Эдсгер Вайб Дейкстра - Программирование, как вид человеческой деятельности

что это тонкое, но порой значительное различие между понятиями «определено» и «известно» сделают их работу интеллектуальным упражнением, которое ведет в тупик.

После этого отступления вернемся к собственно программированию. Каждый, кто знаком с ALGOL 60, согласится, что его концепция процедуры в высокой степени удовлетворяет нашей концепции невмешательства, как по своим статическим (например, в свободном выборе локальных идентификаторов), так и по динамическим свойствам (например, возможность вызова процедуры, прямо или косвенно, из себя самой).

Другой впечатляющий пример улучшения ясности посредством невмешательства, гарантированного структурой, представлен всеми языками программирования, в которых допустимы алгебраические выражения. Вычисление этих выражений последовательной машиной, имеющей арифметическое устройство ограниченной сложности, подразумевает использование временного хранилища для промежуточных результатов. Их анонимность в исходном языке гарантирует невозможность того, что один из них будет нечаянно разрушен до использования, что было бы возможно при программировании в кодах машины Фон Неймана.

Сравнение некоторых альтернатив

Развернутое сравнение кода машины Фон-неймановского типа — хорошо известное отсутствием ясности — и различных типов алгоритмических языков было бы не лишним. Выполнение программы всегда состоит в периодическом взаимодействии двух информационных потоков, одного постоянного во времени («программы»), другого изменяющегося («данные»). Много лет одним из основных достоинств кода Фон-неймановского типа считалась возможность программы изменять свои собственные инструкции. Со временем мы обнаружили, что именно эта возможность в немалой степени ответственна за отсутствие ясности в программах на машинном коде. Тут же была поставлена под вопрос необходимость этого: все алгебраические компиляторы, которые я знаю, производят объектные программы, остающиеся неизменными все время выполнения.

Это наблюдение приводит нас к рассмотрению статуса переменной информации. Давайте ограничимся рассмотрением языков программирования без операторов присваивания и перехода. При условии, что набор доступных функций достаточно широк и понятие условного выражения входит в число примитивов, можно описать вывод любой программы как значение большой (рекурсивной) функции. Для последовательной машины она может быть странслирована в постоянную объектную программу, в которой во время выполнения стек используется для отслеживания текущей иерархии вызовов и значений фактических параметров, передаваемых этим вызовам.

Несмотря на элегантность подобного языка программирования, имеется серьезный довод против него. Информация в стеке может рассматриваться как объекты с вложенными временами жизни и постоянными значениями в течение всего времени жизни. Нигде (за исключением явного наращивания счетчика команд, отражающего ход времени) значение уже существующего именованного объекта не заменяется другой величиной. В результате единственный способ сохранить только что полученный результат — выложить его на верхушку стека; у нас нет способа выразить, что прежнее значение устарело, и время его жизни будет продолжаться, хотя безо всякого интереса для нас. Второй довод против, возможно, является следствием первого: такую программу после некоторого, довольно быстро достижимого, уровня вложенности будет ужасно трудно читать.

Обычное средство от этого — совместное введение операторов присвоения и goto. Оператор goto позволяет нам посредством перехода назад повторить часть программы, тогда как оператор присвоения может создать необходимое различие в состоянии между последовательными повторениями.

Но у меня есть причины спросить: будучи примененным в качестве спасительного средства, оператор goto не хуже ли сам по себе, чем тот дефект, который он призван исправить? Например, два менеджера программных отделов из разных стран и разной квалификации — один в основном ученый, другой в основном коммерсант — сообщили мне независимо друг от друга и по собственной инициативе о своем наблюдении, что квалификация их программистов обратно пропорциональна частоте появления оператора goto в их программах. Это было стимулом к тому, чтобы попытаться обойтись без оператора goto.

Идея состоит в следующем: то, то нам известно как «передача --">