Dijkstra の1972年のプログラミング警告が予言的であることが証明される:現代の開発者が同じ課題に取り組む中で

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Dijkstra の1972年のプログラミング警告が予言的であることが証明される:現代の開発者が同じ課題に取り組む中で

Edsger Dijkstra の有名な1972年の Turing Award 講演「The Humble Programmer」は、開発者の間で激しい議論を呼び続けており、多くの人がプログラミングの複雑性に関する彼の警告が今日のソフトウェア開発の課題に驚くほど関連していることを発見している。この伝説的なコンピューター科学者のハードウェアの複雑性、言語設計、そして専門的な規律に関する観察は、現代のプログラマーが日常的に直面する多くの困難を予測していたように思われる。

ハードウェアの複雑性は古い問題を解決する代わりに新しい問題を生み出す

電子産業は単一の問題も解決していない、それは問題を生み出しただけだという Dijkstra の観察は、今日の開発者に強く響いている。コミュニティは現代のメモリ階層を完璧な例として指摘している。ナノ秒の速度で動作する非常に高速な L1 キャッシュを持つ一方で、アクセスに丸一日かかる可能性のあるコールドストレージも扱わなければならない。この極端なレイテンシ差の範囲により、最適化がこれまで以上に重要になっている。

マルチコア革命は、Dijkstra が完全に予想できなかった複雑性の新たな層を追加した。現代の開発者は、良好なパフォーマンスを達成するために、スレッドの競合とメモリの局所性について常に考えなければならない。一部の開発者は L1 キャッシュの平均温度を常に念頭に置くことを提唱し、作業セットを L1 キャッシュで温かく保つことができれば、他のほとんどのパフォーマンスの懸念は二次的になると主張している。

メモリ階層のレイテンシ範囲(現代システム)

  • L1 キャッシュ:ナノ秒単位のアクセス時間
  • コールドストレージ/テープ:最大24時間のアクセス時間
  • 極端なレイテンシ差の範囲:6桁以上の差

プログラミング言語設計はバロック的複雑性との闘いを続けている

700のボタン、スイッチ、ハンドルがある飛行機を操縦することに例えた PL/I のような過度に複雑なプログラミング言語に対する Dijkstra の批判は、今日の開発環境において新たな標的を見つけている。コミュニティの議論では、シンプルさと明確さに焦点を当てる代わりに機能を追加し続ける現代の言語に対する類似の不満が明らかになっている。

この議論は Java や C++ のような人気のある言語にまで及び、開発者はこれらの言語が新しい機能やツールを蓄積し続け、一部の人がバロック的な怪物と呼ぶものを作り出していることを指摘している。これは、知的管理可能性よりも機能の完全性を優先する言語に対する Dijkstra の懸念を反映している。

歴史的文脈で言及されたプログラミング言語

  • FORTRAN:時代遅れの思考手段として批判された(1972年)
  • LISP:「コンピュータを誤用する最も知的な方法」
  • ALGOL 60:実装に依存しない定義として称賛された
  • PL/I:過度に複雑な「バロック様式の怪物」として批判された

形式手法と証明駆動開発が新たな関連性を獲得

Dijkstra の最も先進的なアイデアの一つは、プログラマーにループが終了し、適切な不変条件を維持することを証明することを要求することだった。これは1972年には非実用的に思えたが、Coq や Dafny のような現代のツールにより、そのような形式的検証がコンパイラレベルで可能になった。

コミュニティは形式手法の復活の可能性を見ており、特に AI の支援により形式化と証明のコストがはるかに低くなっている。一部の開発者は、AI 生成コードがより一般的になるにつれて、証明可能なコードの品質が重要な差別化要因になる可能性があり、形式的に検証されたプログラムが自動生成されたソフトウェアの海の中で際立つようになると信じている。

モダンな形式検証ツール

  • Coq :ループ終了証明を強制する
  • Dafny :コンパイラレベルでの不変条件チェック
  • 両者とも証明可能な正確性のために チューリング完全性 を犠牲にしている

巧妙なトリックと明確なコードの間の永遠の闘争

Dijkstra はパズル志向で巧妙なトリックを非常に好むプログラマーに対して警告し、代わりに明確で理解しやすいコードを提唱した。この緊張は今日でも続いており、特に実行時に複雑なコードを最適化できる Just-In-Time (JIT) コンパイラにおいて顕著である。

「しかし、彼らのコードを読んで保守しなければならない哀れな同僚が、マシンと同じ配慮を受けるに値しない理由を説明することはできない!」

JIT 最適化により開発者はパフォーマンスを犠牲にすることなくよりシンプルなコードを書くことができるが、一部のプログラマーはこれを口実として不必要に複雑なコードを書き、コンパイラが非効率性を修正してくれると仮定している。

専門的な規律は今でも重要である

おそらく最も注目すべきことに、プログラミングをより規律ある職業にするという Dijkstra の呼びかけは今でも響き続けている。1960年代に社会がプログラマーとその製品のパフォーマンスに不満を抱くようになったという彼の観察は、ソフトウェアの品質と信頼性に関する現在の議論を追っている人なら誰でも馴染みがあるように聞こえる。

コミュニティは、数十年の進歩にもかかわらず、多くのチームがクリーンな設計よりも高速な出力を追求し、開発の後半で壁にぶつかることを指摘している。これは、プログラミングにおける知的規律の必要性に関する Dijkstra の基本的なメッセージが、50年以上前と同様に今日でも関連性があることを示唆している。

Dijkstra の講演は、歴史的文書であると同時に、現代のソフトウェア開発が直面する課題に関する驚くほど現在的な解説として機能している。巧妙なトリックよりも謙虚さ、規律、明確な思考を重視する彼の姿勢は、ますます複雑になる技術的環境をナビゲートする今日のプログラマーにとって貴重な指針を提供し続けている。

参考文献:The Humble Programmer