歐洲的編程語言三巨頭，最后一位也離開了！

前言：之前我發過一篇文章，叫做《歐洲的編程語言三巨頭，只剩下一位了！》，沒想到短短的幾個月后，最后的一位也去世了......

今天我又把這篇文章修改了一下，增加了一些有趣的故事，紀念一下對編程語言發展有著巨大貢獻的三位巨頭。

我很好奇，如果他們還在世，看到如今火熱的AI編程，會有什么感想？

這三位都是圖靈獎獲得者，他們的名字和發明散布在各種教科書中，從左到右，依次是：

尼克勞斯·沃斯 (Niklaus Wirth)

瑞士人，一生發明了8種編程語言，其中最著名的是Pascal，提出了著名的“程序=數據結構+算法”，1984年沃斯因開發了一系列創新的計算機語言而獲得圖靈獎。

迪杰斯特拉（Edsger Dijkstra）

荷蘭人，發明了“最短路徑算法”，“信號量”，提出了“Goto是有害的”，1972年因對結構化編程的貢獻獲得圖靈獎。

霍爾（Tony Hoare）

英國人，發明了“快速排序算法”，發明了霍爾邏輯來驗證程序正確性，提出CSP解決并發過程的交互，發明了null這個引發“數十億美元”損失的錯誤，1980年因為對編程語言的定義和設計的基本貢獻獲得圖靈獎。

他們三人都在歐洲，都是從學工程學開始，后來轉到了計算機領域。

他們年齡相仿（沃斯和霍爾同歲，比迪杰斯特拉小4歲），共同的興趣讓他們走到一起，不但在暑期活動，學術會議上經常碰面，密切合作，在私下里，也建立了深厚的友誼，經常來回走動，互相拜訪。

今天講幾個小故事來聊聊他們的偉大貢獻。

計算機科學成為一門學科

在上世紀六七十年代，是編程語言發展的黃金時代。

第一個高級編程語言Fortran已經出現，但是主要應用在工程界，和硬件密切相關。

1960年1月，Fortran之父約翰·巴克斯，Lisp之父約翰·麥卡錫，第一位圖靈獎獲得者Alan Jay Perlis等一大批頂尖科學家在巴黎聚會，經過一番唇槍舌戰的討論，他們推出了ALGOL 60，這是一種和計算機硬件無關的編程語言，方便算法的描述。

ALGOL 60有很多創新，遞歸、本地變量、begin end 代碼塊都是由它率先推出。

現代大多數編程語言的語法，都是類ALGOL的。

從下圖中，就可以看到ALGOL的江湖地位，是很多編程語言的老祖宗。

迪杰斯特拉對Algol-60非常欣賞，他不止一次說道，這是計算機科學成為一個學科的重要時刻。

僅僅7個月以后，迪杰斯特拉就在荷蘭實現了第一個ALGOL60的編譯器，比其他小組早了一年多。

為了實現ALGOL60中的遞歸，迪杰斯特拉第一次引入了Stack這個概念。

迪杰斯特拉等人還舉辦了一個ALGOL 60的培訓班，來培訓的就有霍爾，霍爾剛剛發表了快速排序算法，他上完培訓班，也在自己公司機器上實現了ALGOL 60，霍爾的實現效率高，可靠性強，受到國際學術界的關注，進入了IFIP工作組，開始維護和發展ALGOL。

快速排序算法

1959 年，托尼·霍爾還只是一個二十多歲的年輕人，在 Elliott Brothers工作。

當時，他被派到蘇聯莫斯科的 Moscow State University，參與一個機器翻譯項目。

那是冷戰時期，但科學合作依然存在。

問題很快出現了。

霍爾需要先對俄語句子中的單詞進行排序，然后再在磁帶上按字母順序排列的俄英詞典中查找。

但是無論是冒泡排序，還是插入排序，面對大量的詞條，都太慢了。

霍爾決定找到一個更快的辦法，在一次思考中，一個叫做“分而治之”的思想出現了：

比如你是一個老師，要把一群學生按身高從低到高排隊。

但你不想一個一個比較，因為那太慢了,于是你想了一個更聰明的方法。

第一步：選一個人當“參照”

你隨便挑一個學生，比如小明，讓他站出來。

然后對全班說：

比小明矮的，站左邊

比小明高的，站右邊

很快，全班就被分成了三部分：

左邊（比小明矮的）， 小明， 右邊(比小明高的)。

這時候小明已經到了正確的位置，不用管他了，接下來只需要從左邊那一堆中選個人，例如小紅，重復這一過程，然后繼續分。

對右邊那一堆也選個人，也重復這一過程，繼續分。

這樣，經過幾輪分組后，所有人都會自動排好。

這種算法就是大名鼎鼎的快速排序，時間復雜度僅有O(n log n)。

（快速排序算法，紅色就是每次分組所用的“參照”）

回到英國后，他被老板要求編寫 Shell 排序算法的代碼。霍爾說：“別用Shell排序了，我知道一個更快的算法”。

老板：“怎么可能，打個賭吧，賭注是六便士”。

當然，老板最終輸了。

PASCAL的誕生

1966年，霍爾和沃斯一起做了一個提案，希望對ALGOL做出一次改進。但是ALGOL小組認為他們的提案太保守，改動太小，拒絕了。

“一氣之下”，沃斯和霍爾退出了ALGOL小組，自己把提案的想了做了實現，即編程語言ALGOL W。

正是在ALGOL W 中，霍爾發明了那個被“無數人詬病”的空引用null。

在2009年的一個軟件會議上，霍爾為發明null夸張地道歉：

“我當時正在設計ALGOL W 的類型系統，我忍不住想把null放進去，因為它很容易實現......沒想到它導致了無數的錯誤，系統崩潰......在過去的40年，引發了數十億美元的損失。”

1970年，沃斯進一步改進了 ALGOL W，成為了大名鼎鼎的Pascal

為了幫助在各種計算機上實現Pascal， 他創建了一種新型的編譯器，該編譯器不會直接生成機器碼，而是生成一種中間的代碼形式，在虛擬機上運行。

1976年，沃斯寫了一本書介紹基本的數據結構和算法，也捎帶著介紹了Pascal語法。

這本書的名稱也很神奇，叫做《程序=算法+數據結構》，從此這個公式開始名揚世界。

PASCAL的流行

雖然 Pascal 很快就得到了大學的認可，但它又花了幾年時間才成為主流。

這得益于Philippe Kahn，是沃斯在瑞士蘇黎世聯邦理工學院教學期間的一個學生。

Philippe Kahn看到了沃斯教授在Pascal上的開創性工作，1982年成了一家叫做Borland的公司，從事軟件開發工具的開發。

1983年，Borland推出了革命性的集成開發環境，Turbo Pascal ，僅賣49.95美元。

Turbo Pascal 除了價格低廉以外，另外一個殺手锏就是編譯速度飛快。

操刀編譯器的是丹麥人Anders Hejlsberg，他很大程度上受到了《程序=算法+數據結構》這本書中Tiny Pascal”編譯器的啟發。

關于Anders Hejlsberg的故事，可以看這篇漫畫《》。

Goto是有害的

1968年，迪杰斯特拉向ACM提交了一篇論文，尖銳地批評了當時編程中過度使用Goto語句的情況，以及對結構化編程的擁護，他提議，在高級語言中廢除Goto語句！

論文的標題平淡無奇：A Case Against the Goto Statement。

沃斯正好是當時的編輯，他順手把標題改成了Goto語句是有害的（Goto Statement Considered Harmful）。

如果放在如今的自媒體時代，沃斯絕對是一個擅長抓熱點的標題大師。

這個標題就像一個重磅炸彈，很多大牛跳出來，或支持或反對。

高德納寫了一篇叫做《使用 Goto語句進行結構化編程》的文章，分析了一些常見的編程場景，指出一些場景中Goto是最適合的語言結構。

K&R在《C語言編程》中，也指出Goto可以用于函數結束錯誤處理程序和循環的多級中斷。

即使在多年以后，Linus之父Linus Torvalds和《代碼大全》的作者Steve McConnell還反對迪杰斯特拉的觀點，指出 Goto可以是一種有用的語言功能，可以提高程序速度、大小和代碼清晰度。

據統計，2013 年，Linux 內核代碼中約有 100,000 個 goto。

“XXX是有害的”成為了計算機的時尚用詞，在隨后的幾十年中不斷出現：

“全局變量是有害的”

“Unix風格，或者cat -v 是有害的”

“MD5被認為是有害的”

“以人為本的設計是有害的”

“Java的新特性是有害的”

“‘被認為有害’的文章是有害的”

尾聲

沃斯，迪杰斯特拉和霍爾都在歐洲，獲得圖靈獎都和編程語言有關，可以稱為歐洲編程語言的三巨頭。

他們都是結構化編程的先驅，他們的工作深刻地影響了我們現在的編程。

2002年8月6日，迪杰斯特拉和癌癥斗爭多年以后，不幸離世，享年72歲。

2024年1月1日，沃斯去世，享年89歲。

2026年3月5日，霍爾去世，享年92歲。

其實，除了這三位之外，歐洲還有一對編程語言雙子星，挪威的Ole-Johan Dahl和Kristen Nygaard ，他們發明了面向對象的語言Simula，兩人也都于2002年去世。

我們現在使用的編程語言的概念和特性，差不多都在上世紀六七十年代就已發明，那一批編程語言的先驅，都在逐漸老去。

編程語言的黃金時代，過去了。