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关于C++的扯淡

2009-01-29

今天下午在看C++Primer的时候跟同学东扯西扯一些乱七八糟的东西就填在这里。这本书还真的是不错的。

C++ 的诞生大约是在1980-1983年。总之我的一直以来的基本观点是，C++当初的诞生一定不是为了现在面向对象方法论上教授的那些扯淡的东西……什么把一个类的数据封装起来，只提供Get()和Set()接口来提高它的安全性啦，什么画一个业务流程图再转化为类图啦，之类的。C++的诞生离计算机的企业级大规模应用和面向对象设计方法论的诞生还有一段时间，它的作者是在想完成一些别的什么东西，一些比较特别的，在软件工程里面从未提到过的目标，嗯……

虽然读了四年计算机系，但是因为一直在用C#和Java这类比较傻的语言，导致我个人对C++的接触过少……考完算法课就完事了。最近一直在被老板抽着写 C++程序，才终于对C++的理解稍微深入一些。事实上，C离C++之间只隔了7年，而数据类型这个概念是在C里面才引进的。在1973年之前，程序看到的就是一个一个的内存字节。短短7年的时间内，从C的数据类型演化为C++的数据与操作的集合称为“类”可以作为数据类型，这中间演化的动机，如果说是企业的ERP系统的需要，那是不可想象的。

如果用我扯淡的目光看来，最初的把操作和数据打包形成“类”作为数据类型的需求，可能源自运算符重载的需要。最初的动机可能在String类型之间没法进行大小比较，也没法赋值。因为char *显然做不到这两点。这个时候，工程师们意识到CPU对于数值的那一套指令集不能满足更多的类型的需要。如果所有新的类型都要能像经典的int一样能干这个那个，就必须能够让类的实例的行为可以自定义地编程。这个设计一口气诞生了两个结果，第一是伟大的操作和数据打包成为面向对象的“类”概念，第2是运算符重载。

但是，C++设计者的野心并没有就此打住。（如果是这样的话他们可能就发明了Java……)如果说对于任何的数据类型都可以比大小的话，那么“比大小”这件事情和与“比大小”有关的事情就不具有特定类型的语义了。我们应该能写一段程序，既能给int比大小，也能给 char比大小，也能给String比大小——于是，模版诞生了。模版的最主要贡献是类型代数；通过模版，我们只要写出对于一些代数符号的算法，然后把具体的类型代进去就可以了。

不过如果C++只是个有模版的语言的话那么模版和公共的纯虚接口类其实也没大区别，而C++的设计也远没有在此停下。它的设计者意识到，总体上来说，算法这种东西并不是普适的。一个“算法”一定作用于一群对象，（如果只作用于单个对象，那么该算法应该是该对象的成员方法而不是独立之外的东西）而这一群对象并不是任意选定的。例如，“排序”算法只有对能比出谁大谁小的一堆对象才能进行。（更严格地说，是对一堆能够选出可比较的键值的对象）如果比较对象是“红色”和“蓝色”，那任你怎么先进的排序算法也算不出个所以然来。换句话说，在C++的观点里，算法是作用于具有特定特性的对象集合的一组操作。注意，这里的特性指的是这个集合的特性而并非每个对象自身的特性。例如，“排序”算法只有作用于那些良序的或者说可以比较大小的集合上才有作用。在之前，我们已经有了强大模版；模版实现了针对单个对象的数据类型的抽象。此刻，我们需要一个对于一组对象构成的集合的特性的抽象：此时C++引进了容器和迭代器。

容器是一组以模版形式出现的泛型按照一定的规则构成的集合，而迭代器提供了符合这个集合特性的访问方法。它们是对数据结构的第二次抽象，在这层抽象上，C++开始讲述算法。此时，算法就是可以应用于一系列容器的操作的总和。在这个时候，不但具体的数据类型已经随着模版的抽象而消失，就连这种数据类型构成的集合本身都已经随着容器到迭代器的抽象而消失了。（C++算法只能访问迭代器，而不能访问容器自身）算法面对的是纯粹的，由迭代器表达出来的“关系”；例如排序算法，它为之工作的目标只是一个“能够比较大小的”迭代器，以及这个队列的头和尾而已。具体提供这个迭代器的容器是vector还是map，算法并不知情。

C++Primer甚至赤裸裸地指出，C++中所有的算法都应该采取以下4种形式中的1种：

alg(beg, end, other params)

alg(beg, end, dest, other params)

alg(beg, end, beg2, other params)

alg(beg, end, beg2, end2, other params)

这简直就跟当年讨论图灵可计算性的理论在暴力和狂热程度上没有任何区别。尽管作者出于礼貌地写出了other params，不过C++的理想和信念就是只要透过前面那些参数，基于泛型容器的C++可以让任何的算法都用那前面的几个参数实现。换句话说，C++的设计目标，毫无疑问，是透过对于数据结构自身和对于数据结构的集合的双重抽象最终可以让程序员写出像数学公式一样“纯粹”的算法，这些算法应该只基于迭代器实现，它们应该优美、庄重、典雅，并且就像F=ma一样万年不变。现在看来，STL尽管还在每年修修补补，不过C++设计的这项初衷应该算是部分达到了吧。

最后提一下C++和OO以及软件工程的区别。说实话，它们除了在把操作和数据一起打包成对象，并且对象可以继承这点上有偶然的巧合外，其余部分联系不大。 C++承认了OO对于世界万物皆为对象，并且对象之间应该存在着层级抽象关系的世界观，但是这只是工具而并非方向；就像大碗岛的下午描述的是海滩——然而它的重点并非华丽的男女，而是指出点彩法的运用——一样。

波兹曼大愤青

2009-08-20

最近很少有书籍像是《娱乐致死》一般可以让我在一个下午之内痛快淋漓地从头看到尾。手上的另外两本著作之中《利维坦与空气泵》对我的浅薄水准而言实在是太过艰深，而另一本《物种起源》，……它是英文的。

尼尔·波兹曼这本论述文完全不像它的许多学术同类那么难懂。很显然，作者尽管大张旗鼓地声讨电视文化，其行文风格却也受到了美国为代表的这种快节奏文化的影响。整本书总在一个接一个地抛出论点，然后扯上东南西北的事情使它成立；这其中也不能避免有些例证要么显然有些文不对题，要么会让人觉得缺乏代表性，虽然有可能是因为我没有设身处地地经历美国的原因。当然了，这样富有节奏感的文章也大幅度加强了整个文本的可读性，整部书读起来都如同侦探小说一样畅快淋漓，至少没有《物种起源》一样唧唧歪歪的拖沓感……

我基本认同《娱乐致死》的观点，即过度拓展的电视文化（这说的是这本书成书年代的事情——上世纪七十到八十年代的美国，作者没有意图去预言互联网时代的传媒状况）影响了人们的认知习惯，并且把一切社会事物都变成了娱乐形式。尼尔·波兹曼在序章结尾说出的断言无论何时读来都仍然振聋发聩：

“伽利略说过，大自然的语言是数学。他这样说只是打个比方。大自然自己不会说话，我们的身体和大脑也不会说话。我们关于大自然以及自身的对话，是用任何一种我们觉得便利的“语言”进行的。我们认识到的自然、智慧、人类动机或思想，并不是它们的本来面目，而是它们在语言中的表现形式。我们的语言即媒介，我们的媒介即隐喻，我们的隐喻创造了我们文化的内容。”

但是，在达到这个论点的铺路架桥上，波兹曼至少在两个方面犯了操之过急的错误。看起来，这位德高望重的学者特别钟爱纸质的书本阅读对人们智慧的养成，所以这本书的论证是这样展开的：首先说明媒介的形式会自然选择其适当表现的内容；然后论证，纸质的印刷媒介偏爱于富于思辨性，有条理的内容；而以电视为代表的电子视觉媒体偏爱支离破碎的、娱乐性的内容；从而，由于社会的认知水平必将受到主流媒体的影响，娱乐化的媒体必将导致全社会思辨水准的下降。

这一大段话的最后一个分句基本是对的，不过之前的部分类似于一位旧式书籍的坚定支持者对新兴媒体发表的热情澎湃的檄文——而且此书大致也确实是这么回事。波兹曼对电视通俗文化射出的子弹在两个维度上有些偏离靶心：首先，阅读能够带来思辨能力的上升，但也并不只有阅读文字才能带来思辨和智慧的上升，而且图像媒介也不必然带来思辨的下降；其次，电视媒体的娱乐性至少有一大部分并非由于其“可看”或者“即时性”的特点造就的，虽然波兹曼显然特别偏爱这两个要素。电视媒体的另一个特点，即其受众的广泛性和不可选择性，才是造就其万事万物皆娱乐的主要原因。

印刷术的发展无疑带动了整个人类社会的文化的繁荣。使用线性概念写作的书面文本，同时又具有了易于保存携带和成本低廉的特点，使书籍成为了人类文化跨越时间和空间交流的主要载体。基本上，在现在这个时代，普通百姓能够接受到的最富有智慧的媒体，非书籍莫属；不仅如此，在历史上的很长一段时间之内，书籍和线性文字是所有能够称得上“人类智慧”的精神成果的唯一交流方式。

但是，在最近一段时间以内，事情发生了微妙的变化。首先，在波兹曼的理论中，书籍和文字的线性书写这两个概念是不作区分的；不过对于现在的大学生尤其是理科大学生来说，状况显然不是这么回事。尤其在中国这种极早作孩子的文理分科的教育体制下，这种状况尤为明显。在我们的这个国家里，写个通知或者会议纪要都词不达意的技术员们比比皆是，但是任何人都无从指责这些社会的精英们没有接受良好的高等教育，没有读过书，或者没有为我们的知识积累做出贡献。只不过他们的知识和智慧的类型已经超出了尼尔·波兹曼有关辩论、演讲和修辞学的想象，对于他们来说，显然，运算放大器中蕴含的美感就和林肯和道格拉斯的辩论一样直接。这种倾向是如此明显，以至于我的系主任不得不抱怨他的学生的毕业论文中有太多的错字和病句，虽然程序代码大致不会存在问题。先验性地把书籍等同于文字阅读，再把文字阅读等同于文学和哲学类型的思辨过程，又天然地认为人类的思辨过程只存在于辩论式的对社会科学的讨论之中，并由此断定书籍的消失必定带来思辨过程的退化，这样做显然是站不住脚的。波兹曼似乎从未真正认为高能物理学院的那帮疯子是有文化的人。

从另一个方面讲，人类现代文明的某些要素由于其包含的信息过于庞杂，使得它们非常适合，如果不是必须的话，用图像来表达。在学科的专业领域，电子工程方面的电路图、建筑方面的设计图都是很好的例子；在这些专门领域里工作的人们在专业图纸上能够获得的信息和逻辑思考的空间要远远多于一段文字写出的设计说明。摒弃学科专门领域不谈，人类自从有电视的那一刻起就没有停止过探索使用二维图像更加有效率地传递打包、压缩的信息。我指的当然不是《芝麻街》。这方面最先普及到民用的例子是天气预报图；而对于最近的中国人来说，没有什么比看股市K-线图更练脑子的了——当然也许还有心脏功能。在真正的科学领域，有一个很热门的方向叫做Visualization，或者叫科学可视化，专门研究用图像大批量传递逻辑性信息的问题。

不过，断言由于将书本的阅读形式转为电视的看图形式导致社会思辨能力普遍下降，这件事基本是真的，只是由于时间的流逝和新兴知识类别的发展，它变得不那么普适了而已。即使特例越来越多，对于普通民众来说，目前智慧的最好导师仍然存在于书本之中。这方面论述的不完善，可以归咎于尼尔·波兹曼写书的年代，以及作者本人对于社会科学领域以外的知识的缺乏。但是，下一段中提到的错误，则显然是由于作者本人过度偏爱书籍的阅读方式而导致的。

在《娱乐致死》中，波兹曼反复强调“看”电视的形式将会导致人们思考能力的下降和娱乐形式的诞生。在他看来，以图像为表现基础的电视节目就必将导致通俗文化的堕落。电视的三个特点：以图像为基础、高速即时的信息传递、不可选择的广泛受众性，在作者看来，导致娱乐致死的首要因素是第一个，其次是第二个；而我要说的是，在这个排序问题上，作者恰好彻底搞反了。

让我们重新检查一下电视节目娱乐性的来源，检查的方法是，使用三个事例抽出电视的三个特征，然后再复查它的娱乐性是否存在，如果还存在的话，有没有有所减弱，以及减弱的程度如何。如果我们去除电视以图像为表现基础的特征，那么我们得到的是现代的商业广播。毫无疑问，广播电台，就像在计程车或者公交大巴里听到的那样，相当地具有娱乐性；它几乎具有《娱乐致死》中批判的电视节目的一切特征：新闻节目零散而没有关系，任何节目都配着不知所以的音乐，而当人们倾听一个广播频道时，除了现在主要不是用眼睛而是用耳朵之外，听众的反映状况也没什么区别：事实上，那些消闲轻松的节目也并不需要听众做出过多的反应。如果抽去电视的第二个特点，我们得到的是时尚和流行杂志，而情况并没有多大的变化。这些东西是茶余饭后消磨时间的精美纸张罢了。

但是如果抽取掉电视的第三个特征，情况就变得很不相同。这时我们得到的是基于图像的、即时的交流方式，但受众是有指向性的。我们可以把它比作视屏聊天或者是电视电话会议。在这一类的应用中几乎找不到任何娱乐性的存在，因为如果通话者知道对面交谈的对象，并且你清楚地明白他们动用如此高科技的手段进行交谈的目的，那在有限的交谈中又怎能为大量的插科打诨留下时间呢？波兹曼没有明文写出的电视娱乐化的第四个要素，在美国这种万恶的资本主义国家似乎是不言自明的，即电视节目的生产商必须以追逐利润为前提展开商业竞争。如果去掉这个要素的话，显然，在我国历史的某个特殊时期的电视节目也未必有那么娱乐。这里的原理应该是相当好解释的。如果电视节目成为一种销量很大的商品的话，那么对于节目提供商来说唯一有意义的事情就是让该商品更加满足用户的需要，更加有吸引力，这样节目才能卖得更好。要命的是，在电视节目领域区分受众群体在技术上一直都非常困难，你不能把节目一个个放进不同的书架，然后在书架上标注节目的类型。这样一种技术缺陷带来的结果就是在节目类型上的赢家通吃，即最能卖钱的节目类型挤占所有实际播出的节目档位。也就是说，由于电视技术无法良好地区分它的节目受众，那么即使实际爱好娱乐节目的观众仅仅略微超过一半，它还是会变成所有节目固有的类型特征。应该说，所有电视节目的娱乐化，是因为电视媒体的广泛受众性、受众不可辨识和自由商业竞争导致的结果；在类似的情况中，由于人为地忽视消费者之间的区别，或者是因为技术条件的限制，导致了无可计数的黑色福特汽车的诞生。确实，电视文化导致的娱乐致死现象是由于媒体对其传递的信息的选择性所导致的；但是导致这种选择性的元凶不是图像，而是电视资本逐利时的自由竞争。之所以会大幅度地攻击电视的图像性和即时性传播，看起来更像是作者极不适应快节奏的新式媒体的产物。作者似乎还在缅怀他年轻时的美国的那些好日子，而当提到70年代之前的美国的纸质阅读环境时，偏爱的情绪化语言在书中是非常明显的。波兹曼在这里就像一位喋喋不休的大愤青一样抱怨现在的时代堕落，回忆从前的美好时光。

无论如何，和汽车的颜色不同，在文化领域的赢家通吃是一个非常危险的现象，而《娱乐致死》恰当地指出了它的危险性。如果我们一直继续使用电视或者类似的大而全的媒体作为信息的主要渠道，那就会像作者预言的一样，大众媒体提供的无穷无尽的娱乐性信息将成为它自己的掘墓人。幸运的是，技术的发展在作者成书后不久再次推进了传媒产业；互联网的飞速发展使它成为了取代电视的第一大人类交流媒体。互联网几乎具有电视拥有的一切特征，但是它可以非常轻易地区分受众；说得更明确一些，现在是信息的消耗者自己透过搜索引擎去寻找想看的东西。在所谓的主流门户网站上，娱乐性和挑逗性的文章仍然一统天下；但是在许多不为人知的角落上，在各种博客里和个人网站上，各种非主流（这里这个词用它的本意）的文化正在蓬勃发展。互联网Web2.0概念确实是对抗文化领域赢家通吃的有力武器，而其切入点正是实现受众区分。至少，就算娱乐至死，我们现在也有信心找到每个人不同的娱乐方式。