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他用50年寫出編程圣經 被奉為程序員鼻祖

酷玩實驗室 2016-07-29

我們的高德納大師,他年輕時立下志向,決心寫出一本能完整介紹計算機領域的書。一寫就是40年,如今他已經白發蒼蒼,卻依舊在寫同一本書。1968年,他的《計算機程序設計藝術》第一卷終于正式出版。這一套書是編程史上最偉大的書之一,史稱“TAOCP”。

摘要

曾經有一位高人,教過我一句至理名言:千萬不要跟戒煙成功的男人和減肥成功的女人做朋友。他們什么事都做得出來。這種對自己都下得去狠手,逼自己幾年做一件很困難的事的人,是很可怕的。說到這個,有一位堪稱典范計算機領域的藝術大師——高德納

計算機領域的藝術大師——高德納

我們的高德納大師,他年輕時立下志向,決心寫出一本能完整介紹計算機領域的書。一寫就是40年,如今他已經白發蒼蒼,卻依舊在寫同一本書。1968年,他的《計算機程序設計藝術》第一卷終于正式出版。這一套書是編程史上最偉大的書之一,史稱“TAOCP”。

TAOCP 完整的介紹了計算機領域信息

第一卷的書名叫做《基本算法》,講述編程時要用到的基本數學知識和不同領域要用到的算法。可是人們買了以后才發現,這本書超難啊!初學者根本看不懂,天才如比爾蓋茨,也花了好幾個月,攻克了許多難題才讀完。看完后的比爾蓋茨說:如果你完完整整讀完了TAOCP,請立刻給我發一份簡歷。而高德納自己,則認為這本書只是啟蒙教材:“如果連這一卷都看不懂,就不要考慮當程序員了”。

次年,TAOCP第二卷出版;1973年,第三卷也相繼出版。這時TAOCP的銷量已經突破百萬,這套包羅萬象的計算機叢書,受到了圖靈獎評委會的關注。按照高德納的計劃,TAOCP一共有7卷,這才出到第3本,都還不到一半,但是圖靈獎的評委們,內心激動得不能自已,就想沖到高德納家里,把獎杯遞到他手上。于是,他就獲得了圖靈獎,那年,他只有36歲,他也成為了圖靈獎至今年齡最小的獲獎者。

碗狀的圖領獎杯

圖:碗狀的圖靈獎杯

正常人拿了這種級別的大獎,肯定要激動不已連續失眠,但是我們的高德納,是個不折不扣的無敵天才,他已經習慣了拿各種獎。這些世俗庸才用來證明自己的東西,他根本不care,還在家里把獎杯當做盛水果的盆。從小拿獎到手軟的他,得到的第一個獎是在8歲的時候,當時有家糖果商舉辦了一場比賽,要求用“ Ziegler’s Giant Bar”里面的字母,寫出盡可能多的單詞。孩子們大都只能寫出幾十個單詞,這時小高德納坐上打字機,一口氣寫出 4500多個單詞,然后笑著說:我還能寫出更多。

小時候的高德納

就是這種舍我其誰的表情,在場的所有人都被震懾住了,趕緊把冠軍給了他。10歲開始,他一直想當一名音樂家,每天都在練習吹奏各種樂器,上中學時已經能譜曲,甚至能親手制作一臺管風琴,后來擺在他家里的管風琴,就是他自己設計的。

高德納設計的管風琴

從細節看,真的很厲害。

管風琴的細節

他的思緒全都在音樂上,高中的時候,幾乎沒有完整地聽過一堂課,但是老師們卻很喜歡他,因為在完全不聽講的情況下,他的成績依然是年級第一。高中畢業時,他的平均成績達到了97.5分,是那個學校歷史最高的分數。后來他考入了當時美國最頂尖的研究型大學凱斯理工學院。

他就是在這里,發現了比音樂更熱愛的東西,大一暑假留校打工,已經是深夜了,這時他看到幾個人,正在把一個巨大的東西搬進機房,那是當時最先進的計算機——IBM650。 龐大的機箱和閃爍的指示燈,讓他好奇不已。他趁人不注意偷偷鉆進機房,和這臺機器大戰了三天三夜。

三天以后他從機房出來,整個人都消瘦了,但是他的眼睛閃爍著亮光,因為通過這三天的自學,他已經完全掌握了編程原理。并且他發現,自己能編寫出比IBM650說明書上更難、更復雜的程序。

當時他還是學校籃球隊的管理人員,他突發奇想,可以把球員們在球場上的表現,包括得分、籃板、搶斷等數據編入一個程序。當面對不同對手的時候,可以計算出最佳的球員布陣和攻防戰術。戰績平平的凱斯理工學院,竟然憑借這個軟件,贏得了當年高校聯賽的冠軍!

這樣的一個程序,放在今天好像沒什么,但在那個人們連電腦都沒見過的時代,絕對是尖端的黑科技啊!學校的老師們被這個復雜的程序折服了!

本科畢業的時候,老師們一致決定,直接給他一個碩士學位吧!

25歲時,他發現市面上,幾乎沒有編程的教材,于是決定寫一本能夠全面介紹編譯器和程序設計方面的書,一寫就是四年。出版社編輯的胡子都半米長了,問他怎么還沒寫完

他說:我剛寫完這本書的概述,才寫了3000頁。

由于內容太多,他決定出一套系列叢書,寫完一本賣一本。于是1968年,《計算機程序設計藝術》第一卷正式出版了,這就是我們開頭提到的,最后為他贏得圖靈獎的書。得獎后的高德納,已經是舉世矚目的計算機科學家。按理說應該繼續寫書,走向人生更高的巔峰。然而人家根本沒在乎得沒得獎,就在獲得圖靈獎當年,他宣布暫停TAOCP的寫作,潛心研究字體和排版。他在采訪中說:我忍了很久了,當今的文字排版技術太爛了,破壞了我著作的美感,我要去開發更先進的排版技術,更優美的字體,讓我的書看起來更漂亮!

這個理由也太任性吧!全世界都被他的這個決定震撼到了。筆耕一輟就是五年,五年后,在世人疑惑的目光中,高德納發布了兩個響亮的成果:

TEX排版系統和METAFONT字體系統

如果大家用word寫過復雜的數學公式,就知道那種咬牙切齒的感覺,每個符號都要單獨尋找,字體字號字距要不斷調整,而TEX系統完全解決了這些問題,大大加快了學術論文的編寫速度,而且它所排出的文字之美,讓人們由衷感嘆:

啊,一毫米都不能再挪動了

TEX的版本號不是自然數列,而是從3開始,不斷地逼近圓周率。目前最新版本是3.1415926,意思就是在說,我的系統已經無限接近于完美了,沒有什么要改的地方了。

此外,他還為TEX系統設立了獎金,第一個發現系統漏洞的人,可以獲得2.56美金;  第二個人可以獲得5.12美金。依此類推,我們都知道,傳說某個國王就因為這種指數游戲,失去了江山,也有人嘲笑微軟,說比爾蓋茨再有錢,如果每有一個bug就賠錢,他早就傾家蕩產了。高德納作為算法大師,更清楚指數增長的可怕性。然而到現在為止,他只寄出過兩張支票,可見他對完美的追求有多么極致。

第二個成果是字體系統METAFONT,從METAFONT中字體的優美程度來講,可以說計算機界最懂字體的兩個人,一個是喬布斯,另一個就是高德納。TEX和METAFONT這兩項成果,同樣深刻影響著世界。以至于到今天,大部分學術文章依舊在用TEX排版,憑借這兩項支線成果,高德納獲得了美國總統卡特親自頒發的美國國家科學獎獎章。

有了漂亮的排版和優美的字體,高德納重啟了TAOCP的寫作,但由于計算機領域發展迅速,至今只寫到第四卷第一部分(4A)。

這套叢書如今早已成為,程序員界的圣經,高德納也因此成為了編程界的上帝。高德納有一個與其他所有編程大師都不同的看法:他從不認為編程是一門科學,而是一門藝術。用他的話說:“因為編程要求技巧和智慧,并且產生美的目標。”

各位碼農兄弟,如果你們看完了他寫的書,別忘了給比爾·蓋茨打個電話!

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