更新时间:2010-09-08

盗梦空间:inception:一部关于c++的电影

看了豆瓣上牛人们的影评，其数学，几何，物理知识的综合运用能力让人叹为观止，流形，非欧空间，分形，混沌的概念玄之又玄。其实这部电影对于程序员来说完全可以用面向对象语言完美解释。下面对基本概念做分析：

(1)对象。

　　对象是人们要进行研究的任何事物，从最简单的整数到复杂的飞机等均可看作对象，它不仅能表示具体的事物，还能表示抽象的规则、计划或事件。

梦境是现实生活的抽象，梦境中所有的实体，都是某种抽象的实例化，这就是对象（object）。

　　(2)对象的状态和行为。
　　对象具有状态，一个对象用数据值来描述它的状态。
　　对象还有操作，用于改变对象的状态，对象及其操作就是对象的行为。

　　对象实现了数据和操作的结合，使数据和操作封装于对象的统一体中

举陀螺为例，他的状态包括，大小，重量，颜色，转速等数据，而对他的操作可以有转动，静止。那么对象就是数据和操作的结合。

(3)类。
　　具有相同或相似性质的对象的抽象就是类。因此，对象的抽象是类，类的具体化就是对象，也可以说类的实例是对象。
　　类具有属性，它是对象的状态的抽象，用数据结构来描述类的属性。

　　类具有操作，它是对象的行为的抽象，用操作名和实现该操作的方法来描述。

c++革命性的提出了类的概念，使纷繁芜杂的世界在计算机语言中得到高度抽象。如果把所有梦境参与者看成计算机，做梦的过程看成一次程序的运行，那么造梦师（architect）等同于程序员的作用，天才小萝莉构造出的大桥，迷宫，酒店，堡垒都是其所属类的实例。正是由于这些类拥有相同的属性，梦境参与者才得以共享梦境。做梦人是程序运行的主机（host），其他人构成了一次分布式计算，以共享内存（shared memory）的方式进入主机的梦境。

(4)继承

继承（Inheritance）是指子类别（subclass）继承超类别（superclass），会自动取得超类别除私有特质外的全部特质，同一类别的所有实体都会自动有该类别的全部特质，做到程式码再用（reuse）。

其中，梦的嵌套理论深得c++中继承的精髓，每一层梦境的深入都是一次类的继承。上一层梦境的某些特质由于是私有属性，所以没有传到下一层，这也就是为什么从嘈杂的城市，缩小到一个酒店，再到雪山中的一个堡垒的原因。梦的嵌套其实和函数的嵌套非常类似，在函数运行过程中调用其他函数，以获得其他做梦人的访问权。可惜inception中的设定不支持递归调用（做梦人本身不得调用自己，再进入下层梦境）。也许因为递归调用中要大量使用堆栈，为防止堆栈溢出，避免做梦人由于大脑容量不足对其造成损害，所以不敢采用吧。所以我建议leo再下一版本中加入虚拟内存的概念，以扩大其使用范围。

函数调用的大忌是没有返回点，如死循环等状况发生，做梦人将永远陷入其中。梦的结束等效于进程放弃cpu，进程以基于时间片轮转的方式运行，只有时间片用完，也就是药力失效的时候，做梦人才能醒来，否则只能在死亡的时候（自杀或被外界强制杀死）回到上一层。外界刺激，也就是电影中的 kick，是调度器（scheduler）给进程发的信号。而synchronized kick则借用了多线程环境下很重要的概念--进程同步。其中timing是关键因素，学过实时系统的人应该知道，可以通过发送事件的方式唤醒进程。电影中运用音乐倒计时可以说恰到好处，音乐一止，万物苏醒。至于时间上的缩放比例，无非是每一层自定义了时钟的概念，如果以cpu的时钟周期为基准，则每一层梦境都按比例定义了自己的周期，比如linux内核就以Hz作为其运行的时间度量基准。

至于limbo，电影中所谓的潜意识边缘，或者迷失域，则类似于指针的指针的指针的指针。多层指针极易造成内存越界与指向紊乱，最终程序错误，甚至内核崩溃。堕入迷失域的人会丧失记忆，就如同内存断电般可怕。虽然此时死亡（关机重启），会回到现实，但是这一行为通常需要外界的操作，以往内存中的数据也会全部消失。