2013年11月10日星期日

阮一峰的网络日志

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向着未来而生----《黑客与画家（精装本）》序言

Posted: 09 Nov 2013 07:00 AM PST

《黑客与画家》再版了，刚刚上架。

内容没变，但是升级成了精装本，纸张好了许多。

《黑客与画家（精装本）》

《黑客与画家（精装本）》

《黑客与画家（精装本）》

想要收藏和送人的朋友，可以考虑购买（京东，当当，亚马逊，china-pub）。

下面是我为再版写的序言。另外，《软件随想录》有希望明年再版。

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向着未来而生

阮一峰 / 2013-03-29

《黑客与画家（精装本）》

不久前，收到朱巍编辑的来信。她说《黑客与画家》即将出版精装本，希望我作为译者，能写一些感言。

我这才惊觉，距离我动手翻译，已经过去了3年。真是时光催人老，三年前我坐在同一张书桌前，使用同一个键盘，一字一字地输入译文，宛如发生在昨日。

回想起来，那时心里没有把握，不知道中文版会不会被中国读者接受。因为IT图书的生命周期很短，三四年前的出版物往往已经过时，《黑客与画家》的英文版出版于2004年，其中不少文章写于2001年。现在推出中文版会不会太迟了？

事实证明，我的担心是多余的。中文版上市后，引起了巨大的反响，在国内IT业界受到广泛的肯定，很多程序员和项目经理读后表示深受启发，很多计算机系的老师将此书列为学生的推荐读物。我也收到了许多读者来信，摘录几封：

"......我这两天一直在看，有醍醐灌顶的感觉。"

"......我觉得自己看得好还不过瘾，又向学校图书馆荐购了。"

"......我们团队人手一本《黑客与画家》，并且至今共赠送了近百本给我们的用户。"

我一方面很高兴，另一方面也很赞叹Paul Graham。他是怎么做到的，让一本技术类书籍吸引10年后的读者？

后来，我总结出两个原因。第一，他写的不是技术，而是技术背后的思想。就像数学一样，正确的思想是不会过时的。第二，他的着眼点是长远的未来。文章内容主要不是分析现状，更不是总结过去，而是展望未来，以未来指导现在。举例来说，第11章《一百年后的编程语言》就是研究一百年后人们会怎么编程，从而推导到我们现在应该如何编程。除了他以外，我没见过其他人有这种视角。另一个证据是，Paul Graham最大的成就就是建立创业孵化器Y Combinator。这说明他对未来有精准的眼光，只有知道未来会怎样，才能选出最值得投资的创业公司。

正是因为这两个原因，《黑客与画家》完全没有过时。10年后的读者，一方面被已经实现的预言震撼（比如，Paul在2001年说，如果苹果公司将iPod升级成能上网的手机，就能战胜微软公司），另一方面又被那些还没实现的预言说动（比如，Lisp语言将成为主流），思考自己的选择。这是此书成功的最大原因：这是一本能帮你看清道路的书。

德国哲学家海德格尔说过一句著名的话：人应该"向死而生"（Being-toward-death）。意思是人面对死亡，才会停止那些无谓琐碎的关注和困扰，体会到什么是重要的事情，从而达到真正的存在。借用这种说法，我觉得Paul Graham的哲学是"向着未来而生"（Being-toward-future）。也就是说，我们的目光应该盯着未来的世界，以此决定人生应该怎么走。

说到未来的世界，我想起去年年底，美国国家情报委员会（National Intelligence Council，缩写NIC）发表了提交给总统的报告《全球趋势2030》（下载）。其中一个主要结论是：

"......到了2030年，没有一个国家----无论是美国、中国或任何其他大国----将成为超级霸权。相反地，权力在国家之间变得分散，而且会从国家手中向非正式的网络、以及个人扩散，产生深刻的影响。......个人和小团体的力量将进一步被增强，更易获得各种调用资源的能力，在解决全球性挑战方面可能更有力。"

如果这种预测是正确的，就意味着未来20年里，政府的力量将缩小，个人和小团体将崛起，成为推动社会前进的主要力量。在这个过程中，互联网和计算机必然将扮演重要角色，因为正是它们将个体的影响力指数式地提升。

对于网络创业者来说，这是最好的时代。只要把握大趋势，技术会把个人送到难以想象的高度。

未来就在眼前，伸手可及。《黑客与画家》就是这次旅程的指南，为你指出通往那扇门的方向。正如Paul Graham所说，你要做的就是"活在未来，然后造出现在还没有的部分"（Live in the future, then build what's missing)。

（完）

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2013年11月4日星期一

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柯文哲《生死的智慧》

Posted: 03 Nov 2013 07:13 AM PST

三天前，柯文哲医师在今年Ted Taipei的演讲《生死的智慧》，放上了Youtube。

这段短短18分钟的演讲，异常精彩，发人深思。我忍不住把它整理出来，希望更多的人看到。

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生死的智慧

演讲人：柯文哲

时间地点：2013年9月28日 / 台北

视频：Youtube / 优酷 / 土豆

[介绍]

柯文哲（1959－），外科医师，台湾大学医学院附设医院"创伤医学部"主任，台湾大学医学院教授，专长为外伤、急救、器官移植等。

[正文]

1.

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我大概是见过死人最多的台湾医生，很合适来谈生死的问题。

2.

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让我从叶克膜开始讲起。

有一个笑话，谁是台湾最有名的医生。一个民众跑到柳营奇美医院，说要找叶医师。急症处的人说，没有啊，我们这里没有姓叶的。民众说，有的，他叫叶克膜，当年邵晓玲就是被他救起来的。

叶克膜其实很简单，就是静脉血引流出来，经过一个血液泵（人工心脏），再经过一个氧合器（人工肺脏），送回身体。它用来暂时取代心肺功能。

3.

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真正的叶克膜大概就是这个样子，一个主机当人工心脏，旁边是一个氧合器，把血液送回去。

4.

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叶克膜的确有非常成功的案例。这是一个周杰伦的舞群，有一天突发猛暴性心肌炎，心脏不跳了。

5.

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当时，她的眼睛大大地看着荧幕，荧幕上的信号全是平的。

6.

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这是她的心肌病理切片，放大了100倍。

7.

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100倍还不是看得很清楚，放大400倍就很明显了，一个个蓝点就是淋巴球。这是很厉害的猛暴性心肌炎，整个心脏都被淋巴球浸润了。

8.

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可是，九天之后，她就进行了心脏和肾脏移植。不到一个月，又回去跳舞了。

医学文献上，CPR（心肺复苏术）时间最长、还能被救回来的，就是这个案例。她从国泰医院一路CPR到台大医院，要装叶克膜的时候，发现强心剂已经打了100支了，股动脉和股静脉已经缩得比铅笔还细了，管子放不进去，只好继续用CPR，到开刀房直接锯胸，从上面放叶克膜。

这个案例听起来很神奇，我每次都说这是现代医学的奇迹。一个人经历了4个小时的CPR，九天没有心脏功能，还能救回来。

9.

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这是另外一个案例，报纸写"全球首例，台湾奇迹，男无心脏活16天"。

10.

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这是一个56岁的男子，因为蛀牙，细菌跑到血液里面，再跑到心脏，后来就化脓。在其他医院，打开心脏一看，发现有的地方烂掉了，就给他剪一剪，最后整个心脏都被剪掉了。

怎么办？只好转到台大医院。

11.

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到台大医院的时候，因为几乎没有心脏功能，就用了两台叶克膜。图片上有两台主机。

12.

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刚才那个案例是有心脏不会跳，这个更厉害，连心脏都没有了，剪掉了，心电图干脆就一条线了。

13.

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这是他的电脑断层扫描，理论上，胸腔里应该有一颗心脏，可是现在没有心脏，只看到一些管子。

14.

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十六天以后，我们给这个病人做心脏移植。

这是心脏外科教授王水深给我看的。他说，锯胸以后，没有看到心脏，只看到一些塑胶管子，接到外面的叶克膜上。

15.

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这个病人做了心脏移植，最后还是很清醒地回家了。这是新加坡《海峡日报》的报道《Sixteen Days Without A Heart》。

16.

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还有一个案例。一个26岁的原住民，酒醉以后去游泳，被水呛到，得了严重的肺炎，叶克膜用了117天。

17.

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可以看到，他得了很严重的肺炎（又称急性呼吸窘迫征），整个肺都白掉了。

18.

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他用了117天叶克膜。这个图可以看得很清楚，差不多长达一个月，他的肺通气量不到100cc。不过，最后还是慢慢恢复了。

上面这些案例，使用叶克膜以后，可以撑到9天、16天、甚至100多天，然后再进行心脏移植、心肺移植，或者自己好起来。这实在是太神奇了。所以，在媒体的炒作下，叶克膜在台湾变得这么有名，确实有一些很成功的案例。

19.

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可是，媒体通常只报道成功的案例，不报道失败的案例。作为一个医生，看到成功的案例当然很高兴，但是也不能不看到失败的案例。

这是一个出生一个半月、先天性心脏病的婴儿，心脏手术以后，没有办法脱离心肺机，所以就装了叶克膜。

20.

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可是不到三天，他的脚就黑掉了。这时候，医生就面临一个选择。你是要把他的双脚剁掉，继续再救，还是算了，不再努力了？这是很大的压力。

21.

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如果上面的案例，你都很困难做决定。那么这一个案例，就更难了。

这是一个七岁的男孩，得了肺炎双球菌败血症，引起呼吸窘迫，后来装了叶克膜。

22.

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装了以后，出现并发症，四肢都黑掉了。他眼镜大大地看着你，意识清楚，会讨水喝。可是作为一个医生，你面临选择。如果要救他，就要把四肢剁掉，如果不救，就要把机器关掉。

你想想看，在生死之间，病人头脑清楚，我怎么跟他讲："小弟弟，如果你要活下去，我们要剁掉你的四肢。或者算了，你不要再活了。"你如何跟一个7岁的男孩，讲这种生死的问题?

23.

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这就是我当一个重症医学专家的心路历程。

三十几岁，我就当上了主任，觉得医学很厉害，什么都可以解决。可是到了40岁以后，常常有装了叶克膜还是失败的案例，家属问我："为什么别人救得回来，我们的亲人救不回来？"我也不晓得怎么回答。为什么病人的四肢会黑掉？我要是知道，就可以避免了，就是不知道啊。

24.

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慢慢地到了50岁以后，我终于想通一个道理。医生是人不是神，我们只能尽力，仅此而已。

不管医学如何发达，还是有其极限。以现在的科技，没有心、肺、肾，还可以存活，但是难道就这样装着机器过一辈子吗？

大自然有春夏秋冬，园丁能不能改变这种规律？当然没有办法，园丁只能让花在春夏秋冬里面开得好看一点。一个医生有办法改变生老病死吗？很困难。医生只是让人在生老病死之间活得好看一点，仅此而已。

25.

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医师只是生命花园的园丁，他到底如何面对草木的枯荣，面对死亡呢？

从科学上讲，一切物理化学反应，都应该趋向最低能量、最大乱度，也就是越来越混乱。人的存在是违反这种趋向的。这是一个很重要的概念，任何有组织的团体都是不稳定的，必须破坏环境，才能使得总的趋向是最低能量、最大乱度。有一天，我再不能破坏环境，就只好破坏我自己，这就叫死亡。

26.

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有一天，我在巡房的时候，突然大彻大悟。人生的结局只有两种：插管和不插管，但都是死。

你问我，什么是死亡？我的回答是，怎样才算活着？你问我，什么是人生，我的回答是，追求这个问题的答案就是这个问题的答案。

因为人一定会死，所以死亡不是人生的目的，人生就是一个过程，我们在这个过程中不断去追寻一个问题，这就是人生。

27.

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最近，我常常讲"一坨大便"的启示。

有一次，我的老师退休了，我就请老师和学长吃饭。我们三个人到喜来登饭店二楼的法国餐厅，结果吃了26000元，平均每人9000元！我看到帐单的时候，脸都绿了，怎么这么贵！我没有去过这种地方，都是乱点的，也不晓得点了什么菜要26000元。第二天早上，我上厕所，一直在看我的大便，这个花了我9000元才制造出来的东西，看来看去，跟我平时去台大医院地下室吃70元一顿的自助餐，看不出差别。我在厕所里面，突然悟到，人生的荣华富贵不过就是一坨大便。

28.

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中国人最重要的思想是儒家学说，可是《论语》说"未知生，焉知死"、"未能事人、焉能事鬼"、"生，事之以礼；死，葬之以礼，祭之以礼"，总之就是不想谈论死亡。如果你一直追问，它就说"舍生取义"、"朝闻道夕可死矣"。儒家对生死问题采取一种逃避的态度，就是不想讨论。

这种做法积极的一面，当然是让人们重视活着的时候，可是终究没有回答死亡。

29.

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我的个人看法是"置于死地而后生"，我们唯有面对死亡，才能看清人生到底是什么。人终究会死，人生只是一个追求人生意义的过程。

人生应该像a的n次方。如果a大于1，a的n次方就无限大；如果a小于1，a的n次方很快就趋近于零。你知道这是什么意思？我对社会的付出多于索取，就代表a大于1，每个人都如此，社会就会越来越好，如果每个人对社会都是索取大于付出，就代表a小于1，社会很快就会崩溃。

我用下面这句话，作为今天的结束语："最困难的不是面对各种挫折打击，而是面对各种挫折打击，却不失去对人世的热情。"

谢谢各位。

（完）

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2013年10月25日星期五

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比特币的用途

Posted: 24 Oct 2013 07:23 PM PDT

这两周，比特币（bitcoin）的价格大幅上涨，我也凑热闹关注了一阵。

比特币价格走势

首先说明，我对比特币所知甚少，从未参与过生产/交易，对它的了解仅限于新闻报道和维基百科，但我有一些不成熟的想法。

看着比特币的价格节节上升，我就在想，它有什么用？

想来想去，我突然悟到，比特币的最佳用途是转移资产！

假设我有100万人民币，需要转移到美国，比特币是最方便的方法。我在国内市场上用人民币买入比特币，然后立刻转手在美国市场上卖出，将所得的美元转入美国银行账户，就一切OK了。

整个过程只要点几下鼠标就行了，非常方便快捷，不需要任何其他手续或证明文件。而且，比特币是24小时连续交易，不要手续费，成本几乎为零。保密性也非常好，中国政府和美国政府都不会察觉这笔交易，更不要提追踪了。

唯一的风险是，持仓期间价格下跌。但要是买入后立即抛出，价格波动幅度应该不会太大。另外，比特币的价格是全球统一的，中国市场和美国市场几乎没有价差，不用担心汇兑风险。

虽然还没有试验过，但是我越想越觉得，这种转移资金的方法可行。于是，我马上想到第二个问题，如果比特币真的成为资金转移的首选渠道，会发生什么结果？

它会供不应求！每个人都想买入，所以价格还会不断上涨。比特币总共只有2100万个，它的价格最后很可能会是天价。

但是，我也意识到，任何数字资产其实都可以充当这种高效、快速、低成本的交易中介，只要它被广为接受，且有足够的市场容量和流动性。比特币在这方面只不过反映了数字货币的优势，只是一个代表而已。说实话，如果腾讯公司有足够的公信力，我觉得Q币也能起到比特币的作用。

当然，腾讯公司或者任何其他商业公司，都很难让人完全信任，所以Q币取代不了比特币。分布式、不受任何机构或个人控制，正是比特币的一大卖点。

比特币的真正缺点，我现在只想到一个，这也是我想问的第三个问题。如果比特币的价格不断上涨，意味着什么？

很简单，没有人会使用比特币！因为持有者只要一直持有，就能享受价格的不断上涨。在比特币的世界，根本不会发生通货膨胀，只会发生通货紧缩。今天一个西瓜是1比特币，明天可能是0.5比特币，一年以后也许会到0.05比特币。只要你一直持有，它的购买力就在不断增加，所以你不会使用/出售比特币，只会囤积它。另一方面，对生产者来说，通货紧缩就是噩梦，它意味着同样的产量换回的货币越来越少。

因此，我得到了一个悖论：比特币的用途是货币，但是它不可能当作货币用。

如果比特币能够克服这个缺点，就好了。如果发行量能够在2100万的基础上，每年固定增加一个百分比（比如5%），那我就会比较肯定，它就是未来人类社会的货币。

不过，谁也没有说比特币是完美无缺的，本质上它只是一种分布式算法，完全可能做出改进，也许不久以后就会有人提出比特币 2.0算法，或者其他数字货币的算法。事实上，我认为最大风险来自这里。

再次声明，我没研究过比特币协议，也没有实际操作过。上面只是我的一点臆测，很可能没有考虑周全，结论也可能是错的，希望与大家共同探讨。

（完）

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2013年10月21日星期一

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什么是 Event Loop？

Posted: 20 Oct 2013 07:33 PM PDT

Event Loop 是一个很重要的概念，指的是计算机系统的一种运行机制。

JavaScript语言就采用这种机制，来解决单线程运行带来的一些问题。

Event Loop

本文参考C. Aaron Cois的《Understanding The Node.js Event Loop》，解释什么是Event Loop，以及它与JavaScript语言的单线程模型有何关系。

想要理解Event Loop，就要从程序的运行模式讲起。运行以后的程序叫做"进程"（process），一般情况下，一个进程一次只能执行一个任务。

如果有很多任务需要执行，不外乎三种解决方法。

（1）排队。因为一个进程一次只能执行一个任务，只好等前面的任务执行完了，再执行后面的任务。

（2）新建进程。使用fork命令，为每个任务新建一个进程。

（3）新建线程。因为进程太耗费资源，所以如今的程序往往允许一个进程包含多个线程，由线程去完成任务。（进程和线程的详细解释，请看这里。）

以JavaScript语言为例，它是一种单线程语言，所有任务都在一个线程上完成，即采用上面的第一种方法。一旦遇到大量任务或者遇到一个耗时的任务，网页就会出现"假死"，因为JavaScript停不下来，也就无法响应用户的行为。

你也许会问，JavaScript为什么是单线程，难道不能实现为多线程吗？

这跟历史有关系。JavaScript从诞生起就是单线程。原因大概是不想让浏览器变得太复杂，因为多线程需要共享资源、且有可能修改彼此的运行结果，对于一种网页脚本语言来说，这就太复杂了。后来就约定俗成，JavaScript为一种单线程语言。（Worker API可以实现多线程，但是JavaScript本身始终是单线程的。）

如果某个任务很耗时，比如涉及很多I/O（输入/输出）操作，那么线程的运行大概是下面的样子。

synchronous mode

上图的绿色部分是程序的运行时间，红色部分是等待时间。可以看到，由于I/O操作很慢，所以这个线程的大部分运行时间都在空等I/O操作的返回结果。这种运行方式称为"同步模式"（synchronous I/O）或"堵塞模式"（blocking I/O）。

如果采用多线程，同时运行多个任务，那很可能就是下面这样。

synchronous mode

上图表明，多线程不仅占用多倍的系统资源，也闲置多倍的资源，这显然不合理。

Event Loop就是为了解决这个问题而提出的。Wikipedia这样定义：

"Event Loop是一个程序结构，用于等待和发送消息和事件。（a programming construct that waits for and dispatches events or messages in a program.）"

简单说，就是在程序中设置两个线程：一个负责程序本身的运行，称为"主线程"；另一个负责主线程与其他进程（主要是各种I/O操作）的通信，被称为"Event Loop线程"（可以译为"消息线程"）。

asynchronous mode

上图主进程的绿色部分，还是表示运行时间，而橙色部分表示空闲时间。每当遇到I/O的时候，主进程就让Event Loop进程去通知相应的I/O程序，然后接着往后运行，所以不存在红色的等待时间。等到I/O程序完成操作，Event Loop进程再把结果返回主进程。主进程就调用事先设定的回调函数，完成整个任务。

可以看到，由于多出了橙色的空闲时间，所以主进程得以运行更多的任务，这就提高了效率。这种运行方式称为"异步模式"（asynchronous I/O）或"非堵塞模式"（non-blocking mode）。

这正是JavaScript语言的运行方式。单线程模型虽然对JavaScript构成了很大的限制，但也因此使它具备了其他语言不具备的优势。如果部署得好，JavaScript程序是不会出现堵塞的，这就是为什么node.js平台可以用很少的资源，应付大流量访问的原因。

（完）

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2013年10月15日星期二

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为什么寄存器比内存快？

Posted: 14 Oct 2013 06:41 AM PDT

计算机的存储层次（memory hierarchy）之中，寄存器（register）最快，内存其次，最慢的是硬盘。

存储层次

同样都是晶体管存储设备，为什么寄存器比内存快呢？

晶体管

Mike Ash写了一篇很好的解释，非常通俗地回答了这个问题，有助于加深对硬件的理解。下面就是我的简单翻译。

原因一：距离不同

距离不是主要因素，但是最好懂，所以放在最前面说。内存离CPU比较远，所以要耗费更长的时间读取。

以3GHz的CPU为例，电流每秒钟可以振荡30亿次，每次耗时大约为0.33纳秒。光在1纳秒的时间内，可以前进30厘米。也就是说，在CPU的一个时钟周期内，光可以前进10厘米。因此，如果内存距离CPU超过5厘米，就不可能在一个时钟周期内完成数据的读取，这还没有考虑硬件的限制和电流实际上达不到光速。相比之下，寄存器在CPU内部，当然读起来会快一点。

距离对于桌面电脑影响很大，对于手机影响就要小得多。手机CPU的时钟频率比较慢（iPhone 5s为1.3GHz），而且手机的内存紧挨着CPU。

原因二：硬件设计不同

苹果公司新推出的iPhone 5s，CPU是A7，寄存器有6000多位（31个64位寄存器，加上32个128位寄存器）。而iPhone 5s的内存是1GB，约为80亿位（bit）。这意味着，高性能、高成本、高耗电的设计可以用在寄存器上，反正只有6000多位，而不能用在内存上。因为每个位的成本和能耗只要增加一点点，就会被放大80亿倍。

A7

事实上确实如此，内存的设计相对简单，每个位就是一个电容和一个晶体管，而寄存器的设计则完全不同，多出好几个电子元件。并且通电以后，寄存器的晶体管一直有电，而内存的晶体管只有用到的才有电，没用到的就没电，这样有利于省电。这些设计上的因素，决定了寄存器比内存读取速度更快。

原因三：工作方式不同

寄存器的工作方式很简单，只有两步：（1）找到相关的位，（2）读取这些位。

内存的工作方式就要复杂得多：

（1）找到数据的指针。（指针可能存放在寄存器内，所以这一步就已经包括寄存器的全部工作了。）

（2）将指针送往内存管理单元（MMU），由MMU将虚拟的内存地址翻译成实际的物理地址。

（3）将物理地址送往内存控制器（memory controller），由内存控制器找出该地址在哪一根内存插槽（bank）上。

（4）确定数据在哪一个内存块（chunk）上，从该块读取数据。

（5）数据先送回内存控制器，再送回CPU，然后开始使用。

内存的工作流程比寄存器多出许多步。每一步都会产生延迟，累积起来就使得内存比寄存器慢得多。

为了缓解寄存器与内存之间的巨大速度差异，硬件设计师做出了许多努力，包括在CPU内部设置缓存、优化CPU工作方式，尽量一次性从内存读取指令所要用到的全部数据等等。

（完）

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