欧洲的编程语言三巨头，最后一位也离开了！

前言：之前我发过一篇文章，叫做《欧洲的编程语言三巨头，只剩下一位了！》，没想到短短的几个月后，最后的一位也去世了......

今天我又把这篇文章修改了一下，增加了一些有趣的故事，纪念一下对编程语言发展有着巨大贡献的三位巨头。

我很好奇，如果他们还在世，看到如今火热的AI编程，会有什么感想？

这三位都是图灵奖获得者，他们的名字和发明散布在各种教科书中，从左到右，依次是：

尼克劳斯·沃斯 (Niklaus Wirth)

瑞士人，一生发明了8种编程语言，其中最著名的是Pascal，提出了著名的“程序=数据结构+算法”，1984年沃斯因开发了一系列创新的计算机语言而获得图灵奖。

迪杰斯特拉（Edsger Dijkstra）

荷兰人，发明了“最短路径算法”，“信号量”，提出了“Goto是有害的”，1972年因对结构化编程的贡献获得图灵奖。

霍尔（Tony Hoare）

英国人，发明了“快速排序算法”，发明了霍尔逻辑来验证程序正确性，提出CSP解决并发过程的交互，发明了null这个引发“数十亿美元”损失的错误，1980年因为对编程语言的定义和设计的基本贡献获得图灵奖。

他们三人都在欧洲，都是从学工程学开始，后来转到了计算机领域。

他们年龄相仿（沃斯和霍尔同岁，比迪杰斯特拉小4岁），共同的兴趣让他们走到一起，不但在暑期活动，学术会议上经常碰面，密切合作，在私下里，也建立了深厚的友谊，经常来回走动，互相拜访。

今天讲几个小故事来聊聊他们的伟大贡献。

计算机科学成为一门学科

在上世纪六七十年代，是编程语言发展的黄金时代。

第一个高级编程语言Fortran已经出现，但是主要应用在工程界，和硬件密切相关。

1960年1月，Fortran之父约翰·巴克斯，Lisp之父约翰·麦卡锡，第一位图灵奖获得者Alan Jay Perlis等一大批顶尖科学家在巴黎聚会，经过一番唇枪舌战的讨论，他们推出了ALGOL 60，这是一种和计算机硬件无关的编程语言，方便算法的描述。

ALGOL 60有很多创新，递归、本地变量、begin end 代码块都是由它率先推出。

现代大多数编程语言的语法，都是类ALGOL的。

从下图中，就可以看到ALGOL的江湖地位，是很多编程语言的老祖宗。

迪杰斯特拉对Algol-60非常欣赏，他不止一次说道，这是计算机科学成为一个学科的重要时刻。

仅仅7个月以后，迪杰斯特拉就在荷兰实现了第一个ALGOL60的编译器，比其他小组早了一年多。

为了实现ALGOL60中的递归，迪杰斯特拉第一次引入了Stack这个概念。

迪杰斯特拉等人还举办了一个ALGOL 60的培训班，来培训的就有霍尔，霍尔刚刚发表了快速排序算法，他上完培训班，也在自己公司机器上实现了ALGOL 60，霍尔的实现效率高，可靠性强，受到国际学术界的关注，进入了IFIP工作组，开始维护和发展ALGOL。

快速排序算法

1959 年，托尼·霍尔还只是一个二十多岁的年轻人，在 Elliott Brothers工作。

当时，他被派到苏联莫斯科的 Moscow State University，参与一个机器翻译项目。

那是冷战时期，但科学合作依然存在。

问题很快出现了。

霍尔需要先对俄语句子中的单词进行排序，然后再在磁带上按字母顺序排列的俄英词典中查找。 

但是无论是冒泡排序，还是插入排序，面对大量的词条，都太慢了。

霍尔决定找到一个更快的办法，在一次思考中，一个叫做“分而治之”的思想出现了：

比如你是一个老师，要把一群学生按身高从低到高排队。

但你不想一个一个比较，因为那太慢了,于是你想了一个更聪明的方法。

第一步：选一个人当“参照”

你随便挑一个学生，比如小明，让他站出来。

然后对全班说：

比小明矮的，站左边

比小明高的，站右边

很快，全班就被分成了三部分：

左边（比小明矮的）， 小明， 右边(比小明高的)。

这时候小明已经到了正确的位置，不用管他了，接下来只需要从左边那一堆中选个人，例如小红，重复这一过程，然后继续分。

对右边那一堆也选个人，也重复这一过程，继续分。

这样，经过几轮分组后，所有人都会自动排好。

这种算法就是大名鼎鼎的快速排序，时间复杂度仅有O(n log n)。

（快速排序算法，红色就是每次分组所用的“参照”）

回到英国后，他被老板要求编写 Shell 排序算法的代码。霍尔说：“别用Shell排序了，我知道一个更快的算法”。

老板：“怎么可能，打个赌吧，赌注是六便士”。

当然，老板最终输了。

PASCAL的诞生

1966年，霍尔和沃斯一起做了一个提案，希望对ALGOL做出一次改进。但是ALGOL小组认为他们的提案太保守，改动太小，拒绝了。

“一气之下”，沃斯和霍尔退出了ALGOL小组，自己把提案的想了做了实现，即编程语言ALGOL W。

正是在ALGOL W 中，霍尔发明了那个被“无数人诟病”的空引用null。

在2009年的一个软件会议上，霍尔为发明null夸张地道歉：

“我当时正在设计ALGOL W 的类型系统，我忍不住想把null放进去，因为它很容易实现......没想到它导致了无数的错误，系统崩溃......在过去的40年，引发了数十亿美元的损失。”

1970年，沃斯进一步改进了 ALGOL W，成为了大名鼎鼎的Pascal

为了帮助在各种计算机上实现Pascal， 他创建了一种新型的编译器，该编译器不会直接生成机器码，而是生成一种中间的代码形式，在虚拟机上运行。

1976年，沃斯写了一本书介绍基本的数据结构和算法，也捎带着介绍了Pascal语法。 

这本书的名称也很神奇，叫做《程序=算法+数据结构》，从此这个公式开始名扬世界。

PASCAL的流行

虽然 Pascal 很快就得到了大学的认可，但它又花了几年时间才成为主流。

这得益于Philippe Kahn，是沃斯在瑞士苏黎世联邦理工学院教学期间的一个学生。

Philippe Kahn看到了沃斯教授在Pascal上的开创性工作，1982年成了一家叫做Borland的公司，从事软件开发工具的开发。

1983年，Borland推出了革命性的集成开发环境，Turbo Pascal ，仅卖49.95美元。

 Turbo Pascal 除了价格低廉以外，另外一个杀手锏就是编译速度飞快。

操刀编译器的是丹麦人Anders Hejlsberg，他很大程度上受到了《程序=算法+数据结构》这本书中Tiny Pascal”编译器的启发。

关于Anders Hejlsberg的故事，可以看这篇漫画《一个养活了四代程序员的男人》。

Goto是有害的

1968年，迪杰斯特拉向ACM提交了一篇论文，尖锐地批评了当时编程中过度使用Goto语句的情况，以及对结构化编程的拥护，他提议，在高级语言中废除Goto语句！

论文的标题平淡无奇：A Case Against the Goto Statement。

沃斯正好是当时的编辑，他顺手把标题改成了Goto语句是有害的（Goto Statement Considered Harmful）。

如果放在如今的自媒体时代，沃斯绝对是一个擅长抓热点的标题大师。

这个标题就像一个重磅炸弹，很多大牛跳出来，或支持或反对。

高德纳写了一篇叫做《使用 Goto语句进行结构化编程》的文章，分析了一些常见的编程场景，指出一些场景中Goto是最适合的语言结构。

K&R在《C语言编程》中，也指出Goto可以用于函数结束错误处理程序和循环的多级中断。

即使在多年以后，Linus之父Linus Torvalds和《代码大全》的作者Steve McConnell还反对迪杰斯特拉的观点，指出 Goto可以是一种有用的语言功能，可以提高程序速度、大小和代码清晰度。

据统计，2013 年，Linux 内核代码中约有 100,000 个 goto。

“XXX是有害的”成为了计算机的时尚用词，在随后的几十年中不断出现：

“全局变量是有害的”

“Unix风格，或者cat -v 是有害的”

“MD5被认为是有害的”

“以人为本的设计是有害的”

“Java的新特性是有害的”

“‘被认为有害’的文章是有害的”

......

尾声

沃斯，迪杰斯特拉和霍尔都在欧洲，获得图灵奖都和编程语言有关，可以称为欧洲编程语言的三巨头。

他们都是结构化编程的先驱，他们的工作深刻地影响了我们现在的编程。

2002年8月6日，迪杰斯特拉和癌症斗争多年以后，不幸离世，享年72岁。

2024年1月1日，沃斯去世，享年89岁。

2026年3月5日，霍尔去世，享年92岁。

其实，除了这三位之外，欧洲还有一对编程语言双子星，挪威的Ole-Johan Dahl和Kristen Nygaard ，他们发明了面向对象的语言Simula，两人也都于2002年去世。

我们现在使用的编程语言的概念和特性，差不多都在上世纪六七十年代就已发明，那一批编程语言的先驱，都在逐渐老去。

编程语言的黄金时代，过去了。