如果變量是玻璃杯

陳　凱

許多教師喜歡用盛水的玻璃杯來給學(xué)生演示兩個變量間交換值的過程，一般是取三只杯子，姑且稱之為杯子A、杯子B、杯子C，其中杯子A和B盛水，杯子C空著，可通過杯子C的臨時存儲，實現(xiàn)杯子A和B交換水的過程：杯子A的水倒給杯子C，杯子B的水倒給杯子A，杯子C的水倒給杯子B。不過，假如變量是玻璃杯，情況還真不是那樣簡單，以Ruby代碼為例，借助第三個變量實現(xiàn)變量A和變量B之間值的交換代碼是C=A；A=B；B=C。注意其中的第一步，當(dāng)把變量A中的值賦予C之后，A的值仍然保持原樣。而在用玻璃杯交換水的操作過程中，當(dāng)杯子A中的水傾倒給杯子C后，杯子A就“自動”清零了。

顯然，通過杯子交換的是一種物質(zhì)實體，用變量交換的是信息，兩者的不同通過一個簡單的換水實驗就顯現(xiàn)出來了，這恰巧就是信息技術(shù)課程基礎(chǔ)部分的內(nèi)容之一。不過再深入一層，假如程序語言中的變量的確就是一些沒有刻度且大小一致的玻璃杯，而允許操作者可做的事情只有放水、倒水、在兩個杯子間比較水位，那么，這個程序語言系統(tǒng)還能做哪些事情呢？下面描述的就是這樣一個假想中的玻璃杯程序語言系統(tǒng)。

● 玻璃杯程序代碼

倒水符“<<<”：這是必然要新添加的程序保留字，用來描述將一只杯子里的水全部注入到另一只杯子中的情況，例如C<<

賦值符“=”：用來描述通過水龍頭向杯子放水，使之水位與另一只杯子持平，當(dāng)然，也可通過向水槽倒走多余的水達(dá)到同樣的目的。假如C杯初始狀態(tài)是空的，那么C=A就表示，向C注水直至其水位與A持平。通過水龍頭放水以及向水槽倒水的方法，就能比較真實地通過玻璃杯模擬兩個變量之間交換值的過程了。

減水符“-”：有兩只杯子，要從水多的杯子中減去水少的杯子中的水量，但減走的水并不是拋棄到水槽里，而是倒給第三個空杯，則借用符號“-”，但必然在一個聯(lián)合的過程中使用此符號，如C<<<(A-B)。

● 代碼示范

A中的水增加到B中，但A保持原樣：C=A；B<<

A中的水與B中的水相加，結(jié)果存于C，A和B清空：C=0；C<<

A中的水與B中的水相加，結(jié)果存于C，A和B維持原樣：D=A；C=B；C<<

小測驗

1.A=B操作與A<<

2.A中水多于B中水，要求從A中倒走部分水，使A中水與B持平，但減走的水不能丟棄，必須保存于C，這個過程的玻璃杯代碼可能是怎么樣的？

3.某一個非常重要且可行的玻璃杯運算符被漏掉了，誰能找出來呢？（答案本期找）

注：部分讀者可能會對本期文章的教學(xué)目的產(chǎn)生一些困惑，特意在此附加一些說明。信息技術(shù)的一個很鮮明的特點，就是使用某個符號系統(tǒng)對現(xiàn)實對象的某些側(cè)面進(jìn)行描述。對于學(xué)生來說，他們通常只是被動地接受這些描述規(guī)則，并訓(xùn)練如何使用這些規(guī)則。而玻璃杯程序語言系統(tǒng)則提供了一個自行建立并優(yōu)化符號系統(tǒng)的機(jī)會。顯然，這是一個發(fā)散性很強(qiáng)的任務(wù)，要鼓勵學(xué)生用非常規(guī)的思路去“杜撰”，但又要通過具體實驗，檢驗這個“杜撰”的系統(tǒng)是否能有效地工作。