计算机基础知识对程序员来说有多重要？

系统管理员 2021-07-04 12:42 328阅读 0赞

大约08年，我在一家公司写了大约800行代码。这800行代码可以一劳永逸的替代他们已有的二三十万行满是缺陷的垃圾。

事情是这样的：他们搞了个很复杂的系统，我不想讨论这个系统设计的有多烂了；总之，他们需要搞几百个不同的报文，在网络上传来传去。每个报文长短不一，有的可能只需三五个字段，有的得有三五十个甚至更多。由于设计水平问题，绝大多数报文字段数量都很大。

C++数据结构是不能直接在网络上传输的；尤其这个系统有C++写的部分，也有java写的部分。因此必须先转换成网络报文，然后才能提交给网卡传输；等对方收到报文后，必须解析这个报文、识别它的数据结构、然后在把它转换回来。

报文类型太多，他们的程序员能力又……嗯嗯，稀烂；所以他们决定，所有这些数据结构都要转换成XML传输，对端收到后，再解析XML、还原数据。

一来一回，每个报文往往需要少则两三百行、多则三四千行代码，这才能完成数据收发工作。几百个数据结构综合起来，代码量轻松破几十万。

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因为程序员能力问题，他们这个系统的水平啊……真是一言难尽。

只说一点吧：他们居然把`debug`版的`assert`重新定义为空，因为……他们害怕崩溃。

可是，掩耳盗铃就真能治崩溃吗？

有一次，一位同事愣是跨越不知多少层逻辑，把自己的`XML`灌进了我的执行栈。

程序崩了，找我；打开core一看，我的程序栈被灌了一个一塌糊涂，内容是一个八竿子打不着的`XML`。我就问这个表格是谁负责的，这才找到他。

然后，这位找到一个一千多行的函数，前面几十行拷到末尾，末尾几十行拷到前面，中间再呼啦删掉几十行……折腾大半个小时，告诉我“好了”。

一运行，程序崩了。崩在他的代码里面。

当时一位和我关系很好的、华为出来的同事实在看不下去了：“你写程序都碰运气的吗？来，看这字符串内容，看它和哪个变量有关……排错是需要逻辑的！哎呀你怎么不用循环？算了算了先排错……”

这位还一脸不忿：“看看！编译错误！我的起码能编译！”

没理他。五分钟后，问题解决。

和另一个组同时接的一个任务，我们一周完成，然后找经理要第二个、第三个任务，等做到第四个甚至第五个任务了，这个组终于姗姗来迟，完成了自己的任务——然后装的很努力的样子，星期天到公司加班联调。

然后，他们十万火急的喊我去公司，说我程序有bug；问是什么bug，不答。过去一看，需求没写清楚，只说某个字段是一个字符串；我按C惯例，后面留了个\\0；他们认为这里不应该有\\0，五六个人就干等我过去……

删掉\\0，数据传输正确，对方的模块立刻崩溃。检查再三，数据没问题，他们自己写出bug了——这个谁负责的？他来了没？出差了？那调不了，大家先玩吧。

就这么个工作态度。

可想而知，这个系统会是什么水平。

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总之，不吐槽他们了。先解决问题。

这个问题我是这么分析的：

**1、基本数据类型有限**

事实上，每种不同的数据类型，打包/解包流程全都一样。因此不应该每个报文从头敲代码，重复劳动太多了。

如果把它们写成诸如`int2xml/xml2int、str2xml/xml2str`，那么代码量就会大幅降低。或许不到十万行就能解决问题——等于代码量下降起码三倍。

事实上，C++支持泛型。完全可以统一搞成个`var2xml/xml2var`，类型推导系统会自动推导出正确类型、生成正确的代码——至多针对特殊数据类型做一点特化。

这样基础数据的打包/解包操作会更简单，代码量可以进一步降低——因为无需判断数据类型了，对每个字段调用`var2xml(s.item, str_buf)`就行了，泛型系统会自动选择正确实现。

用这种方法写，或许三五万行代码就能解决问题。

**2、所谓数据结构，其实不过是基本数据类型的组合**

因此，如果可以让程序“知道”某个数据结构不同偏移位置的数据类型，那么完全可以统一处理所有报文。

比如说吧：

struct login { 
       char username[20];
       int ID;
    }

如果程序能从`login`这个类型，知道它的开头是20个字节的`char`数组、然后第21个字节开始是一个`int`的话，自动从`login`转换成`xml`报文或者从`xml`报文重建`login`，就是很简单的一件事了。

但是，C++本身是支持不了这个的。怎么办呢？

学MFC，玩宏：

DECLARE_TABLE(login)
    DECLARE_TABLE_ITEM(login, username, char, 20)
    DECLARE_TABLE_ITEM(login, ID, int, 4)
    END_TABLE_DECLARE(login)

用这个方式接管`struct`声明过程，我们就可以在宏里面玩猫腻了。

我的做法是，`DECLARE_TABLE`里面其实没有生成`login`这个`struct`，而是声明了一个`login_details`的数组；然后`DECLARE_TABLE_ITEM`其实是在初始化这个数组，把不同偏移位置的数据类型记录下来。

直到`END_TABLE_DECLARE`这行，`login`这个`struct`才真正建立。

然后就简单了。写一对模板函数`struct2xml/xml2struct`，利用模板推导，自动查找`typename##_details`数组（这个`##`是gcc的扩展，用来拼接字符串），关于`typename`的细节就到手了。然后逐项处理这个数组，自然就完成了打包/解包工作。

这个东西类似于后来名声显赫的`protobuf`；只是我那时技术视野还不够宽广，仿效对象是不够优雅的MFC。因此缺陷颇多，看起来诘屈聱牙，还用了`gcc`的关于宏的一些非标扩展，较难维护。等后来见了`ORM`和`protobuf`的实现思路之后，我才知道自己的笨拙。

它一共花了我两三周时间，写了800多行代码。照例，一次编译通过，测了一周，完全可支持各种报表数据。

现在，只要把原始的结构体声明替换成这么一组`DECLARE`宏（可以写一个小程序转换），然后需要`xml`时调用`struct2xml`，需要从`xml`还原时先识别报文类型再调用`xml2struct`——还是那句话，无需区分，无需记忆，类型推导系统会自动帮你选择。

现在，让我们对比一下。

过去，为了打包/解包这些报表，按共200个报表（其实还不止这么多……人家的设计就是信手画个蜘蛛网，一个心跳处理都能画十几个方块、几十条线路，包含五六种不同报文）、每个报表有二十个字段、每个报表打包解包一两千行算（因为每个字段都要复制，要在xml中记录和校验长度，要写日志方便追查执行流程；而且网上收到的每个xml报文都需要先解析xml、确认每个字段名称/；加上他们很多人不用循环，写的又臭又长，每个字段用五十到一百行代码完成打包/解包并不算多。注意注释也算代码行数），共需20到40万行代码。

四年共1460天，208周；那么按三十行代码算，一个人必须每周开发1400多行代码，才能写完这些代码。

然后，这每周1400行代码，又得多少测试，才能堪堪够用呢？

而我这800行代码，写完再不用动。想找出所有bug，是不是容易太多？

然后，随便你想个什么报文，用`DECLARE`宏一声明，`struct2xml`然后发送，或者先接收、识别报文类型然后`xml2struct`解包……完全搞定。

你看，这只是编程语言基础知识的一点小小应用。会了，你就可以955、然后用三周时间的800来行代码，碾压别人007连轴转、每周1400行代码忙碌四年的成果。

而且，800行代码可以一次写出`0bug`；每周1400行代码写四年，又岂是另外一个四年能抓尽`bug`的。

当然，这只是个简单案例。因此一个基础知识掌握较好的“仅仅”以5、60倍的效率碾压了那些基础知识没有很好掌握的。稍微复杂一些的情况下，好程序员效率百倍于差程序员的情形，都是业内人士司空见惯的。