尼古拉斯·维尔特的重要思想
“软件工程的目标是掌握复杂性，而非制造复杂性。”
—— Niklaus Wirth
尼古拉斯·维尔特（Niklaus Wirth，1934–2023）是计算机科学界的先驱之一，他的思想奠定了现代软件工程和编程语言设计的基础。
他以极强的系统思维与简洁美学著称，其核心理念可概括为：简单、高效、系统化。
一、逐步求精（Stepwise Refinement）
“程序开发是一种逐步从抽象到具体的求精过程。” — Program Development by Stepwise Refinement (1971)
这是维尔特最具影响力的思想之一。他在 1971 年发表于 Communications of the ACM 的论文中，首次系统阐述了这一方法，并以 八皇后问题 为示例。
- 核心思想：
软件开发应从高层次的抽象问题出发，逐步将其细化为更具体的子任务与数据结构。 - 实践路径：
- 先写出问题的总体算法思路。
- 再逐步引入具体数据结构与实现细节。
- 每次求精都应保持程序的正确性与清晰度。
- 出处：
Wirth, N. (1971). Program Development by Stepwise Refinement
二、结构化编程（Structured Programming）
维尔特是结构化编程的坚定倡导者。他反对滥用 GOTO，主张以清晰的控制结构组织程序。
- 核心思想：
使用三种基本结构——顺序、选择、循环——可以构建任何程序逻辑。 - 实践体现：
Pascal 语言的设计即是结构化编程的典范：
程序由清晰的过程（procedure）与函数（function）组成，逻辑层次分明、便于阅读与验证。
结构化编程使“程序像逻辑证明一样清晰”，它为现代软件工程的可维护性奠定了基石。
三、“算法 + 数据结构 = 程序”
这是维尔特最广为人知的公式之一，出自他的经典著作
《Algorithms + Data Structures = Programs》（1976）。
- 核心思想：
“程序的本质不是代码，而是算法与数据结构的恰当结合。”
- 启示：
- 一个好的程序并非堆砌指令，而是建立在合理抽象上的算法设计与数据建模。
- 高效程序的关键在于找到两者之间的平衡。
四、简洁与优雅（Simplicity and Elegance）
“复杂性是错误的根源。”
维尔特认为系统设计的首要目标应是简洁与清晰，而非堆砌功能。
这种哲学贯穿他的一生——从语言设计（Pascal、Modula-2、Oberon）到操作系统（Project Oberon）。
- 核心思想：
通过消除冗余与不必要的抽象，保留最核心的部分。 - 结果：
产生的系统更小、更快、更可靠，也更易被理解与维护。
他在 1995 年的文章《A Plea for Lean Software》中写道：
“今日的软件已臃肿不堪，我们需要回归精炼与理性。”
五、维尔特定律（Wirth’s Law）
“软件变慢的速度快于硬件变快的速度。”
这是维尔特提出的一条讽刺而深刻的观察。
在硬件性能因摩尔定律不断提升的同时，软件复杂性也以更快速度增长，抵消了性能红利。
- 核心含义：
软件复杂性是性能与可靠性的最大敌人。 - 出处：
[Wirth, N. (1995). A Plea for Lean Software. Computer, 28(2), 64–68.]
六、强类型与模块化（Strong Typing and Modularity）
在语言设计上，维尔特始终坚持 强类型 与 模块化 的理念，这在 Modula-2 与 Oberon 中得到了充分体现。
- 强类型（Strong Typing）：
编译阶段即检测类型不匹配，防止运行时错误。 - 模块化（Modularity）：
通过明确的接口（IMPORT/EXPORT）隔离复杂性，使得程序可以独立开发与验证。
这种思想直接影响了后来的 Ada、Modula-3、Go 等语言的设计。
结语：简洁即力量
尼古拉斯·维尔特的一生，既是对“复杂性”的抗争，也是对“优雅计算”的追求。
他以清晰的逻辑与严格的工程美学告诉我们：
计算机科学不是关于机器，而是关于思维的学问。
参考文献
-
Wirth, N. (1971). Program Development by Stepwise Refinement. Communications of the ACM, 14(4), 221–227).
PDF 链接 -
Wirth, N. (1976). Algorithms + Data Structures = Programs. Prentice-Hall.
-
Wirth, N. (1995). A Plea for Lean Software. Computer, 28(2), 64–68.
🪶 “Simplicity is a prerequisite for reliability.”
—— Niklaus Wirth