体实现，也可以强有力的控制和组织代码结构。这是编程思维的第一次完美显现，脱离于汇编语言的冗杂细节，直接将编程思维灌注在 C 语言本身的设计规范中。

再说第二驾马车：面向对象。

事实上，在 C++ 诞生之初，这里的 ++ 就只有面向对象而已。面向对象可以与面向过程做一个对比：对象是数据，过程是算法。对一个程序而言，数据和算法缺一不可，区别只是以哪个为核心。如果深入到汇编之下的机器指令当中去的话，算法其实也是数据。但是，在概念上将数据和算法区分开来，对人类的思考是极为友好的一件事情。

为什么面向对象会发展为一种新的编程思维呢？这和计算机底层统统是数据这一事实是否有关系呢？不知道。但能知道的一点是，面向对象比面向过程更自然。当我们想要解决一个问题的时候，我们其实是深陷在细节当中，这个时候，为了解剖问题，比较容易做到的是将问题本身拆解为一个个彼此独立的概念，概念之间可以彼此嵌套，组合，进而发生相互作用，用交换信息的方式进行通讯。

面向过程强调的是怎么做，目的是要完成任务。这并没有错，但难度往往挺大，但这难不倒天才。所以早期程序员只需要这类思考也能做出足够牛X的程序和操作系统。

但到了更大规模的应用程序的开发时，因为需要更多的人力，团队的平均水平必然降低，为了保证任务的完成，出现了可以自下而上进行工作的面向对象式的编程思维，或者说编程范式。面向对象提供了这样一种机制：团队大牛负责顶层设计，团队小牛负责分工实现具体的某一部分。这些具体的部分被离散化的概念实体统摄，进而可以保持相当的独立性。

在比较理想的状态下，不同部分之间只会交换信息，除此之外，别无交集。怎么讲呢？就其本质而言，不同部分之间必然不可能完全独立，但面向对象的编程范式可以帮助我们将这个耦合程度尽可能的降低。

最后再说第三驾马车：泛型编程的支持。

值得注意的是，在最初的 C++ 版本中，并没有提供泛型的支持。添加泛型支持，是在面向对象得到充分使用和足够的认可之后。这个事实很有趣，体现了编程群体对于编程思维的演化所作出的反应。从面向过程到面向对象，编程这件事无疑变得更为容易，但容易本身同样招致问题：写出来的代码更冗杂了，多出了很多不必要的部分。执行效率的降低就是对此最好的证明。

这似乎有点违反直觉：面向对象的编程明明让代码更简单了呀，甚至都可以让面条代码与优雅代码和平共处。站在人类视角看去，确实如此，但如果站在机器的视角看去，代码确实更复杂了。所以，如果我们将机器最终执行的代码看作我们写出来的代码的话，C++ 写出来的代码确实会比 C 写出来的代码更复杂。

然后，泛型的支持，让这种复杂程度又上了一个台阶。是的，还是老样子，泛型的支持，让我们写出来的 C++ 代码更简单，但从机器的视角，其实更复杂了。

泛型的出现也是高阶抽象的结果：当高级类型的出现需要同时统摄多种基本类型时，泛型就出现了。但无论如何，这在机器层面都需要提前一一实现，或者届时根据上下文实时实现。

总结：编程思维的演变是朝着更有利于人类思考的方向进行，这牺牲了一定的效率，换来人类思考的便捷。所以，其中是一个平衡：在机器效率和人脑思考和执行效率之间的平衡。

但对于程序员而言：不应该将其视作可以偷懒的借口。也就是说，自己对于编程的学习不应该仅仅局限于某一种编程范式，而应该深入浅出，不断打磨自己的思考和表达，进而可以恰到好处地游走在各种编程范式之间，而且都能做到游刃有余。

总而言之，对编程本身的学习集中在两点：思维的打磨和经验的积累。这两点都要付诸于细节，付诸于时光，付诸于冥思苦想。