Программирование, как вид человеческой деятельности [Эдсгер Вайб Дейкстра] (fb2) читать постранично, страница - 4

имеет еще один аспект. Нет ничего необычного в том, что среди последовательности повторяющихся операторов появляется одно или более подвыражений, которые не изменяют значение в ходе цикла. Если такая последовательность должна повторяться много раз, было бы досадной потерей машинного времени перевычислять одни и те же значения снова и снова. Один из способов избежать этого — переложить на оптимизирующий транслятор выявление подобных константных подвыражений, чтобы он мог вынести вычисление их значений за пределы цикла. При отсутствии оптимизирующего транслятора очевидное решение — предложить программисту расписать их явно путем введения стольких дополнительных переменных, сколько константных подвыражений имеется в цикле, и присвоения им значений перед входом в цикл. Я должен подчеркнуть, что оба способа написания программ в равной степени сбивают с толку. В первом случае транслятор сталкивается с ненужной головоломкой по выявлению константности, во втором — мы вводим переменную, единственное назначение которой — обозначать константное значение. Последнее рассмотрение указывает выход из этого затруднения: помимо переменных, в распоряжении программиста должны быть «локальные константы», т. е. идентифицируемые величины с ограниченным временем жизни, в течение которого они сохраняют постоянное значение, заданное в момент появления величины. Эти величины не новы: формальные параметры процедур уже демонстрируют это свойство. Вышеупомянутое — это призыв осознать, что концепция «локальной константы» имеет право на существование. Если меня правильно информировали, это уже было заложено в CPL, язык программирования, разработанный совместными усилиями в математической лаборатории Кембриджского университета в Англии.

Двойная выгода от ясности

Я подробно рассуждал о том, что убедительность результата сильно зависит от ясности программы, от степени, в которой она отражает структуру выполняемого процесса. Для тех, кто в первую очередь озабочен эффективностью, измеряемой сомнительной мерой в виде занимаемой памяти и машинного времени, я хотел бы указать, что увеличение эффективности всегда ведет к использованию структуры. Для них я хотел бы особо подчеркнуть, что все упомянутые структурные свойства могут быть использованы для повышения эффективности реализации. Следовало бы снова пересмотреть их вкратце. Аспекты, связанные со временем жизни, разрешаемые при помощи локальных величин процедуры, позволяют нам разместить их в стеке, тем самым используя доступную память весьма эффективно; анонимность промежуточных результатов позволяет нам динамически минимизировать обращения к памяти при помощи автоматически управляемого набора аккумуляторов; постоянство текста программы во время выполнения очень полезно на машинах с разными уровнями памяти и значительно уменьшает сложность управления; оператор цикла облегчает динамическое выявление бесконечного зацикливания, и, наконец, локальные константы — подходящие кандидаты для хранения в памяти с медленной записью и быстрым чтением, где она имеется.

Позвольте мне подвести итог. Когда я познакомился с понятием алгоритмических языков, я никогда не оспаривал господствующего тогда мнения, что проблемы разработки и реализации языка — в основном вопрос компромиссов: каждое новое удобство для пользователя должно быть оплачено при реализации, либо в виде дополнительных проблем при трансляции, либо при выполнении, либо при том и другом. Что ж, мы определенно живем не в раю, и я не собираюсь отрицать возможность конфликта между удобством и эффективностью, но теперь я возражаю, когда этот конфликт подается как закономерный итог ситуации. Я придерживаюсь мнения, что стоило бы разобраться, до какой степени интересы Человека и Машины совпадают, и посмотреть, какие технологии мы можем изобрести на пользу всем нам. Я верю, что это исследование принесет плоды, и если этот рассказ пробудит в вас такую же надежду, он достиг своей цели.

Prof. Dr. E.W.Dijkstra

Department of Mathematics

Technological University

P.O.Box 513

EINDHOVEN

The Netherlands