Elegant Code

每個Programmer，都應該是有能力分辨出一段code是否具有美感。只是有時候有人問我靠什麽去評判時，我一時無法詳細地去解釋，只能説是靠種感覺。現在仔細想來，優雅的Code應該是具有「簡潔明瞭精致有效」這八個字。

前四個字是做WhiteBox時的評判，只有Programmer在意，因爲他們看得到内部的code，他們需要clean code是因爲這樣他們可以更快速的去理解（無論是自己寫的還是別人寫的），從而能在理解基礎上快速修復或增加新的東西。

后四個字是BlockBox時的評判，User和Developer都在意，這關乎的是一個成品的表現。成品在意的是效率，就是速度與精確。而一般來説，聰明的算法與數據結構總是有更好的效率。換句話說，我們現代CPU架構的模式使得在相同標準下短小精悍的code有優勢。

這些東西說太多，也只是意會，不好理解，下面用四個例子來做更好的作説明。需要注意的是，這四段Code都是合理優秀的，裏面就算最普通的第一個也是有如教科書般經典。

 def f1(list):
string = ""
for item in list:
string = string + chr(item)
return string

 def f2(list):
string = ""
ichr = chr
for item in list:
string = string + ichr(item)
return string

 def f3(list):
return "".join([chr(item) for item in list])

 def f4(list):
return "".join(map(chr, list))

給一個相對大的list，f1-f4的運行時間分別是：

• f1: 3.01409792928ms
• f2: 2.99986600876ms
• f3: 2.69300198555ms
• f4: 1.84089493752ms

1. f1是最正規的寫法，只要不是很performance intensive的程序，相信大多數Programmer都是這麽寫。
   
   
2. f2只比f1相比只有一處變化，性能上也只是稍微快了一點點。因爲python的特性，當執行chr()這個function的時候，intepretor需要不斷向上回溯去找chr()被定義的地方。而f2則將local variable ichr指向了chr，避免了每個loop都要向上回溯的時間。當然，這個減少的時間微乎其微，因爲大多數compiler都會幫你優化。
   
   
3. f1和f2還有一個地方是很浪費資源的，就是string concatenation。一般Programming初學者總是喜歡用這個方法：初始化一個empty的string，然後再把内容用+ operator粘貼在後面。這個方法在string相對小並且操作量少的情況下並無壞處。但是在上面的function裏，每個loop可能都以運行十萬計的情況下，就非常耗費資源。因爲其操作是每次重新初始化一個string在memory裏，然後把舊的string和新的string添加在一起放入那個memory位置。這樣的complexity是O(n**2)。而使用join()這個内建函數，其complexity則是O(n)，因爲它一次性把所有要加的部份粘在一起。
   
   
4. 這4個function裏面，以f4的字符數最少，但是速度提升最大的也是f4。f4比f3的改變僅僅是用map代替了for，如此小的改變獲得的效果比前兩個改變大得多。你可以把map當作是for被移到了C code裏了，唯一不好的地方是map的loop body必須得是一個function。結論就是一個program的效率最大影響的還是compiler，只要有内置相同作用的function，還是用内置的更快也更方便。

以上是我最近從http://wiki.python.org/moin/PythonSpeed/PerformanceTips所學到的小技巧，每种語言都有其類似的提升方法。

Good programming style的視覺美感不僅僅是如何format及indent，簡潔的code也總是能有更高的性能。如果要做一個更好的Programmer，光遵循書上或者老師教的好code是不夠的，優雅的code，那是必需的。