Unix编程艺术：理念与实践的深度探索

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"《Unix编程艺术》是一本由Unix编程大师Eric S. Raymond编著的经典之作，它不仅深入探讨了Unix系统的设计哲学、技术和文化，还汇集了多位领域专家的见解。本书并非传统意义上的技术手册，而是将焦点放在了Unix专家们日常工作中所掌握的隐性知识和实践技能上，强调理念与专能的重要性，而非仅仅局限于技术层面。书中分为四个核心部分：场景、设计、工具和社群。场景部分讲述了Unix的历史和哲学背景，为后续深入讨论奠定了基础。设计部分则详细解析Unix哲学，并转化为针对具体软件开发的实用建议，帮助读者理解和应用良好的设计原则。工具部分着重介绍Unix提供的强大工具，这些工具在解决问题和提升效率方面起着关键作用。社群部分是本书的独特之处，它揭示了Unix文化中的人际交往和约定，强调了Unix之所以高效运行的人文因素。通过书中对多位Unix资深专家的访谈和公开审阅过程，读者可以感受到Unix文化的精髓和共享精神，这种文化不仅体现在技术层面，也渗透在日常协作与交流之中。《Unix编程艺术》特别之处在于它融入了大量的非正式历史和行业内部知识，这些内容通常在技术书籍中较少见到，旨在帮助读者更全面地理解Unix的起源、发展以及其背后的价值观。作者以“我们”这一群体视角叙述，强调了Unix社区的整体共识和深厚底蕴。阅读这本书，不仅能提升技术能力，更能培养对Unix设计理念的直觉，以及在软件开发中追求卓越设计的意识。对于希望深入理解和应用Unix技术，或者对软件开发文化感兴趣的读者来说，这是一本不可多得的参考资料。"

8.3.3 编写自定义语法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .213

8.3.4 宏——慎用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .213

8.3.5 语言还是应用协议 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .215

9 生成：提升规格说明的层次 217

9.1 数据驱动编程 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .218

9.1.1 实例分析：ascii . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .219

9.1.2 实例分析：统计学的垃圾邮件统计 . . . . . . . . . . . . . . . . .220

9.1.3 实例分析：fetchmailconf 中的元类改动 . . . . . . . . . . . . .221

9.2 专用代码的生成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .227

9.2.1 实例分析：生成 ascii 显示的代码 . . . . . . . . . . . . . . . . .228

9.2.2 实例分析：为列表生成 HTML 代码 . . . . . . . . . . . . . . . .230

10 配置：迈出正确的第一步 233

10.1 什么应是可配置的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .233

10.2 配置在哪里 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .235

10.3 运行控制文件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .236

10.3.1 实例分析：.netrc 文件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .238

10.3.2 到其它操作系统的可移植性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .240

10.4 环境变量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .240

10.4.1 系统环境变量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .240

10.4.2 用户环境变量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .241

10.4.3 何时使用环境变量 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .242

10.4.4 到其它操作系统的可移植性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .243

10.5 命令行选项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .244

10.5.1 以 -a 到 -z 的命令行选项 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .245

10.5.2 到其它操作系统的可移植性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .249

10.6 如何挑选方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .250

10.6.1 实例分析：fetchmail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .250

10.6.2 实例分析：XFree86 服务器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .252

10.7 论打破规则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .254

11 接口：Unix 环境下的用户接口设计模式 255

11.1 最小立异原则的应用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .256

11.2 Unix 接口设计的历史 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .257

11.3 接口设计评估 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .259

11.4 CLI 和可视接口之间的权衡 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .261

11.4.1 实例分析：编写计算器程序的两种方式 . . . . . . . . . . . . . .264

11.5 透明、表现力和可配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .266

11.6 Unix 接口设计模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .268

11.6.1 过滤器模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .268

11.6.2 Cantrip 模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .270

11.6.3 源模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .270

11.6.4 接收器模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .271

11.6.5 编译器模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .271

11.6.6 ed 模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .272

11.6.7 Roguelike 模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .273

11.6.8 “引擎和接口分离”模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .275

配置者/执行者组合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .277

假脱机/守护进程组合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .277

驱动/引擎组合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .278

客户端/服务器组合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .280

11.6.9 CLI 服务器模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .281

11.6.10 基于语言的接口模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .282

11.7 应用 Unix 接口设计模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .283

11.7.1 多价程序模式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .283

11.8

网页浏览器作为通用前端

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .284

11.9 沉默是金 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .287

12 优化 289

12.1 什么也别做，就站在那儿 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .289

12.2 先估量，后优化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .290

12.3 非定域性之害 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .292

12.4 吞吐量和延迟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .293

12.4.1 批操作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .294

12.4.2 重叠操作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .295

12.4.3 缓存操作结果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .295

xvi

13 复杂度：尽可能简单，但别简单过了头 297

13.1 谈谈复杂度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .298

13.1.1 复杂度的三个来源 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .298

13.1.2 接口复杂度和实现复杂度的折中 . . . . . . . . . . . . . . . . . .300

13.1.3 本质的、选择的和偶然的复杂度 . . . . . . . . . . . . . . . . . .301

13.1.4 映射复杂度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .302

13.1.5 当简洁不能胜任 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .303

13.2 五个编辑器的故事 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .304

13.2.1 ed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .305

13.2.2 vi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .307

13.2.3 Sam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .308

13.2.4 Emacs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .309

13.2.5 Wily . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .310

13.3 编辑器的适当规模 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .311

13.3.1 甄别复杂度问题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .311

13.3.2 折中无用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .314

13.3.3 Emacs 是个反 Unix 传统的论据吗 . . . . . . . . . . . . . . . .316

13.4 软件的适度规模 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .317

III Implementation 320

14 语言：C 还是非 C 321

14.1 Unix 下语言的丰饶 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .321

14.2 为什么不是 C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .323

14.3 解释型语言混合策略 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .324

14.4 语言评估 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .325

14.4.1 C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .325

C 实例分析：fetchmail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .326

14.4.2 C++ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .327

C++ 实例分析：Qt 工具包 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .329

14.4.3 Shell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .330

案例分析：xmlto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .331

实例分析：Sorcery Linux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .332

xvii

14.4.4 Perl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .332

小型 Perl 程序案例分析：blq . . . . . . . . . . . . . . . . . . .333

大型 Perl 实例分析：keeper . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .334

14.4.5 Tcl . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .334

实例分析：TkMan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .336

Moodss: 大型 Tcl 案例分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .336

14.4.6 Python . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .337

小型 Python 案例分析：imgsizer . . . . . . . . . . . . . . . . .338

中型 Python 案例分析：fetchmailconf . . . . . . . . . . . . . .339

大型 Python 案例分析：PIL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .339

14.4.7 Java . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .340

案例分析：FreeNet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .342

14.4.8 Emacs Lisp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .343

14.5 未来趋势 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .344

14.6 选择 X 工具包 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .346

15 工具：开发的战术 349

15.1 开发者友好的操作系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .349

15.2 编辑器选择 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .350

15.2.1 了解 vi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .351

15.2.2 了解 Emacs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .351

15.2.3 非虔诚的选择：两者兼用 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .352

15.3 专用代码生成器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .353

15.3.1 yacc 和 lex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .353

15.3.2 实例分析：fetchmailrc 的语法 . . . . . . . . . . . . . . . . . .356

15.3.3 实例分析：Glade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .357

15.4 make：自动化编译 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .357

15.4.1 make 的基本理论 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .358

15.4.2 非 C/C++ 开发中的 make . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .359

案例分析：make 用于文档转换 . . . . . . . . . . . . . . . . . .360

15.4.3 通用生成目标 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .360

15.4.4 生成 Makeﬁle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .362

makedepend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .363

xviii

Imake . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .364

autoconf . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .364

automake . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .365

15.5 版本控制系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .365

15.5.1 为什么需要版本控制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .366

15.5.2 手工版本控制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .366

15.5.3 自动化的版本控制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .367

15.5.4 Unix 的版本控制工具 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .368

源码控制系统 (Source Code Control System, SCCS) . . . . .368

修订控制系统 (Revision Control System, RCS) . . . . . . . .368

并发版本系统 (Concurrent Version System, CVS) . . . . . . .369

其它版本控制系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .370

15.6 运行期调试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .370

15.7 性能分析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .371

15.8 使用 Emacs 整合工具 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .372

15.8.1 Emacs 和 make . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .372

15.8.2 Emacs 和运行期调试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .373

15.8.3 Emacs 和版本控制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .373

15.8.4 Emacs 和 Proﬁling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .374

15.8.5 像 IDE 一样，但更强 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .374

16 重用：论不要重新发明轮子 376

16.1 猪小兵的故事 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .377

16.2 透明性是重用的关键 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .380

16.3 从重用到开源 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .381

16.4 生命中最美好的就是“开放” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .382

16.5 何处找 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .384

16.6 使用开源软件的问题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .386

16.7 许可证问题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .386

16.7.1 开放源码的资格 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .387

16.7.2 标准开放源码许可证 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .389

16.7.3 何时需要律师 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .391

xix

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