Linux之父：编程之美

我不知道该如何清楚地描述我对编程的痴迷。对编程的人来说，这是世界上最有趣的事情。这是一个比国际象棋更复杂的游戏，在这个游戏中，你可以制定自己的规则，并基于这些规则得到最终的结果。

然而，从表面上看，它似乎是地球上最无聊的东西。

编程最初令人感到兴奋的地方在于，当你告诉计算机要做什么，它就会按照你的意思去做，分毫不差，马不停蹄，毫无怨言。

这本身就很有趣。

但是，尽管最初令人着迷，单靠盲目顺从显然并不能让编程成为讨人喜欢的伴侣。让编程变得如此吸引人的是：你可以让计算机按照你的意思执行任务，但你必须先弄清楚如何执行。

我个人认为，计算机科学与物理学有很多共同之处。两者都是关于世界是如何在一个基本层面上运作。当然，它们的不同之处在于，在物理学里，你要弄清楚世界是如何构成的，而在计算机科学里，你要创造世界。在计算机世界里，你是创造者，你最终将控制发生的一切。如果足够优秀，你可以成为某个领域的上帝。

我这么说可能冒犯了地球上大约一半的人。

但真的是这样。你要创造自己的世界，唯一能限制你的是机器的能力和你自己的能力。

想象一下你要建造一个实用的树屋，它有一个活板门，而且很稳固。但是，每个人都知道简单稳固的树屋和漂亮树屋之间的区别是什么。它是艺术和工程的结合。这就是为什么编程可以如此迷人的一个原因。与有趣、漂亮和令人惊艳相比，功能就变得次要了。

这是一种创造性的活动。

最初吸引我接触编程的是我想要弄清楚计算机的工作原理，其中最大的一个乐趣是知道了计算机就像数学一样：你可以用自己的规则来构建自己的世界。在物理学里，你会受到已有规则的约束。但在数学和编程领域，不管是什么，只要它是自洽（self-consistent）的就行。数学不必受任何外部逻辑的约束，只要它本身具有逻辑性。数学家们都知道，你可以定义一组数学方程式，让 3 加 3 等于 2。你可以做任何你想做的事，只是在不断增加复杂性的同时，要小心不要创造出与你所创造的世界不协调的东西。一个美丽的世界，不能包含任何瑕疵，而编程就是这样的。

人们之所以如此迷恋计算机，其中一个原因是计算机能让你体验你所创造的世界，并了解一切可能的东西。在数学里，你需要通过大脑进行想象。例如，当大多数人想到几何时，他们想到的是欧几里得几何。但是，计算机可以帮助人们可视化不同的几何图形，甚至是那些非欧几里得图形。有了计算机，你就可以看到这些虚构的世界是什么样子的。还记得曼德尔布罗特集合的分形几何图形吗？这些都是纯粹数学世界的视觉表现，在计算机出现之前是无法被可视化的。曼德尔布罗特只是制定了这些关于一个不存在的世界的规则，这些规则与现实毫无关联，但事实证明，它们创造了迷人的图案。有了计算机和编程，你就可以创造新世界。有时候，这些图案真的很漂亮。

曼德尔布罗特集合

大多数时候你并不是在创造世界，你只是通过写程序来完成某个特定的任务。这个时候，你不是在创造新世界，而是在解决计算机世界里的某个问题。你通过思考来解决问题。只有某一种类型的人能坐在那里盯着电脑屏幕思考问题，比如像我这样的书呆子。

操作系统是计算机的基础，而开发操作系统是一个终极挑战。开发操作系统就是在创造一个世界，所有的程序都在这个世界里运行，规则由你来制定，比如什么是可接受的、什么可以做、什么不能做。每个程序都遵循这些规则，而操作系统是基础。操作系统就像是你所创造的世界的宪法，其他程序则是普通法律。

有时候，法律本身没有意义，意义本身才是你要追求的东西。你希望用正确的方法得到正确的答案。

还记得学校里总能得到正确答案的那个人吗？那个人之所以比其他人更快得到答案，是因为他(她)并没有尝试去得到答案。那个人不知道该如何解决这个问题，但他(她)会用正确的方式思考问题。

计算机也是如此。你可以用蛮力或愚蠢的方式尝试寻找答案，或者你找到了正确的方法，问题就迎刃而解了。如果从另一个角度看问题，你就会顿悟：问题之所以是问题，是因为你看问题的方式不对。

也许，这方面最好的例子不是来自计算机界，而是来自数学界。有这样一个故事：伟大的德国数学家卡尔·弗里德里希·高在学校的时候，他的老师讲课索然无味，为了让学生们全神贯注，他要学生们把 1 到 100 之间所有的数字加起来。老师希望这些年轻人花一整天时间来算出这些数字的和。但是五分钟之后，这位崭露头角的数学家就给出了正确答案：5050。他的解决办法不是把所有数字加起来，因为那样做太愚蠢了。他发现 1 加 100 等于 101，2 加 99 等于 101，3 加 98 等于 101，最后是 50 和 51 等于 101。很快，他得出总共是 50 个 101，所以答案是 5050。

也许这个故事是虚构的，但其寓意很明显：一个伟大的数学家不会用漫长而无聊的方法来解决问题，因为他会看到隐藏在问题背后的模式，然后应用这些模式找到答案。在计算机科学领域也是如此。当然，你也可以编写一个程序来计算数字的和。要在现在的计算机上完成这个任务是件非常容易的事。但是，一个伟大的程序员，只要他想一想就知道答案是什么。他也知道如何写出一个漂亮的程序，用一种新的并且是正确的方法来解决问题。

当你不知道该如何以更好、更漂亮的方式解决问题，冥思苦想了三天三夜。我们很难解释为什么这个过程会让人着迷，但一旦你找到了正确的方法，那种感觉将是无与伦比的。

原文链接：

https://www.brynmawr.edu/cs/resources/beauty-of-programming?fileGuid=kxiSzjaRxbcskaHI