Кодеры за работой. Размышления о ремесле программиста
Шрифт:
Сейбел: Каким образом это изменение масштаба работы повлияло на процесс написания кода?
Дойч: Пытаюсь вспомнить, из чего состояло ядро. Это была достаточно небольшая программа, поэтому я мог воспринимать ее как единое целое. Очевидно, там были некие функциональные части. Помню, что у меня было ясное представление того, какие разделы программы и ключевые структуры данных могли вступать во взаимодействие друг с другом. Но на самом-то деле, черт возьми, этих самых структур данных было не так уж много. Была таблица процессов, были таблицы готовности. Были буферы ввода/вывода и было что-то, что отвечало за отслеживание виртуальной памяти. Кроме того, была таблица открытых файлов -
Сейбел: Какой была самая большая программа, над созданием которой вы работали, и чье устройство вы помните?
Дойч: Я был основным вдохновителем трех крупных систем. В Ghost-script - не считая драйверов устройств, большинство из которых написал не я, - мною было написано порядка 50-100 тысяч строк на Си.
Что касается ParcPlace, виртуальной машины Smalltalk, то в этом проекте я работал лишь над JIT-компилятором, составлявшим лишь 20% от всего проекта. Количество написанных мною строк исчисляется четырехзначными числами, где-то 3000-5000.
Что касается реализации Interlisp - той ее части, к которой я имел отношение, - то я написал около пары тысяч строк микрокода, и возможно - сейчас я могу только гадать, - еще около 5000 строк на Лиспе. Получается, что Ghostscript - самая большая система, над которой я когда-либо работал.
Сейбел: И не считая драйверов устройств, написанных другими, вы создали его практически в одиночку.
Дойч: До конца 1999 года я написал код практически целиком - до единой строки. Сначала я принял несколько архитектурных решений, первым из которых стало решение полностью развести языковой интерпретатор и графику.
Сейбел: Язык, о котором идет речь, - Postscript?
Дойч: Именно он. То есть интерпретатор языка ничего не знал о структурах данных, которые использовались для создания графики. Они обращались к графической библиотеке, у которой был API.
Второе решение, которое я принял, заключалось в структуризации графической библиотеки с помощью интерфейса драйвера. Таким образом, графическая библиотека знала все про пикселы, про визуализацию кривых и текста, но ничего не понимала в том, каким образом пикселы были закодированы для данного конкретного устройства и каким образом они на него передавались.
Третье решение заключалось в том, что драйверы должны выполнять основные графические команды, которые вначале сводились к draw-pixmap и fill-rectangle.
То есть библиотека визуализации передавала прямоугольники и массивы пикселов драйверу. А драйвер мог либо составить полностраничное изображение, если хотел, либо мог передать их напрямую в Xlib, GDI и так далее. Я принял эти три глобальных архитектурных решения - и это были верные решения. В этом, по большому счету, и состоял процесс создания этой системы. Мне кажется, что я придерживался следующего принципа: если есть что-то, функционирующее во множестве областей, и эти области по сути не склонны к взаимодействию друг с другом, то в этом случае лучше всего установить достаточно мощные программные ограничения.
То есть интерпретация языка и графика по сути не очень-то пересекаются и не взаимодействуют друг с другом. Процессы визуализации графики и представления пиксельных изображений взаимодействуют больше, но мне показалось хорошей идеей установить там еще и границу абстрактности.
На самом деле, интерпретатор Postscript первого уровня я написал без графики - лишь после я написал первую строку кода графики. Откройте руководство и просто пройдитесь по всем операторам, никак не связанным с графикой, - я реализовал их все
до того, как начал разрабатывать графику. Мне нужно было разработать токенайзер; мне нужно было определиться с представлением всех типов данных Postscript и всего того, что, согласно руководству, интерпретатор должен делать. Мне нужно было вернуться и переделать многие из них, когда мы добрались до разработки Postscript второго уровня, в котором была функция сборки мусора. Но именно с этого я начинал.После чего я стал разрабатывать структуры данных для интерпретатора, просто опираясь на свой опыт работы с языковыми интерпретаторами. Между моментом начала и моментом, когда я мог набрать 3 4 add equals и получить на выходе 7, прошло около трех недель. Это было очень легкой работой. Кстати говоря, среда, в которой я работал, - MS-DOS. MS-DOS с упрощенным Emacs и чьим-то компилятором Си - не помню точно, чьим.
Сейбел: Подобную работу вам приходилось много раз выполнять до этого: реализовывать интерпретатор для языка. Вы просто сели и начали писать код на Си? Или предварительно набросали в блокноте схемы структур данных?
Дойч: Эта задача казалась мне достаточно простой, поэтому я не замо-рачивался со схемами. Насколько сейчас помню, сначала я внимательно изучил руководство Postscript. Затем, возможно, сделал несколько заметок в блокноте, но, скорее всего, просто начал писать заголовочные файлы в Си. Поскольку, как я уже говорил, мне нравится начинать разработку программы с данных.
Затем мне пришла идея, что, наверное, должен быть файл с главным циклом интерпретатора. Каким-то образом должна была происходить инициализация. Нужен был токенайзер. Нужен был менеджер памяти. Нужно было как-то управлять представлением файлов в Postscript. Нужно было реализовать отдельные операторы Postscript. Поэтому я разделил все это на несколько файлов, можно сказать, функционально.
Когда я озаботился проблемой получения авторских прав на код Ghostscript, мне пришлось отправить полный листинг самой первой его реализации. На тот момент уже прошло около десяти лет - мне было интересно взглянуть на первые варианты кода, структуры и названий для разных вещей. Примечательно также то, что около 70-80% структуры и принципов наименования остались теми же - спустя десять лет и после двух серьезных переработок языка Postscript.
По большому счету, этим я и занимался - в первую очередь структурами данных. Предварительным разделением на модули. Я до сих пор убежден, что если сделать правильно структуры данных и их инварианты, то большая часть кода напишется сама собой.
Сейбел: То есть говоря о написании заголовочного файла, вы имеете в виду создание сигнатуры функций или структур - или и то, и другое?
Дойч: Речь идет о структурах. Это был 1988 год, еще не было ANSI С и не было сигнатур функций. Как только компиляторы ANSI С стали более или менее нормой, я потратил два месяца, прошелся по всей программе и сделал сигнатуры для каждой функции в Ghostscript.
Сейбел: Каким образом ваши идеи о программировании или ваш подход к программированию изменились с того далекого времени?
Дойч: Они изменились очень сильно, поскольку очень сильно изменились те программы, которые мне интересны. Думаю, не погрешу против истины, если скажу, что программы, которые я писал первые пару лет, были всего лишь небольшими фрагментами кода.
Я все время размышлял над проблемами, связанными с тем, как нужно браться за программу, которая делает что-то более глобальное и интересное, как ее структурировать, как с ней работать, как нужно работать с языками, которые используешь, чтобы написать эту программу в соответствии с тобою же установленными критериямя практичности, надежности, эффективности, прозрачности.