pátek, srpna 31, 2007

Plus C++

Nedávno jsem teď četl tenhle text Bjarne Stroustrupa: Evolving a language in and for the real world: C++ 1991-2006. Ach, pro neznalé: Stroustrup je ten člověk, který rozšířil jazyk C o třídy a všechny ty další objektově orientované vymyšlenosti a další doplňky jako jsou šablony a tak dále. Tím způsobil malou revoluci v programování, protože z objektově orientovaných jazyků, které do té doby byly převážně záležitostí akademického světa (Smalltalk, Eiffel a další, které to nikam nedotáhly), udělal něco, co mohly vzít ty hordy zkormoucených programátorů v C a zanést díky tomu do svých programů o dva řády více složitosti (samozřejmě, že časem se i programátoři v C naučili co to vlastně znamená ten objektově orientovaný přístup, ale i tak: znám některé lidi, kteří nikdy v C++ nenapsali jinou než statickou metodu a atribut.)

Nuže, v tom textu Stroustrup shrnuje jak se vyvíjel jazyk C++, co byly jeho hlavní cíle při jeho návrhu, jak se zformovala standardizační skupina ISO, kdo přišel z nechutným bastardem Embedded C++, jak je těžké se na něčem dohodnout, že STL neznamená Standard Template Library, protože Stepanov na STL pracoval dávno před tím, než v C++ existovala věc, které se říká template (neboli šablona; v tomto směru doporučuji rozhovor s Alexem Stepanovem Al Stevens Interviews Alex Stepanov) a tak dále a tak podobně.

Je to vážně moc zajímavé čtení a pokud programujete (jedno v jakém jazyce), rozhodně si ten text přečtěte, abyste příště, až budete mít chuť pomlouvat C++ nevypadali jako... no, jako někdo, kdo o něm nic neví.

Takže: chtěl jsem říct, že jsem pod dojmem tohoto textu tak trochu přemýšlel o C++. Jako ostatně každý soudný člověk, mám z C++ strach. C++ je krutý a syrový jazyk, který neodpouští chyby, a kdo není obdařen železnou disciplínou, která mu zabrání dělat cokoliv v rozporu s pravidly, toho rozdrtí, zašlape do země, poplive a nakonec se na jeho ostatky -- no, nechal jsem se unést, ale asi chápete co chci říct. Stroustrup přiznává, že jeho snahou nebylo znemožnit programátorů stát se svými vlastními oběťmi. (Oproti tomu designeři C# se vyznávají z opačného přístupu: C++ and the Pit Of Despair.) Stroustrup chtěl jazyk tak mocný, že umožní až bizarní úrověň abstrakce, ale přitom programy v něm napsané poběží stejně rychle, ne-li rychleji než ty v C.

Věru, to se mu povedlo. Nicméně cenou za to je, že spousta z nás, nedomrlých programátorských wannabes, si, jsme-li vyzbrojeni C++, dříve či později ustřelí nohu, nebo nějakou jinou, možná ještě důležitější, část těla.

Proto jsem si myslel, že čas C++ pomalu končí, že až vymře těch pár dědků s táákovýmihle fousy, kteří udržují v chodu existující aplikace, celý svět se prozáří, a všichni budeme rázem programovat jen a pouze pro garbage collected jazyky, které generují nějaký ten byte code pro virtuální stroje jako je Java Virtual Machine, nebo Common Language Runtime.

Samozřejmě, že to byla hloupá představa.

Problém je v tom, že nějaký ten mikroprocesor je součástí skoro každého zařízení, které koupíte ve vašem oblíbeném (internetovém) obchodě s elektronikou. A jelikož to zhusta jsou málo výkonné procesory, je potřeba psát pro ně v jazyce, který je hardwarovému modelu takového procesoru co nejblíže. A takovým jazykem je právě C++. C++ přistupuje k paměti se stejnou nenuceností jako C, ale přitom se v něm dá vyvíjet na rozumné úrovni abstrakce, takže výsledný program může být hotov rychle a dá se udržovat.

Samostatnou kapitolou pak jsou různé tyhle PDA, nebo chytré telefony. Čert vem PDA -- těm už vážně odzvonilo (jejich prodej opět poklesl o 40%), ale za pár let budou všechny telefony chytré, protože to bude lacinější, mít jen jednu základní desku (resp. její zapojení) pro celou modelovou řadu, a na každém telefonu poběží nějaký ten operační systém (ať už Symbian, nějaký ten klon Linuxu, nebo Windows Mobile, či jak se to vlastně bude za tři roky jmenovat), a pro ten bude potřeba vyvíjet aplikace v jazyce, který bude co nejblíže hardwaru.

Říkáte si: blbost, za pár let bude v každém telefonu Java, a po C++ nikdo ani nevzdechne. Myslím, že ne. Svůj odpor ke snobské společnosti Apple jsem tu vyjádřil tolikrát, že to už ani není zajímavé, ale přesto nemohu Apple upřít, že iPhone to bere v zásadě za správný konec. Mám na mysli tohle: co jsem tak četl, iPhone disponuje dlouhou výdrží baterie, což je jistě vlastnost, kterou každý rozumný člověk od podobného zařízení očekává, nicméně málokdy jsou jeho oprávněná očekávání naplněna.

Aby baterie vydržela dlouho, a přitom telefon mohl dělat všechny ty cool věci, které od něj očekáváme, má jeho výrobce v zásadě jedinou možnost: snížit spotřebu procesoru a pamětí (nebo displeje, ale displej je to, co dnes odlišuje jednotlivé třídy telefonů, takže pro high-end modely s ním nejde moc dělat). V tomto směru jsou tu dvě možnosti: zaprvé do telefonu strčit pro některé, na procesorový čas náročné operace, speciální obvod (jako je v iPhone hardwarový dekodér videa). To je ovšem drahé a pro low-end se to nehodí (na méně movité zákazníky s telefonem za 500USD dojem neuděláte), navíc speciální čip bude vysávat baterii. Nebo můžete do přístroje strčit pomalejší a úspornější procesor, který bude mít k dispozici méně paměti, a operační systém a aplikace napíšete tak, aby z takového hardware vyždímaly co se dá. A tady se zase vracíme k C++.

Čili, ať děláte co děláte, programování na úrovni (resp. rozsahu úrovní), kterou poskytuje C++ se nevyhneme ani v nejbližších několika letech.

Řikáte si: ale já kašlu na nějaký chytrý mobil. Mám své PC (od libovolného výrobce) a tam je výkonu taková přehršel, že se o nějakých pár usmolených wattů starat nemusím. Ohó, říkám já, to se tedy pletete.

Pomalu začíná docházet k tomu, po čem toužím už několik let: aby PC žraly (nedá se to říct jinak) méně. Počítače se zvolna začínají učit šetřit energií, a jak její cena poroste, a jak se na trhu budou stále více prosazovat mobilní PC (notebooky a to, v co se časem přemění TabletPC nebo UMPC), bude zase potřeba být s to využít výkon který je k dispozici co nejúčelněji.

.NET sice umí předkompilovat strojový kód svého virtuálního stroje do nativního kódu procesoru na kterém běží, a asi v tom je i docela dobrý, ale poctivá kompilace C++ programu nastavená na rychlost (nebo na velikost) je něco, s čím se dá asi při Just In Time kompilaci jen těžko bojovat.

Jsem první, kdo řekne: čert vem 15% výkonu, hlavně že tu aplikaci napíšu rychle, půjde udržovat, a využije konzistentního frameworku, ale firmy, které vyrábějí výpočetně a paměťově intenzivní software (třeba ty navigační programy, o kterých jsem tu tuhle mluvil), ví své. Každých pár kilobytů paměti se počítá, každé procento na rychlosti běhu se u zákazníků počítá.

Závěrem: Tak se stalo, že jsem se z odmítače C++ stal ostražitým sledovačem, který bude vývoj tohoto jazyka, který jsem už považoval za mrtvý (v smyslu, v jakém je mrtvá Latina), bude pečlivě sledovat. Protože jak tuhle řekl BVer: správný programátor udržuje svou bedničku s nářadím vybavenou a připravenou.

Žádné komentáře: