सी ++ एसटीएल, 1995 के निर्माता के साथ साक्षात्कार। भाग 2

1995 में स्टैंडर्ड टेम्पलेट लाइब्रेरी एलेक्स स्टेपानोव के निर्माता से लिए गए एक साक्षात्कार के अनुवाद के पहले भाग की निरंतरता। इस भाग में, एलेक्स चर्चा करता है कि टेम्प्लेट को इस तरह से क्यों बनाया गया है और वे अच्छे क्यों हैं। एक बहुत ही रोमांचक कहानी के बारे में भी बताया गया है कि कैसे हम एसटीएल को मानक में पेश करने में कामयाब रहे।

एलेक्स, आपने CSI मानक के ANSI / ISO परिभाषा के भाग के रूप में STL की पेशकश करने का निर्णय कहां और कब लिया?

1993 की गर्मियों के दौरान, एंड्रयू कोएनिग ने C ++ पाठ्यक्रम सिखाने के लिए स्टैनफोर्ड में भाग लिया। मैंने उसे हमारी कुछ सामग्रियां दिखाईं, और मुझे लगता है, उसने जो देखा, उसे पूरी तरह से पकड़ लिया। उन्होंने सैन जोस में C ++ मानक समिति की नवंबर की बैठक में एक वक्ता के रूप में मेरे लिए निमंत्रण की व्यवस्था की। मैंने "C ++ प्रोग्रामिंग का विज्ञान" के रूप में नामित एक रिपोर्ट पढ़ी। मेरा भाषण सैद्धांतिक था। मुख्य स्थिति यह थी कि मौलिक कानून हैं जो बहुत ही आदिम संचालन को जोड़ते हैं, जैसे कि निर्माणकर्ता, असाइनमेंट और समानता। C ++ एक भाषा के रूप में कोई प्रतिबंध नहीं लगाता है। गुणन करने के लिए आप अपने स्वयं के समानता ऑपरेटर को परिभाषित कर सकते हैं। लेकिन समानता समानता होनी चाहिए, और यह एक प्रतिवर्ती संचालन होना चाहिए। A, A के बराबर होना चाहिए। यह सममित होना चाहिए। यदि A, B के बराबर है, तो B, A के बराबर है। सामान्य गणितीय स्वयंसिद्ध शब्द। अन्य कार्यों में समानता निहित है। निर्माण और समानता को जोड़ने वाले स्वयंसिद्ध हैं। यदि आप किसी ऑब्जेक्ट का निर्माण किसी अन्य ऑब्जेक्ट से कॉपी कंस्ट्रक्टर के साथ कर रहे हैं, तो दो ऑब्जेक्ट समान होना चाहिए। C ++ इसे उपकृत नहीं करता है, लेकिन यह उन बुनियादी कानूनों में से एक है, जिनका हमें पालन करना चाहिए। असाइनमेंट को समान ऑब्जेक्ट बनाना चाहिए। इस प्रकार, मैंने स्वयंसिद्धों के एक समूह की शुरुआत की जो इन बुनियादी कार्यों से जुड़े हैं। मैंने पुनरावृत्तियों के बारे में थोड़ी बात की और कुछ सामान्यीकृत एल्गोरिदम दिखाए जो पुनरावृत्तियों को संसाधित करते हैं। यह दो घंटे का व्याख्यान था और, मुझे लगता है, बहुत सूखा। हालांकि, वह बहुत अच्छी तरह से प्राप्त किया गया था। उस समय मैंने इस चीज को मानक के हिस्से के रूप में उपयोग करने के बारे में नहीं सोचा था, जैसा कि यह आमतौर पर माना जाता था कि यह कुछ उन्नत प्रोग्रामिंग तकनीक थी जो "वास्तविक दुनिया" में व्यापक रूप से उपयोग नहीं की जाएगी। मैंने सोचा कि व्यावहारिक लोगों को इनमें से किसी भी काम में कोई दिलचस्पी नहीं थी।

यह भाषण नवंबर में था, और मैंने जनवरी तक एएनएसआई के बारे में नहीं सोचा था। 6 जनवरी को मुझे एंडी कोएनिग का एक पत्र मिला, जो मानक दस्तावेज का संपादक है, जिसमें कहा गया है कि अगर मैं अपने पुस्तकालय को मानक का हिस्सा बनाना चाहता हूं, तो मुझे 25 जनवरी तक प्रस्ताव प्रस्तुत करना होगा। मेरा जवाब था "एंडी, क्या आप पागल हैं?" जिस पर उन्होंने जवाब दिया, "हाँ, मैं पागल हूँ, लेकिन कोशिश क्यों नहीं कर रहा हूँ?"

उस क्षण में बहुत सारे कोड और कोई दस्तावेज नहीं था - एक औपचारिक वाक्य से बहुत कम। मेंग और मैंने समय पर प्रस्ताव के साथ पकड़ने के लिए कई 80-घंटे काम के सप्ताह बिताए, जब तक कि इसे भेजा नहीं गया। उस समय, आगामी प्रस्ताव के बारे में जानने वाला एकमात्र व्यक्ति एंडी था। वह एकमात्र सहारा था और इस अवधि के दौरान उसने बहुत मदद की। हमने एक प्रस्ताव भेजा और प्रतीक्षा की। तैयारी की प्रक्रिया में, हमने कई चीजों की पहचान की। जब आप कुछ रिकॉर्ड करते हैं, खासकर जब आप इसे मानक के रूप में डिज़ाइन करते हैं, तो आपको अपनी परियोजना में सभी संभावित खामियों का पता चलता है। हमें जनवरी में एक पत्र भेजने और मार्च में सैन डिएगो में अगली बैठक के बीच, पुस्तकालय में प्रत्येक व्यक्तिगत कोड को कई सौ घटकों को फिर से लागू करने के लिए मजबूर किया गया था। फिर हमें प्रस्ताव को संशोधित करना पड़ा, क्योंकि कोड लिखने की प्रक्रिया में बहुत सारी समस्याओं का पता चला।

क्या आप समिति में प्रस्ताव पर चर्चा और विचार विमर्श कर सकते हैं? क्या तत्काल समर्थन था? प्रतिरोध?

हमें विश्वास नहीं था कि इससे कुछ होगा। मैंने एक रिपोर्ट बनाई जो बहुत अच्छी तरह से प्राप्त हुई थी। कई आपत्तियां थीं, जिनमें से अधिकांश ने इस फॉर्म को लिया: यह एक बहुत बड़ा प्रस्ताव है, उसके लिए बहुत देर हो चुकी है, पिछली बैठक में किसी भी गंभीर प्रस्तावों को स्वीकार नहीं करने के लिए एक प्रस्ताव को मंजूरी दी गई थी - और यह बहुत बड़ी बात, कई लोगों के साथ अब तक का सबसे बड़ा प्रस्ताव। ब्रांड नई चीजें। एक वोट लिया गया और, दिलचस्प बात यह है कि विशाल बहुमत ने अगली बैठक में इस प्रस्ताव पर विचार करने के लिए मतदान किया, और इसे वाटरलू, ओन्टेरियो में अगली बैठक में वोट करने के लिए भेजा।

Bjarn Straustrup STL के प्रबल समर्थक बन गए। कई लोगों ने सुझाव, संशोधन और निरीक्षण में मदद की। बजरन हमारे साथ काम करने के लिए एक हफ्ते के लिए यहां आया था। एंडी लगातार मदद कर रहा था। सी ++ एक जटिल भाषा है, इसलिए यह हमेशा स्पष्ट नहीं होता है कि किसी दिए गए निर्माण का क्या मतलब है। लगभग हर दिन मैंने एंडी या बजरन को यह पूछने के लिए बुलाया कि क्या यह और वह सी ++ में संभव है। मुझे एंडी को विशेष सम्मान दिखाना होगा। उन्होंने मानक पुस्तकालय के हिस्से के रूप में एसटीएल की कल्पना की। बंजार समिति में मुख्य एसटीएल लॉबीस्ट बन गए। ऐसे अन्य लोग थे, जिन्हें फायदा हुआ: लाइब्रेरी ग्रुप के प्रमुख माइक विलोत, दुष्ट वेव के नाथन मायर्स, एंडरसन कंसल्टिंग के लैरी पॉडमोलिक। कई अन्य थे।

एसटीएल जैसा कि हमने इसे सैन डिएगो में प्रस्तावित किया था, सी ++ के वर्तमान संस्करण में लिखा गया था। हमें नई ANSI / ISO भाषा सुविधाओं का उपयोग करके इसे फिर से लिखने के लिए कहा गया था, जिनमें से कुछ को अभी तक लागू नहीं किया गया है। ब्रजना और एंडी के समय पर बहुत निर्भरता थी, जिन्होंने यह सत्यापित करने की कोशिश की कि हमने इन असत्य अवसरों का सही उपयोग किया है।

भविष्य के उपयोगकर्ता चाहते थे कि कंटेनर मेमोरी मॉडल से स्वतंत्र हों, जो कुछ हद तक अत्यधिक था क्योंकि भाषा में मेमोरी मॉडल शामिल नहीं हैं। वे चाहते थे कि लाइब्रेरी स्मृति मॉडल को अमूर्त करने के लिए किसी तरह का तंत्र प्रदान करे। STL के पहले के संस्करणों ने मान लिया था कि एक कंटेनर का आकार प्रकार size_t पूर्णांक के रूप में व्यक्त किया जाता है और दो ptrdiff_t बीच की दूरी ptrdiff_t प्रकार की ptrdiff_t । और अब उन्होंने हमसे कहा - तुम इसे अनदेखा क्यों नहीं करते? यह एक कठिन काम है क्योंकि भाषा इससे अमूर्त नहीं है; C और C ++ सरणियों को इन प्रकारों द्वारा परिचालित नहीं किया जाता है। हमने एक "एलोकेटर" (आवंटनकर्ता) नामक एक तंत्र का आविष्कार किया जो एक मेमोरी मॉडल के बारे में जानकारी को एन्क्रिप्ट करता है। पुस्तकालय के प्रत्येक घटक के लिए इसके गंभीर परिणाम हुए हैं। आपको आश्चर्य हो सकता है कि मेमोरी मॉडल को एल्गोरिदम या कंटेनर इंटरफेस के साथ क्या करना चाहिए। यदि आप size_t जैसी चीजों का उपयोग नहीं कर सकते हैं, तो आप विभिन्न प्रकार के पॉइंटर्स ( T *, T huge * , आदि) के कारण T * जैसी चीजों का भी उपयोग नहीं कर सकते हैं। तब आप लिंक का उपयोग नहीं कर सकते, क्योंकि विभिन्न मेमोरी मॉडल के साथ आपके पास विभिन्न प्रकार के लिंक होते हैं। पुस्तकालय के लिए बहुत बड़े निहितार्थ थे।

अगली महत्वपूर्ण बात यह थी कि साहचर्य संरचनाओं के साथ डेटा संरचनाओं के हमारे मूल सेट का विस्तार किया जाए। यह आसान था, लेकिन मानक को प्राप्त करना हमेशा कठिन होता है क्योंकि हमें कुछ ऐसा चाहिए होता है जो लोग अपने कंटेनरों के लिए सालों तक इस्तेमाल करेंगे। कंटेनरों के संदर्भ में, एसटीएल बहुत स्पष्ट रूप से आधे में विभाजित है। अर्थात्, यह दो मुख्य प्रकार के कंटेनर वर्ग प्रदान करता है: अनुक्रम और साहचर्य कंटेनर। उपमाओं को आकर्षित करना, वे सामान्य स्मृति और साहचर्य स्मृति की तरह हैं। इस तरह की परिभाषा में स्पष्ट शब्दार्थ हैं जो बताते हैं कि ये कंटेनर क्या करते हैं।

जब मैं वाटरलू में आया, तो बंजर ने मुझे यह समझाने में बहुत समय बिताया कि मुझे परिणाम के बारे में चिंता नहीं करनी चाहिए, सबसे अधिक संभावना है कि प्रयास विफल हो जाएगा, लेकिन हमने हर संभव कोशिश की, हमने कोशिश की, और हमें साहस हासिल करना पड़ा। उम्मीदों का स्तर कम था। हम विपक्षी बहुमत की तैयारी कर रहे थे। नतीजतन, कुछ प्रतिरोध था, लेकिन महत्वहीन। वाटरलू में मतदान के परिणाम अप्रत्याशित थे क्योंकि पक्ष में लगभग 80% और खिलाफ 20% थे। सभी को एक लड़ाई की उम्मीद थी, सभी को एक बहस की उम्मीद थी। एक लड़ाई थी, लेकिन वोट एक पूर्ण बहुमत था।

फरवरी 1994 में एएनएसआई / आईएसओ वर्किंग पेपर में प्रकाशित कक्षा पुस्तकालयों पर एसटीएल का क्या प्रभाव पड़ता है?

एसटीएल वाटरलू वर्किंग पेपर में शामिल था। एसटीएल दस्तावेज़ को भागों में विभाजित किया गया है, और लाइब्रेरी से संबंधित कामकाजी दस्तावेज़ के विभिन्न स्थानों में रखा गया है। माइल विलोट इसके लिए जिम्मेदार हैं। मैं संपादकीय गतिविधियों में सक्रिय रूप से शामिल नहीं होगा। मैं समिति का सदस्य नहीं हूं, लेकिन हर बार एसटीएल के बारे में बदलाव प्रस्तावित है, यह मेरे अधिकार क्षेत्र के तहत है। समिति बहुत ही नाजुक है।

समिति ने कई बदलावों को अपनाया। कौन से लोग एसटीएल को प्रभावित करते हैं?

एसटीएल को अपनाने से पहले, दो बदलाव किए गए थे जो संशोधित एसटीएल में उपयोग किए गए थे। उनमें से एक टेम्पलेट सदस्य कार्य करने की क्षमता है। एसटीएल उनका व्यापक उपयोग करता है ताकि किसी भी कंटेनर को किसी अन्य कंटेनर से बनाया जा सके। एक एकल कंस्ट्रक्टर उपलब्ध है जो आपको सूचियों या अन्य कंटेनरों से वैक्टर बनाने की अनुमति देता है। एक टेम्पलेट कंस्ट्रक्टर द्वारा एक इट्रेटर द्वारा पैरामीटर भी है, इसलिए यदि आप कंटेनर कंस्ट्रक्टर में पुनरावृत्तियों की एक जोड़ी को पास करते हैं, तो कंटेनर इस श्रेणी द्वारा परिभाषित तत्वों से बनाया गया है। एक श्रेणी, पुनरावृत्तियों, सामान्यीकृत संकेत या पते की एक जोड़ी द्वारा परिभाषित तत्वों का एक समूह है। एसटीएल में उपयोग किया जाने वाला दूसरा महत्वपूर्ण अवसर टेम्प्लेट की दलीलें थीं, जो स्वयं टेम्प्लेट हैं, यह उनकी मदद से था कि शुरू में पेश किए गए वितरकों को लागू किया गया था।

क्या एसटीएल की आवश्यकताओं का टेम्पलेट में प्रस्तावित परिवर्तनों पर कोई प्रभाव पड़ा है?

वैली फोर्ज में, बेजर ने पैटर्न के लिए एक महत्वपूर्ण अतिरिक्त का प्रस्ताव दिया - "आंशिक विशेषज्ञता", जो कई एल्गोरिदम और कक्षाओं को बहुत अधिक कुशल बनाने और कोड आकार की समस्या को हल करने की अनुमति देगा। मैंने प्रस्ताव पर Bjarn के साथ काम किया, और यह और भी अधिक STL प्रभावशीलता प्रदान करने की आवश्यकता से प्रेरित था। मुझे समझाएं कि एक आंशिक विशेषज्ञता है। अब आपके पास क्लास टी द्वारा पैरामीटर तैयार किया जा सकता है swap ( & , &) मान लीजिए कि swap ( & , &) और उनके मूल्यों का आदान-प्रदान करते हैं। यह संभव प्रकार के कार्यों का सबसे सामान्यीकृत है। यदि आप किसी फ़ंक्शन को विशेषज्ञ बनाना चाहते हैं, और एक विशिष्ट प्रकार के लिए कुछ और करते हैं, तो आपके पास एक swap (Int &, Int &) फ़ंक्शन हो सकता है जो किसी अन्य तरीके से पूर्णांक मानों का आदान-प्रदान करता है। हालांकि, निम्न रूप के एक फ़ंक्शन टेम्पलेट के लिए एक मध्यवर्ती आंशिक विशेषज्ञता होना असंभव था:

template void swap(vector&, vector&);

. . swap, , , . , swap , , . , , . STL, , - , , , swap, , . . swap , , , swap . , . copy . copy , , . , :

template T ** copy(T**,T**,T**);

memcpy, , , (), memcpy. , . . , , , Valley Forge .

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, 1969 . STL , . , , , , , , , , , , .

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