C++能否成为你新的脚本语言？

一些背景

　　第一个我真正喜爱的编程语言是 C。我花了不少时间才找到它：当我还是一个孩子，我就开始在珍贵的ZX Spectrum上使用 Z80 汇编。那些日子是你能够真正掌握你的电脑的时候，你不需要苹果，谷歌，微软或者其他任何人的允许就能写一个程序。我在漂亮的128K ZX Spectrum +2上学习了在超出 CPU 寻址空间时对内存块分页。直到我进入大学，我才拥有一台 IBM PC 机 。我玩遍了电子表格，试图修复现存的 Fortran 程序，用土耳其字符给键盘驱动打补丁，还学了点 Pascal 语言。之后，在我就职于土耳其中央银行期间，我又学习了 SQL 和APL。

　　我一直对 C 语言有所耳闻，但我一直没有接触到一款C语言编译器。直到我到康奈尔大学拥有了一个Unix 账号之后，我编译了我人生中的第一个 hello.c 文件，不久之后，我有了第一台电脑……我在 DOS 分区上安装了 DJGPP 编译器，构建了我人生中第一个 Linux 内核（我第一个发行版是 Debian），并且开始学习 C 语言。Plauger 的"Standard C Library" 是我最喜欢的书。

　　当我开始享受用 C 编程的时候，C++ 已经广泛应用超过十年了。所以，我下一步使用 C++ 看起来是很自然的一步了。

　　除了……好吧，除了 C++ 是一片混乱。那段时间，所有人都被继承层次深深吸引了，每个人都在编写精心设计的字符串类。大多数硬盘都太慢，不能在有限的时间内编译出可靠的 C++ 库（好吧，我有点夸张了），大部分 CPU 都在试图实例化模板中融化了，大部分人，那些假装 C++ 程序员的 C 程序员们，差点就把 malloc 的返回值给扔了。

　　在那时，我正忙于试图建立定制化的网络经济实验，看起来 Java 似乎很有优势。至少，它不需要麻烦地拼凑出一个对话框。产生少量的 socket 连接，并且使你的应用编译和运行在多种多样的系统上。当然，AWT和 Swing 都很丑陋且笨重，但对我的目的来说，那没关系。

　　但是，仅仅是因为不能在实验室之外运行我的实验（因为在实验室已经配置了所有电脑，java应用程序运行不会有问题）。所以我快速的把FreeBSD部署到了一台拥有100Mhz奔腾处理器，16Mb内存，在角落里收集灰尘的机器上，并搭建了一个拥有perl模块（mod_perl）的Apache服务器，然后就能工作了。那就是我爱上Perl的时候。

　　那份爱完全起源于实用的原因，我并不是认为Perl特别的完美，并且那时候我认为包括其他许多语言都不是很完美，他们中的每一个都有自己的瑕疵。

　　Perl总是能减少我必须解决的特别问题的工作的数量，有些是因为语言特性，但大部分是因为 CPAN。

　　举例来说，作为一个 Perl 程序员，解析 HTML 作为 HTML 是一个解决方案。我必须决定，要么就构造整个树， 或者使用流化的方式。在某些情况下，前者是具有优势的，但后者的好处是可以使内存的需求降至最低，即使是在这个年代，如果你处理 HTML 文档以兆字节方式还是可以奏效的。不论哪种方式，这些工具都不会在无效的 HTML 上被卡住，并在非 XML 的有效 HTML 上运作良好。

　　还有，Perl 提供可移植性。如果我不需要操作系统特定的功能，不用任何修改地方，我的 perl 代码就可以运行。

　　当我写了一些类，并为它们做了封装，也不会有复杂的架构。

C++ 涅槃

　　在过去的数年，C++如获新生。许多聪明人已经开始意识到需要向C++程序员提供同时涵盖 work of the ISO committee和 boost的构建模块。

　　在真实环境下，仍然有90%的菜鸟生成C++程序员就是没有意识到new是一个合法符号的C程序员。在这方面，C++与Perl非常相似：大部分人写过Perl代码的人也没有意识到Perl不是C、Java、Python、shell、Awk或者其他你可以列举的语言。

　　但是，当你看到新C++标准中的新东西，以及编译器不断实现这些特性的新闻时，我们无法抑制住内心的兴奋和好奇。

单词计算练习

　　这是一个简单的练习，使用 C++ 或者 Perl 并且不依赖外部库，所以这是一个很好的起点。

　　这是 Perl 版本，供您参考：

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#!/usr/bin/env perl

 

use strict;

use warnings;

 

run(\@ARGV);

 

sub run {

    my $argv = shift;

    my @counts;

 

    for my $file ( @$argv ) {

        my $count = -1;

        eval {

            $count = word_count($file);

            1;

        } or warn "$@";

 

        push @counts, {

            file => $file,

            word_count => $count,

        };

    }

 

    for my $result (@counts) {

        printf "%s: %d words\n", $result->{file}, $result->{word_count};

    }

}

 

sub word_count {

    my $file = shift;

    my %words;

 

    open my $fh, '<', $file

        or die "Cannot open '$file': $!";

 

    while (my $line = <$fh>) {

        my @words = split ' ', $line;

        $words{ $_ } += 1 for @words;

    }

 

    close $fh;

 

    my $word_count;

    $word_count += $_ for values %words;

    return $word_count;

}

　　而且，这是我最大的付出在转化 Perl 到现代风格的 C++ 上面。我没有尝试写特别搞笑的代码：只是和 Perl 一样，我把重点放在写代码上面，使得我感到非常自然，同时确保两个程序都做大致相同的事情。

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#include <cerrno>

#include <cstdio>

#include <cstdlib>

#include <fstream>

#include <iostream>

#include <numeric>

#include <unordered_map>

#include <string>

#include <vector>

 

using std::accumulate;

using std::cerr;

using std::cout;

using std::endl;

using std::ifstream;

using std::make_pair;

using std::pair;

using std::strerror;

using std::string;

using std::unordered_map;

using std::vector;

 

int word_count(const char *const file) noexcept(false);

 

int main(int argc, char *argv[]) {

    vector< pair<string, int> > counts {};

 

    for (auto i = 1; i < argc; i += 1) {

        try {

            counts.push_back(make_pair(argv[i], word_count(argv[i])));

        } catch (const string& e) {

            cerr << e << endl;

            counts.push_back(make_pair(argv[i], -1));

        }

    }

 

    for (auto& result : counts) {

        cout << result.first << ": " << result.second << " words" << endl;

    }

 

    return 0;

}

 

int

word_count(const char *const file) noexcept(false) {

    errno = 0;

    ifstream fp(file);

    {

        // Does fp.fail() preserve errno?

        int save_errno = errno;

        if (fp.fail()) {

            throw("Cannot open '" + string(file) + "': " + strerror(save_errno));

        }

    }

 

    unordered_map<string, int> word_count {};

    string word;

 

    while (fp >> word) {

        word_count[word] += 1;

    }

 

    fp.close();

 

    return accumulate(

        word_count.cbegin(),

        word_count.cend(),

        0,

        [](int sum, auto& el) { return sum += el.second; }

    );

}

　　20 行代码用于 #include 和 using 声明可能看起来有点多，但是我抬眼 using namespace std，也讨厌不断地输入 std::... 更多的是因为我喜欢较短的代码行。

　　首先要注意的是没有看得见的显式的内存分配。容器集装箱管理自己的内存。

　　第二，这是一个大问题：我们有自动导入（autovivification）！

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unordered_map<string, int> word_count {};

string word;

 

while (fp >> word) {

    word_count[word] += 1;

}

　　第三，我们有 lambda 表达式：

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return accumulate(

    word_count.cbegin(),

    word_count.cend(),

    0,

    [](int sum, auto& el) { return sum += el.second; }

);

　　在这背后，accumulate 将内部变量初始化为 0，并调用一个匿名函数，其最后一个参数指定为当前值，以及word_count的下一个元素。

　　现在，我不得不承认，我不知道这些特性是如何实现的，但是 Microsoft Visual C++ 2015 RC 成功运行了，微软似乎终于赶上了在该领域的最新发展。

那么现在呢？

　　然而，并非所有事情都是那么美好。虽然 boost libraries 库上填补了很多空白，在构建模块时标准库也十分给力，但是它很难与用 Perl 和 CAPN 混合编写的那种跨平台、可移植代码时的便利性相提并论。

　　举个例子，我能到处找得到一个与平台无关的库，这个库可以为我解析或者创建 Excel 文件而不需要 Excel 应用？并且这个库可以像 clang，g++ 和 cl 那样方便编译？这显然找不到。

　　我确实非常感谢那些工作在标准委员会和那些开发编译器和库的人，因为有了他们我在写 C++ 代码时不是那么费力。

　　这让我感到十分舒服，与此同时我又能够尽情去折腾我的电脑。

　　正因为如此，我很感激。