C++能否成为你新的脚本语言

一些背景

  第一个我真正喜爱的编程语言是 C。我花了不少时间才找到它:当我还是一个孩子,我就开始在珍贵的ZX Spectrum上使用 Z80 汇编。那些日子是你能够真正掌握你的电脑的时候,你不需要苹果,谷歌,微软或者其他任何人的允许就能写一个程序。我在漂亮的128K ZX Spectrum +2上学习了在超出 CPU 寻址空间时对内存块分页。直到我进入大学,我才拥有一台 IBM PC 机 。我玩遍了电子表格,试图修复现存的 Fortran 程序,用土耳其字符给键盘驱动打补丁,还学了点 Pascal 语言。之后,在我就职于土耳其中央银行期间,我又学习了 SQL 和 APL

  我一直对 C 语言有所耳闻,但我一直没有接触到一款C语言编译器。直到我到康奈尔大学拥有了一个Unix 账号之后,我编译了我人生中的第一个 hello.c 文件,不久之后,我有了第一台电脑……我在 DOS 分区上安装了 DJGPP 编译器,构建了我人生中第一个 Linux 内核(我第一个发行版是 Debian),并且开始学习 C 语言。Plauger 的 "Standard C Library" 是我最喜欢的书。

  当我开始享受用 C 编程的时候,C++ 已经广泛应用超过十年了。所以,我下一步使用 C++ 看起来是很自然的一步了。

  除了……好吧,除了 C++ 是一片混乱。那段时间,所有人都被继承层次深深吸引了,每个人都在编写精心设计的字符串类。大多数硬盘都太慢,不能在有限的时间内编译出可靠的 C++ 库(好吧,我有点夸张了),大部分 CPU 都在试图实例化模板中融化了,大部分人,那些假装 C++ 程序员的 C 程序员们,差点就把malloc 的返回值给扔了。

  在那时,我正忙于试图建立定制化的网络经济实验,看起来 Java 似乎很有优势。至少,它不需要麻烦地拼凑出一个对话框。产生少量的 socket 连接,并且使你的应用编译和运行在多种多样的系统上。当然,AWTSwing 都很丑陋且笨重,但对我的目的来说,那没关系。

  但是,仅仅是因为不能在实验室之外运行我的实验(因为在实验室已经配置了所有电脑,java应用程序运行不会有问题)。所以我快速的把FreeBSD部署 到了一台拥有100Mhz奔腾处理器,16Mb内存,在角落里收集灰尘的机器上,并搭建了一个拥有perl模块(mod_perl)的Apache服务 器,然后就能工作了。那就是我爱上Perl的时候。

  那份爱完全起源于实用的原因,我并不是认为Perl特别的完美,并且那时候我认为包括其他许多语言都不是很完美,他们中的每一个都有自己的瑕疵。

  Perl总是能减少我必须解决的特别问题的工作的数量,有些是因为语言特性,但大部分是因为 CPAN

  举例来说,作为一个 Perl 程序员,解析 HTML 作为 HTML 是一个解决方案。我必须决定,要么就构造整个树, 或者使用流化的方式。在某些情况下,前者是具有优势的,但后者的好处是可以使内存的需求降至最低,即使是在这个年代,如果你处理 HTML 文档以兆字节方式还是可以奏效的。不论哪种方式,这些工具都不会在无效的 HTML 上被卡住,并在非 XML 的有效 HTML 上运作良好。

  还有,Perl 提供可移植性。如果我不需要操作系统特定的功能,不用任何修改地方,我的 perl 代码就可以运行。

  当我写了一些类,并为它们做了封装,也不会有复杂的架构。

C++ 涅槃

  在过去的数年,C++如获新生。许多聪明人已经开始意识到需要向C++程序员提供同时涵盖 work of the ISO committee和 boost的构建模块。

  在真实环境下,仍然有90%的菜鸟生成C++程序员就是没有意识到new是一个合法符号的C程序员。在这方面,C++与Perl非常相似:大部分人写过 Perl代码的人也没有意识到Perl不是C、Java、Python、shell、Awk或者其他你可以列举的语言。

  但是,当你看到新C++标准中的新东西,以及编译器不断实现这些特性的新闻时,我们无法抑制住内心的兴奋和好奇。

单词计算练习

  这是一个简单的练习,使用 C++ 或者 Perl 并且不依赖外部库,所以这是一个很好的起点。

  这是 Perl 版本,供您参考:

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#!/usr/bin/env perl

use strict;

use warnings;

run(\@ARGV);

sub run {

my $argv = shift;

my @counts;

for my $file ( @$argv ) {

my $count = -1;

eval {

$count = word_count($file);

1;

} or warn "[email protected]";

push @counts, {

file => $file,

word_count => $count,

};

}

for my $result (@counts) {

printf "%s: %d words\n", $result->{file}, $result->{word_count};

}

}

sub word_count {

my $file = shift;

my %words;

open my $fh, ‘<‘, $file

or die "Cannot open ‘$file‘: $!";

while (my $line = <$fh>) {

my @words = split ‘ ‘, $line;

$words{ $_ } += 1 for @words;

}

close $fh;

my $word_count;

$word_count += $_ for values %words;

return $word_count;

}

  而且,这是我最大的付出在转化 Perl 到现代风格的 C++ 上面。我没有尝试写特别搞笑的代码:只是和 Perl 一样,我把重点放在写代码上面,使得我感到非常自然,同时确保两个程序都做大致相同的事情。

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#include <cerrno>

#include <cstdio>

#include <cstdlib>

#include <fstream>

#include <iostream>

#include <numeric>

#include <unordered_map>

#include <string>

#include <vector>

using std::accumulate;

using std::cerr;

using std::cout;

using std::endl;

using std::ifstream;

using std::make_pair;

using std::pair;

using std::strerror;

using std::string;

using std::unordered_map;

using std::vector;

int word_count(const char *const file) noexcept(false);

int main(int argc, char *argv[]) {

vector< pair<string, int> > counts {};

for (auto i = 1; i < argc; i += 1) {

try {

counts.push_back(make_pair(argv[i], word_count(argv[i])));

} catch (const string& e) {

cerr << e << endl;

counts.push_back(make_pair(argv[i], -1));

}

}

for (auto& result : counts) {

cout << result.first << ": " << result.second << " words" << endl;

}

return 0;

}

int

word_count(const char *const file) noexcept(false) {

errno = 0;

ifstream fp(file);

{

// Does fp.fail() preserve errno?

int save_errno = errno;

if (fp.fail()) {

throw("Cannot open ‘" + string(file) + "‘: " + strerror(save_errno));

}

}

unordered_map<string, int> word_count {};

string word;

while (fp >> word) {

word_count[word] += 1;

}

fp.close();

return accumulate(

word_count.cbegin(),

word_count.cend(),

0,

[](int sum, auto& el) { return sum += el.second; }

);

}

  20 行代码用于 #include 和 using 声明可能看起来有点多,但是我抬眼 using namespace std,也讨厌不断地输入 std::... 更多的是因为我喜欢较短的代码行。

  首先要注意的是没有看得见的显式的内存分配。容器集装箱管理自己的内存。

  第二,这是一个大问题:我们有自动导入(autovivification)!

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unordered_map<string, int> word_count {};

string word;

while (fp >> word) {

word_count[word] += 1;

}

  第三,我们有 lambda 表达式:

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return accumulate(

word_count.cbegin(),

word_count.cend(),

0,

[](int sum, auto& el) { return sum += el.second; }

);

  在这背后,accumulate 将内部变量初始化为 0,并调用一个匿名函数,其最后一个参数指定为当前值,以及word_count的下一个元素。

那么现在呢?

  然而,并非所有事情都是那么美好。虽然boost libraries 库上填补了很多空白,在构建模块时标准库也十分给力,但是它很难与用 Perl 和 CAPN 混合编写的那种跨平台、可移植代码时的便利性相提并论。

  举个例子,我能到处找得到一个与平台无关的库,这个库可以为我解析或者创建 Excel 文件而不需要 Excel 应用?并且这个库可以像 clang,g++ 和 cl 那样方便编译?这显然找不到。

  我确实非常感谢那些工作在标准委员会和那些开发编译器和库的人,因为有了他们我在写 C++ 代码时不是那么费力。

  这让我感到十分舒服,与此同时我又能够尽情去折腾我的电脑。

  正因为如此,我很感激。

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时间: 2024-08-06 13:26:04

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