بيارن ستروستروب: دمج الأناقة بالسرعة

أراد بيارن ستروستروب شيئاً بدا على الورق وكأنه تناقض: لغة يمكنه فيها كتابة برامج "أنيقة مثل برامج Simula، وفعالة مثل برامج C". كانت Simula بطيئة وأكاديمية؛ بينما كانت C سريعة ولا ترحم. قضى ستروستروب العقود الأربعة التالية في إثبات أن التناقض كان ظاهرياً فقط، وفي هذه العملية بنى اللغة التي لا تزال تشغل أنظمة التشغيل والمتصفحات ومحركات الألعاب وقاعات التداول في العالم.

بداية من الطبقة العاملة في آرهوس

ولد ستروستروب في 30 ديسمبر 1950 في آرهوس بالدنمارك، لعائلة من الطبقة العاملة، ودرس الرياضيات مع تخصص في علوم الحاسوب في جامعة آرهوس من 1969 إلى 1975. ثم ذهب إلى جامعة كامبريدج للحصول على درجة الدكتوراه في علوم الحاسوب، والتي أكملها في عام 1979 تحت إشراف ديفيد ويلر وركزت على الحوسبة الموزعة. في كامبريدج، ومن خلال تأثير كريستين نيغارد — أحد مخترعي Simula والبرمجة كائنية التوجه نفسها — استوعب ستروستروب الأفكار حول الفئات والوراثة والتجريد التي ستحدد عمل حياته. لقد قال إن تعرضه للقوة التعبيرية لـ Simula، مقترناً بالإحباط من مدى بطئها غير العملي في التشغيل، زرع المشكلة المحددة التي بُنيت C++ لحلها.

مختبرات بيل وميلاد "C with Classes"

في عام 1979، انضم ستروستروب إلى مركز أبحاث علوم الحاسوب في مختبرات بيل التابعة لشركة AT&T في موراي هيل، نيو جيرسي — وهي نفس ثقافة البحث التي أنتجت Unix ولغة C نفسها. هناك بدأ في توسيع C بفئات على طراز Simula، وأطلق على النتيجة في البداية اسم "C with Classes". ظهر دليل المرجع الداخلي لما سيُعاد تسميته بـ C++ في عام 1984، ووصلت اللغة إلى الإصدار التجاري في عام 1985، وهو نفس العام الذي نشر فيه ستروستروب الطبعة الأولى من "The C++ Programming Language"، وهو كتاب سيصل إلى أربع طبعات وتُرجم إلى إحدى وعشرين لغة. لقد بنى C++ عمداً كامتداد لـ C بدلاً من لغة جديدة تماماً، وهو قرار كلفه بعض النقاء النظري لكنه اشترى له توافقاً فورياً مع قاعدة كود ضخمة وسلسلة أدوات موجودة — وهي مقايضة عملية فعلت أكثر من أي شيء آخر لتحديد مدى سرعة انتشار اللغة. استمر في قيادة قسم أبحاث البرمجة واسعة النطاق في مختبرات بيل التابعة لـ AT&T منذ إنشائه حتى أواخر عام 2002، وتم تعيينه زميلاً في مختبرات بيل في عام 1993 وزميلاً في AT&T في عام 1996.

ما أضافته C++ فعلياً

أضافت C++ إلى C نظام أنواع ثابت يعامل الأنواع المعرفة من قبل المستخدم بنفس الجدية التي يعامل بها الأنواع المدمجة، وبرمجة كائنية التوجه تعتمد على فئات ووراثة Simula، و — في خطوة لاحقة وربما أكثر تأثيراً — برمجة عامة من خلال القوالب، مما يسمح بكتابة الكود مرة واحدة وتخصيصه لأنواع عديدة دون التضحية بالسرعة. ربط اصطلاح إدارة الموارد الخاص بها، RAII (اكتساب المورد هو التهيئة)، عمر المورد بعمر الكائن عبر المنشئات والمدمرات، وهو نمط حل فئة من أخطاء الذاكرة وتسرب الموارد التي ابتلي بها مبرمجو C لسنوات، وأثر لاحقاً على تصميمات معالجة الموارد في اللغات ذات جمع القمامة. والأهم من ذلك، لم يأتِ أي من هذا على حساب وصول C المباشر إلى الأجهزة وموارد نظام التشغيل — لم يتم التضحية بنصف الكفاءة في طموح ستروستروب الأصلي من أجل نصف الأناقة.

قيادة لغة عبر التقييس

لم يكتفِ ستروستروب باختراع C++ ثم يرحل. كان عضواً مؤسساً في جهود التقييس ANSI في عام 1989 ولجنة ISO اللاحقة في عام 1991، وترأس مجموعة عمل التطور في اللجنة — الهيئة التي تدقق في كل إضافة مقترحة للغة — لمدة أربعة وعشرين عاماً. هذه فترة إدارة طويلة بشكل غير عادي لأي مبتكر لغة برمجة، وهذا يعني أن ستروستروب شكل شخصياً كيفية استيعاب C++ لعقود من المطالب الجديدة، من دعم التزامن إلى البرمجة الوصفية في وقت التجميع، دون كسر الجسم الضخم من كود C++ الموجود بالفعل والذي يعمل في الإنتاج.

المسيرة الأكاديمية والصناعية بعد مختبرات بيل

بعد مختبرات بيل، انتقل ستروستروب إلى جامعة تكساس إيه آند إم في عام 2002 كأستاذ كرسي في كلية الهندسة، وأصبح أستاذاً متميزاً في الجامعة في عام 2011. في عام 2014 انضم إلى مورغان ستانلي كزميل تقني ومدير إداري بينما كان يشغل في نفس الوقت منصب أستاذ زائر في جامعة كولومبيا، ومنذ عام 2022 وهو أستاذ متفرغ لعلوم الحاسوب في كولومبيا — وهو مسار غير عادي في نهاية المسيرة المهنية وضع مبتكر لغة نظام في مركز تكنولوجيا شركة تداول في وول ستريت.

الجوائز والتقدير

تتبع تكريمات ستروستروب تأثيره الهائل بدلاً من أي إنجاز واحد مشهور: جائزة ACM Grace Murray Hopper في عام 1993، والانتخاب كزميل ACM وزميل IEEE في عام 1994، وجائزة William Procter للإنجاز العلمي في عام 2005 (أول عالم حاسوب يحصل عليها)، وميدالية IET Faraday في عام 2017، وجائزة Charles Stark Draper في عام 2018 "لتصور وتطوير لغة البرمجة C++". اعترف متحف تاريخ الحاسوب به كزميل في عام 2015، ونسب إليه الفضل في "جلب البرمجة كائنية التوجه والبرمجة العامة إلى التيار الرئيسي". لم يحصل على جائزة ACM Turing.

لماذا يُدعى بيارن عبقرياً

لا تستند قضية وصف ستروستروب بالعبقري إلى ضربة واحدة من الأصالة النظرية — فالبرمجة كائنية التوجه جاءت من نيغارد ودال، والبرمجة العامة كان لها سوابق، وكانت C موجودة بالفعل. بل تستند بدلاً من ذلك إلى نوع أندر من الحكم الهندسي: القدرة على دمج الأفكار التي افترض المجال أنها في حالة توتر، دون كسر أي منها، والاستمرار في إجراء تلك المقايضة بشكل صحيح عبر ربع قرن من قرارات التقييس بينما كانت الحوسبة نفسها تتغير تحت اللغة. تنسب إليه جائزة Draper الفضل في "تصور وتطوير" C++، وهي لغة تعترف بالتوليف بدلاً من الاختراع الخالص. الحجة المضادة الصادقة جوهرية: C++ منتقدة على نطاق واسع، بما في ذلك داخل المجال، لتعقيدها المتراكم، وتعريضها للمبرمجين لمخاطر أمان الذاكرة التي صُممت لغات أحدث مثل Rust صراحةً للقضاء عليها، وللتنازلات التصميمية التي تعود مباشرة إلى قرار ستروستروب التأسيسي بالبقاء متوافقاً مع الإصدارات السابقة من C. عبقريته، إذا كانت الكلمة تنطبق، أقرب إلى الحرفية المتقنة والإدارة — بناء شيء مفيد للغاية وغير كامل، ثم الحفاظ عليه معاً لمدة أربعين عاماً — من ومضة من البصيرة المجردة الخالصة.

الإرث

تظل C++ أساسية لأنظمة التشغيل والمتصفحات ومحركات الألعاب وأنظمة التداول المالي، وتأثيرها يمتد بشكل مرئي عبر Java و C# و Rust. كان تقييم ستروستروب لعمل حياته دائماً غير عاطفي بشكل مميز: لقد بنى أداة مخصصة للاستخدام، وبهذا المقياس — الانتشار الهائل عبر العقود — نجحت C++ بما يتجاوز أي لغة برمجة أخرى تقريباً في التاريخ.