图灵奖得主Tony Hoare：我的错误造成了十亿美元损失！
2015/9/19 哲学园
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即将在伦敦召开的QCon可谓盛况空前，群贤必集。当然，其中最闪耀的明星，还得算图灵奖得主Tony Hoare(才发现Wikipedia中文居然没有他的条目，丢人啊)。说起图灵奖，一般的技术人员可能一方面高山仰止，但是一方面可能又会觉得跟自己没太大关系。Hoare同学可不一样，他是地道的程序员出身。发明的Quicksort，和日常开发仍然息息相关。此后从事研究工作，成果斐然，包括Algol、Occam语言，形式方法中的CSP语言和Hoare逻辑等。他从牛津大学退休后，在微软研究院工作，微软的网页上有一些不错的PPT，值得看看。
这个Infoq办的大会，有个很有意思的主题：Historically bad ideas。Tony Hoare的讲演就在这个主题里，名字居然叫"Null References: The Billion Dollar Mistake"，讲演摘要中这样写的：
“我把Null引用称为自己的十亿美元错误。它的发明是在1965年，那时我用一个面向对象语言( ALGOL W )设计了第一个全面的引用类型系统。我的目的是确保所有引用的使用都是绝对安全的，编译器会自动进行检查。但是我未能抵御住诱惑，加入了Null引用，仅仅是因为实现起来非常容易。它导致了数不清的错误、漏洞和系统崩溃，可能在之后40年中造成了十亿美元的损失。近年来，大家开始使用各种程序分析程序，比如微软的PREfix和PREfast来检查引用，如果存在为非Null的风险时就提出警告。更新的程序设计语言比如Spec#已经引入了非Null引用的声明。这正是我在1965年拒绝的解决方案。”
同一主题下，还有著名分布式专家Steve Vinoski讲RPC的根本性问题，Spring之父Rod Johnson谈JavaEE标准，Oracle开发副总裁Cameron Purdy(曾经是TheServerSide上最活跃的家伙，经济与政治学本科毕业，他的blog还在频繁更新)探讨多核、并行和虚拟化环境对传统开发模式的挑战，英国电信的专家Paul Downey(负责多个国际标准)谈标准化的弊病。
是啊，在计算机历史上，影响深远的错误决策还有多少？我们又能从中吸取什么教训呢？这可是一个值得好好思考问题。在这一点上，Hoare大师为我们做出了榜样。
Sir Charles Antony Richard Hoare
“指针就像跳转一样，疯狂地在数据结构之间到处指来指去。在高级语言里面引入指针是个退步。我们可能永远无法从这一失败之中恢复过来。”
这段话出自查尔斯·霍尔(Charles A.R. Hoare)，1980年他因“对程序设计语言的定义和设计方面的基础性贡献”而获得图灵奖。他26岁就发明了闻名于世的快速排序算法Quicksort。当然，他对计算机科学技术的贡献还远远不止于此，在程序设计语言的定义和设计、数据结构和算法、操作系统等许多方面，他都有许多影响深远的成果。他，查尔斯·霍尔，就是这样一个了不起的人。
早年生平
霍尔是英国人，1934年1月11日生于斯里兰卡的科伦坡。小时候的理想是当个作家，喜欢萧伯纳和罗素的作品。因为勤奋好学、少言寡语，他被同学称为“教授”。中学毕业后，他进入牛津的莫顿学院学习，对数理逻辑产生了兴趣，并首次接触到了计算机。他的第一个程序用Mercury Autocode的语言编写，解决了诺依曼书中的两人博弈问题。
崭露头角
1960年，霍尔进入Elliott兄弟伦敦公司，成为一名程序员。他接到的第一个任务，就是为Elliott 803计算机编写一个库程序，实现新发明出来的Shell排序算法。在此过程中，霍尔对不断提升代码的效率着了迷，他不仅很好地完成了任务，还发明了一种新算法，比Shell还快，而且不会多耗费太多空间——Quicksort诞生了。
随后，霍尔又接到了新任务——在公司新机型Elliott 503上实现Algol 60语言。Elliott Algol的开发非常顺利，大获成功，霍尔本人也从此受到国际学术界的重视。当然，对他来说，另一件事情更为重要，他和项目中另一位当时比自己更专业的女程序员Jill Pym相识相知，并最后结婚。
开创性成果
1968年他到北爱尔兰女王大学从事教学和研究，1977年转入牛津大学至今，目前还同时担任微软研究院的研究员。他全身心地投入到计算机科学理论的研究中，作出了许多创造性的重大贡献，尤其是程序设计理论和操作系统设计等方面，目前许多广泛流行与应用着的概念都源于霍尔的工作。
1969年10月，霍尔在Communications of the ACM上发表了有里程碑意义的论文“计算机程序设计的公理基础”。在这篇论文中，霍尔提出了公理语义学，这是继1963年用递归函数定义程序，以及在1967年基于程序流程图的归纳断言法以后，程序逻辑研究中所取得的又一个重大技术进展。
20世纪70年代后期，霍尔深入研究并实现了程序设计语言CSP，后来成为著名的并行处理语言Occam的基础。80年代中期，霍尔和S. Brools等人合作，提出了“CSP理论”，开创了用代数方法研究通信并发系统的先河，形成了“进程代数”这一新的研究领域。1995年他还和我国学者、中科院院士何积丰合作，提出了统一程序设计理论。
霍尔发表过许多高水平的论著。ACM在1983年评选出最近25年中发表在Communications of the ACM上的有里程碑式意义的25篇经典论文，只有2名学者各有2篇论文入选，霍尔就是其中之一。1972年他与O.J. Dahl和E. W. Dijkstra三位图灵奖得主合著的Structured Programming一书，更是难以逾越的高峰。
获奖经历
霍尔获奖无数，1980年获得美国计算机学会(ACM)设立的计算机界最高奖——图灵奖；1981年获得AFIPS的Harry Goode奖；1985年获得英国IEE的法拉第奖章；1990年被IEEE授予计算机先驱奖。2000年获得日本稻盛财团设立的国际大奖——京都奖(尖端技术领域)。
2009年3月他在Qcon技术会议上发表了题为“Null引用：代价十亿美元的错误”的演讲，回忆自己1965年设计第一个全面的类型系统时，未能抵御住诱惑，加入了Null引用，仅仅是因为实现起来非常容易。它后来成为许多程序设计语言的标准特性，导致了数不清的错误、漏洞和系统崩溃，可能在之后40年中造成了十亿美元的损失。他在同月出版Communications of the ACM中表示，如何证明程序的正确性仍然是计算机科学中有待解决的重大课题。
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