Гениальный Никлаус Вирт
В мире программирования есть имена, которые знает каждый профессионал. Дональд Кнут, Эдсгер Дейкстра, Тони Хоар... И среди этих легенд особое место занимает Никлаус Вирт — швейцарский учёный, создатель языков программирования, которые изучали миллионы студентов по всему миру.
Вирт скончался 1 января 2024 года в возрасте 89 лет, оставив после себя невероятное наследие. Сегодня хочу рассказать о человеке, который научил целые поколения программистов думать ясно и писать красивый код.
Начало пути
Никлаус Эмиль Вирт родился 15 февраля 1934 года в швейцарском городе Винтертур. С детства проявлял интерес к точным наукам и технике. После окончания Федеральной политехнической школы Цюриха начал академическую карьеру, которая привела его сначала в Университет Лаваля в Квебеке, а затем в Калифорнийский университет в Беркли, где в 1963 году защитил докторскую диссертацию.
Именно в Америке Вирт впервые столкнулся с компьютерами и увлёкся программированием. Это было время, когда вычислительная техника только начинала своё триумфальное шествие, и каждое новое решение могло кардинально изменить отрасль.
Возвращение в Швейцарию
В 1968 году Вирт вернулся на родину и стал профессором Федеральной политехнической школы Цюриха (ETH). Именно здесь он создал свои самые известные языки программирования и сформулировал принципы, которые до сих пор считаются образцовыми.
Швейцарские горы стали идеальным местом для размышлений о структуре программ. Вирт неоднократно говорил, что порядок и красота альпийских пейзажей вдохновляли его на создание элегантных и логичных решений в программировании.
Pascal — язык для обучения
В 1970 году Вирт представил миру язык Pascal, названный в честь французского математика и философа Блеза Паскаля. Этот язык кардинально изменил подход к обучению программированию.
До Pascal студенты изучали программирование на языках, созданных для профессиональных разработчиков — FORTRAN, COBOL, позже C. Эти языки были мощными, но сложными для понимания новичками. Pascal же был спроектирован именно как учебный язык.
Ключевые особенности Pascal
- строгая типизация, заставляющая программиста думать о типах данных;
- ясная структура программы с чётким разделением на разделы;
- простой и понятный синтаксис;
- мощные средства структурирования данных.
Pascal быстро завоевал мир. В 1980-90е годы миллионы студентов делали свои первые шаги в программировании именно на этом языке. В СССР Pascal стал основным языком обучения в технических вузах.
Элегантность Pascal поражает до сих пор. Программы на этом языке читаются почти как текст на естественном языке. Вирт считал, что код должен быть понятен не только компьютеру, но и человеку.
Modula — эволюция идей
Создав Pascal, Вирт не остановился. В 1975 году он представил Modula — язык, развивающий идеи Pascal, но добавляющий поддержку модульности и параллельного программирования.
Modula стала важным шагом в развитии системного программирования. Впервые язык высокого уровня позволил элегантно работать с низкоуровневыми операциями и создавать операционные системы.
А в 1988 году появилась Modula-2 — ещё более совершенная версия, которая повлияла на создание многих современных языков.
Oberon — венец творчества
Венцом языкового творчества Вирта стал Oberon (1987) — минималистичный объектно-ориентированный язык. Если Pascal был относительно простым, то Oberon довёл идею простоты до абсолюта.
В Oberon всего 32 ключевых слова. For сравнения: в Java их более 50, в C# — более 100. Но эта простота не означала примитивность. Oberon поддерживал все современные парадигмы программирования, но делал это максимально элегантно.
Философия Oberon
- минимализм синтаксиса;
- максимальная выразительность;
- безопасность типов;
- поддержка объектно-ориентированного программирования.
Операционная система Oberon
Но Вирт пошёл ещё дальше. В начале 1990-х он создал не только язык Oberon, но и одноимённую операционную систему, написанную полностью на этом языке.
Система Oberon была революционной:
- полностью объектно-ориентированная архитектура;
- минимальные требования к ресурсам;
- элегантный графический интерфейс;
- встроенная среда разработки.
Это была демонстрация того, что простота и элегантность могут быть не менее мощными, чем сложность. Система работала на скромных по тем временам машинах, но предоставляла возможности, сравнимые с гораздо более ресурсоёмкими системами.
Принципы Вирта
За десятилетия работы Никлаус Вирт сформулировал ряд принципов, которые стали классическими в программировании.
«Простота — высшая форма изощрённости»
Вирт считал, что хороший язык программирования должен быть максимально простым, но не примитивным. Каждая конструкция должна иметь чёткое предназначение и понятную семантику.
«Программы должны быть написаны для людей, а не для компьютеров»
Код должен быть читаемым и понятным. Компьютер поймёт любую синтаксически правильную программу, а вот программисту придётся её читать, изменять, отлаживать.
«Преждевременная оптимизация — корень всех зол»
Сначала нужно написать правильную программу, а потом уже думать о скорости. Этот принцип, популяризированный Дональдом Кнутом, был близок и Вирту.
«Структурное программирование»
Вирт был одним из главных пропагандистов структурного программирования — подхода, при котором программа строится из чётко определённых блоков с одним входом и одним выходом.
Книги и публикации
Вирт был не только выдающимся исследователем, но и талантливым преподавателем и популяризатором. Его книги стали классикой:
«Алгоритмы + Структуры данных = Программы» (1976) — фундаментальный труд, который до сих пор изучают в университетах. В этой книге Вирт показал, что хорошая программа — это правильное сочетание алгоритмов и структур данных.
«Систематическое программирование» — введение в методы создания надёжных программ.
«Project Oberon» — описание создания операционной системы с нуля, от железа до пользовательского интерфейса.
Книги Вирта отличаются ясностью изложения и практической направленностью. Он не просто описывал теорию, а показывал, как её применять на практике.
Премия Тьюринга
В 1984 году Никлаус Вирт стал лауреатом премии Тьюринга — высшей награды в области информатики, аналога Нобелевской премии для программистов.
Премию он получил «за развитие ряда инновационных языков программирования, особенно Pascal, и за вклад в создание строгой методологии разработки программного обеспечения».
В своей речи при получении премии Вирт сказал: «Моя работа была направлена на то, чтобы сделать программирование более систематичным, более понятным и более надёжным. Я считаю, что программирование — это не только наука, но и искусство».
Влияние на образование
Трудно переоценить влияние Вирта на образование в области программирования. Pascal стал первым языком для миллионов студентов по всему миру. И дело не только в самом языке, но и в подходе к обучению.
Вирт показал, что можно учить программированию систематично. Не через изучение трюков и хаков, а через понимание фундаментальных принципов. Его подход формировал правильное мышление с самого начала.
Методика Вирта
- от простого к сложному;
- понимание принципов важнее знания синтаксиса;
- практика должна подкрепляться теорией;
- красота кода так же важна, как его функциональность
Наследие в современном мире
Хотя Pascal и Oberon не относятся к самым популярным языкам сегодня, их влияние ощущается везде. Принципы, заложенные Виртом, можно найти в Go, Rust, Swift и многих других современных языках.
Идеи Вирта в современных языках:
- Go — минимализм синтаксиса, ясность кода, строгая типизация;
- Rust — безопасность типов, современное системное программирование;
- Swift — элегантность синтаксиса, мощная система типов;
- TypeScript — строгая типизация для динамического языка.
Многие создатели современных языков прямо ссылались на Вирта как на источник вдохновения.
Человек и учёный
Коллеги описывали Вирта как скромного и принципиального человека. Он никогда не стремился к коммерческому успеху, предпочитая академическую работу. Его целью было не создание популярных продуктов, а развитие науки программирования.
Вирт был перфекционистом в лучшем смысле слова. Он мог годами шлифовать дизайн языка, добиваясь идеального баланса между простотой и выразительностью.
При этом он оставался практиком. Все его языки были не теоретическими упражнениями, а рабочими инструментами, на которых писались реальные программы.
Уроки мастера
Что можем извлечь из творчества Никлауса Вирта мы, современные программисты?
Простота лучше сложности. Прежде чем добавить новую фичу или использовать сложную конструкцию, стоит подумать: а нельзя ли решить задачу проще?
Читаемость кода критически важна. Код читается гораздо чаще, чем пишется. Инвестиции в читаемость окупаются многократно.
Системный подход превосходит хаотичный. Лучше потратить время на проектирование архитектуры, чем потом героически исправлять последствия.
Образование — это инвестиция в будущее. Вирт показал, что хорошее образование может поднять уровень целой отрасли.
Прощание с легендой
1 января 2024 года мир потерял великого учёного. Никлаус Вирт прожил долгую и плодотворную жизнь, оставив неизгладимый след в истории программирования.
Его языки научили программировать целые поколения разработчиков. Его принципы стали основой современной методологии разработки. Его подход к образованию воспитал тысячи талантливых специалистов.
Но главное наследие Вирта — это культура мышления. Он показал, что программирование может быть не только эффективным, но и красивым. Что простота не означает примитивность. Что элегантность решения зачастую важнее его производительности.
Заключение
Никлаус Вирт был не просто создателем языков программирования. Он был философом, который размышлял о природе вычислений и способах их выражения. Художником, создававшим красивые и элегантные решения. Учителем, который научил мыслить правильно миллионы людей.
В эпоху, когда программирование становится всё более сложным, а языки обрастают множеством фич, пример Вирта особенно важен. Он напоминает нам, что иногда лучший способ решить сложную проблему — найти простое решение.
«Простота — это окончательная изощрённость», — говорил Леонардо да Винчи. Никлаус Вирт блестяще воплотил этот принцип в программировании. И за это ему благодарны все, кто когда-либо писал код.