HIT CS科班對電腦專業素養的理解

本來這篇內容已經回複到W大召集討論CS學習問題的文章（http://www.1point3acres.com/bbs/ ... to=findpost&pid=393867&ptid=24531）了，但本人心存8g思想，而積分不夠沒發閱讀《關於抄襲的故事》（http://www.1point3acres.com/bbs/thread-12034-1-1.html），只好重發以攢積分。

內容：
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作為6年電腦科班、系統結構方向，我說說我對電腦專業素養的理解吧，希望對大家有所協助。

知之者不如好之者，好之者不如樂之者，電腦專業也不例外。本科我是被選到電腦專業，大一因為C語言老師的激勵而喜歡這個專業，並決定做系統結構研究的。興趣入門，比如《電腦文化》（第10版？）、《編碼的奧秘》（我覺得舊版比新版小開本更好）。傳記類的《ACM圖靈獎演講集:前20年 (1966-1985)》《ACM圖靈獎 (1966-2006):電腦發展史的縮影》《IEEE電腦先驅獎:1980-2006》。更專業一些，推薦《深入理解電腦系統》（CSAPP），CMU流傳著這個段子：15-213，給CMU門牌的課程。這裡的15-213，即以csapp為課本的Introduction
to Computer System，也是匹村的郵編。Believe it or not，我就是因為這本書，立志研究系統結構的，另一個原因是利用VHDL編寫了自訂指令集的cpu和串口，並在帶有FPGA的實驗台上使兩者通訊成功！

1）Programming Language
入門當然是C，否則都不好意思說自己是學cs。我當年用的是C Prime Plus，很基礎。我就不明白有人居然推薦C之父寫的C bible——The C Programming Language，我做編譯器從前端做到後端，到現在還不敢說能理解C，居然某人認為這是最快的入門方法？C bible絕對是好書，但是肯定是進階和reference必備。C進階還有各種C專家編程，C與指標，C陷阱了，可以提高。之後是C++，java，C#就看科研/項目需要了。我認識的很多msra實習生都從C++轉到C#，說什麼編碼效率高云云。反正我因為做llvm，就是C++一條道到黑。還有個大牛跟我說，按照某語言排名榜的說法
c++快掛了；anyway，大牛沒給出出處，在TAMU的C++之父還在弄STAPL，並行版的STL，我覺得C++肯定還不是五丈原的諸葛半仙。C++入門，我用的是C++ Prime，注意，不是C++ Prime Plus。C++之父寫的C++程式設計語言，其實比較難懂，入門之後可以翻一翻。C++的進階書更多，各種Efficient C++，侯捷老師的STL源碼剖析啊。（不好意思，我也只是知道，沒看。）而Java是不適合作為第一門語言的，幾年前已經有美國名校教授寫文章批過了。

指令碼語言，顧名思義，就是執行冗餘繁瑣的事情。這些事情交給電腦，定時跑就行，什麼python, shell, perl, awk,sed, ruby, ror等等。選一個順手即可。記得豆瓣還是哪裡的程式員自述，電腦科班教育不會開指令碼語言課，但誰真正掌握了一門指令碼語言，說明他是愛電腦的，所以我們會招聘他。書籍都不一一舉例了，似乎是個指令碼語言，O'Reilly都有入門到精通的書。That's it. 最後，要精通Regex哦。

函數式語言，比如lisp，coq，ML等等，是另一種思維方式。有一個笑話，前蘇聯克克勃苦心偷到了美國NASA的核心代碼，交給上峰後被訓了一頓；他很莫名其妙，瞅了一眼代碼，全是（）的組合，當場瘋掉。後面介紹Compiler時也會涉及。事實上，我覺得，這才是電腦學生應該掌握的語言，MIT大二就開了scheme的課。法國“中科院”INRIA設計了Coq，被用於各種形式化證明。首屆國家科學進步獎的兩位獲得者有吳文俊，貢獻就是機器證明，另一位是袁隆平，解決咱們的口糧。可見吳有多麼重要！

最後，我就很納悶，有人居然推薦web作為語言的入門？親，這說的是電腦科學學生的第一門專業課。我討論的是電腦科學，是科學，不是工程；是本科，不是大專技校。學C，是為了後面的OS——linux。學web，你跟得上市場潮流嗎？HTML/CSS/JS，你咋不是HTML5呢。不好意思，我很保守，不懂web編程，但請各位想做web的看看HTML5的發布會視頻，演講者一上來給出各種設計哲學，甚至包括了喬治奧威爾的1984，最後給出了HTML5的。這才是精髓，或是說web設計的精髓。看到自己做的webpage很有成就感，修改linux核心代碼的成就感怎樣？先抑後揚的感覺不是更爽！本科學習的原則，在我看來，是不要被外界所打動，夯實基礎，做自己有興趣的事情，舉個俗透了的例子，如喬布斯學書法，去印度禮佛！

4）Data Structure & Algorithm
很多人推薦《演算法導論》，我也不能免俗，但畢竟不是入門層級的。其實，學DS掌握基本概念就行，推薦清華大學嚴蔚敏老師的《資料結構》，網上也有視頻。之後也正如大家所言，ACM吧，不是為了final，只是為了不懼怕編程，體驗成就感（再回到PL，web語言可以acm?）一定題量後，需要加強演算法，推薦Robert Sedgewick的書和《演算法學：設計精髓》。最後，拜一下高德納的TAOCP，所謂家居編碼旅行吹牛必備利器。

2）Operating Systems.
與DS一樣，作業系統也是門實踐的學科。記得老師在課上說，當年他讀書時，覺得銀行家演算法是這麼優雅，為什麼沒有任何OS使用？原因就在於時間複雜度是O(n^3)。話不多說，直接讀開源OS——linux的代碼，比如0.11，一萬行左右，市面上有0.11代碼剖析。我的建議是，先自己理解，再對比學習，這樣才能真正懂得。有了0.11的基礎，恐怕將來對任何OS部分都不會感到陌生，此時讀者可就不只是牛人了，而是大牛了（參考程式員的十層樓）。果然還是有推薦APUE，Unix編程藝術和UNP的。

當然，也可以拿即時作業系統練練手，比如uC/OS，代碼短小精悍，和linux一樣，pure C。

國內還有本“自己動手寫作業系統”？

win方面，好像有window internals?

至此，還是要鄙視一下win——沒有好用的終端，以圖形介面贏得普通市場，取得商業成功而已，當然win的核心技術事實上是比linux強大。君不見，哪個知名IT公司沒有自己的叢集？叢集需要圖形介面嗎？在我看來，不用終端，似乎lose my power of control；不爽，電腦是服務於人的，是被CSer控制的。順便8g一下，蓋茨對“計算”的理解，是初中生水平；Google的Page，是本科生。現在，我還不確定Facebook的Zack是什麼水平，但至少和Page是平手。再拜一下Amazon，這是因為她的雲平台，才有Dropbox等一路風生水起，可歎中國，國家壟斷。

3）Database
不好意思，我db沒學好。但db其實是很有意思的，可惜mysql已死。入門我就不推薦了，直接進階吧——《資料庫系統實現》

4）Software Engineering
這簡直是個人文學科，集電腦科學、管理學、心理學、社交工程學於一身。在此我不展開，經典書籍也有很多分類，比如編碼類別（Write solid code, refactor, 各類design pattern，代碼大全第二版，程式員修鍊之道，編程卓越之道，O‘Reilly“xx之美”系列，編程珠璣，各種“UML，XP編程、敏捷、需求，測試”書籍），故事類（dreaming code），管理類（各種Joel on software，“美國”創新工場YC創始人Graham的駭客與畫家，peopleware，37single出的都是好書，甚至時間管理GTD的書籍）。其實，我覺得《編程卓越之道》是山寨csapp的；說YC是美國的創新工場，簡直跟說巴黎是西方哈爾濱一樣猥瑣。同時敬禮圖靈獎獲得者、北卡教堂山的《人月神話》作者Brooks，但我推薦的是他另一本書《設計原本》。

搭車說一下，我不是鄙視web，如果想學web，應該學apache，linux sever管理之類的，再不濟也得j2ee。如果真要學web，推薦http://www.pureweber.com/。

5) Compiler及PL設計哲學
出來混，早晚都要還的。我本科學的最差的就是compiler，一個字，混。結果研究生做的都是compiler，即llvm，那些用iDevice的同學為什麼覺得系統很流暢，閉源版本的llvm功不可沒，當然還有iOS，基於freebsd——另一種linux發行版（b是伯克利的哦，他們有做工具、開源的傳統）。有位北京intel研究院的實習師兄跟我說，intel之所以牛，是在於其編譯器最佳化。所以說，學好OS和compiler，走遍天下都不怕。

可惜學到這門課，大家應該大三了。很多人如夢方醒，要面對出國保研考研工作公務員等等了，無心戀戰。但從這門課起（包括以前的彙編），才能真正體現CSer與其它非電腦的區別。
.本文原創自1point3acres論壇
《程式設計方法》《電腦程式的構造和解釋》《程式設計語言概念》《程式設計語言原理》、甚至《自動機理論、語言和計算導論》《計算理論導引》才應是電腦專業學生應具有的素養。

當然，不能少了龍書虎書和鯨書（http://cse.seu.edu.cn/people/yan ... ID=8&TopicID=26）。很好笑吧，我也是幾天前才知道鯨書，而虎書我本科時寫編譯器前端時參考過，只是不知道她的外號。編譯是實踐的一門學科，llvm從UIUC發芽，經過10多年的發展，成為apple主力支援的商業編譯器，用於iOS，不可謂不是個奇蹟。

6) Computer Architecture
海納百川，系統結構就是這樣一門學科，把之前低層的彙編、中間的OS、高層的PL熔於一爐。君不見，因為銀河機，國防科大永遠是中國電腦系的翹楚，雖然現在也開始浮躁了，清華華科上交（以及南大某並行實驗室）還是難以望其項背。

系統結構可大可小。小的指指令集，大的可以包括電腦群組成原理、編譯（每個指令集都需要自己的編譯器）。所以，我把帕特森和軒尼詩的兩本扛鼎之作和盤托出——《電腦群組成和設計：軟硬體介面》和《電腦系統結構：量化的研究方法》。讀不懂沒關係，書讀百遍，其意自現。

但還是那句話，電腦專業是很practical的，Dr. Brooks是因為領導IBM 360而成就的圖靈獎，CA是很活躍的——GPGPU，多核眾核，可重構計算等等。哈哈，說了這麼多，之前所有其實都是為了CA鋪路的——希望有志於出國讀博的CSer做CA的研究。

Beyond curriculum
在即將飛躍之際，回首這六年，很高興學電腦，不僅是因為與人相比，電腦其實很“簡單”，照著程式執行，出現了意外也是可評估可能恢複並規避的——每個程式員都是折翼的天使，在電腦世界裡構建屬於自己的烏托邦，沒有爾虞我詐，更是因為通過電腦專業的學習，更懂得如何獲得更多的資訊，以更開放的心態接受新鮮事物，而不是成為完全執著保守的左派。事實上，很多學電腦的人喜歡科幻，喜歡哲學，什麼馮大師的《電腦和人腦》、《萬裡任禪遊》，喜歡討論技術背後體現的價值觀，《我們的防火牆:網路時代的表達與監管》。

電腦的博士學習，需要紮實的數學基礎。而博士，更需要人文素養。在介紹SE時，其實更多的書目是偏人文方向的。是的，我認為中國缺少安貧樂道、少欲知足的精神，這與缺乏真正Ph.D.教育——五年時間在一個方向鑽研——有關。以電腦專業而言，本科學位是B.E.，工科學士；研究生或是M.S.，科學大拿；博士是Ph.D.，哲學博士。博士畢業後，追求的不應該是過分的物質生活，反而應是研究領域精神上的快樂！

這也與人文素養的缺失有關，包括我在內，沒幾人讀過千字文、三字經、弟子規、四書五經、春秋左傳。另外，學電腦技術也是要讀曆史的，什麼《數學之美和浪潮之巔》《激蕩三十年》《沸騰十五年》《IT史記》《IT通史》《IT大敗局》了，看看什麼技術方興未艾，什麼如日中天，什麼日薄西山。（同時推薦這個ted視頻，http://www.ted.com/talks/simon_s
... inspire_action.html）我最近在讀桑德爾的《公正》，討論的是很貼近生活的道德標準評判。子曰從心所欲而不逾矩，莊子說逍遙遊，佛家的觀自在（即觀音菩薩的別稱），讓我嚮往，讓我思考，讓我自由。

跑遠了，期待一下量子電腦吧。那時的電腦基礎課，可能完全不是上面這一套了。1）應該是量子力學了吧？

In sum，祝福所有CSer，這是門最好的學科。祝福所有飛友，心安處，即是家。南無阿彌陀佛！
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不好意思，知者不言，言者不知。噴了一地口水，與我頭像不符，常慚愧。