Cómo estudiar Estructura e Interpretación de Programas de Computadora (SICP)

SICP es un libro y un curso de estudio legendario en el MIT (Instituto Tecnológico de Massachusetts).

SICP no es un libro sobre lenguajes de programación o desarrollo de software, no es un libro sobre programación orientada a objetos, programación funcional o patrones de diseño.

SICP es un libro sobre ciencias de la computación. Trata sobre la percepción de las computadoras como máquinas abstractas utilizadas para manipular datos. A pesar de que el libro fue publicado por primera vez en 1984 (la segunda edición salió en 1996), todavía es relevante y lo seguirá siendo en el futuro. SICP ha estado constantemente en la lista de los mejores libros de programación durante décadas.

Este es uno de los grandes clásicos de la ciencia de la computación. Compré mi primer ejemplar hace 15 años y todavía siento que no he aprendido todo lo que el libro tiene para enseñar. — Paul Graham.

La cita procede de una reseña de Amazon de 2000 atribuida a Paul Graham, así que ese "hace 15 años" se refiere a aquella fecha.

¿Vale la pena leerlo? Definitivamente, todos los desarrolladores de cualquier lenguaje de programación y nivel de experiencia deberían leerlo. SICP es un libro bastante complejo, por lo que se ha creado esta guía que estás leyendo ahora.

El texto completo del libro está disponible gratis en línea, con licencia Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0, en el sitio oficial del libro. Además, las videoconferencias del curso original se pueden ver en MIT OpenCourseWare.

Resumen muy breve

Abstracción mediante funciones

1. Elementos de programas

• Expresiones
• Estrategias de evaluación
• Modelo de sustitución de evaluación

2. Funciones y los procesos que generan

• Recursión lineal y recursión iterativa
• Recursión en estructura de árbol

3. Funciones de orden superior

• Funciones como argumentos
• Construcción de funciones con lambda
• Funciones como valores de retorno

Abstracción mediante datos

1. I****ntroducción a la abstracción de datos

• Barreras de abstracción
• ¿Qué son los datos?

2. Datos jerárquicos y propiedad de cierre

• Representación de secuencias
• Estructuras jerárquicas
• Secuencias como interfaces estándar

3. Datos simbólicos

• Citas

4. Representaciones múltiples de datos abstractos

• Etiquetado de datos
• Programación dirigida por datos. Aditividad.

Modularidad, Objetos y Estado

1. Asignación y estado local

• Ventajas de la asignación
• Desventajas de la asignación

2. Modelo con entornos

• Reglas de evaluación
• Aplicación
• Marcos como repositorios de estado local

3. Modelado con datos mutables

• Lista mutable
• Representación de colas
• Representación de tablas

4. Multitarea

5. Hilos

Abstracción metalingüística

1. Evaluador metacircular

• Un intérprete de Scheme escrito en Scheme

2. Variaciones del evaluador

• Evaluación perezosa
• Computación no determinista
• Programación lógica

Cálculo con máquinas de registro

1. Diseño de máquinas de registro

• Descripción de máquinas y un simulador

2. Del evaluador a la máquina

• Evaluador de control explícito
• Gestión de memoria y compilación

Recomendaciones

Lo primero que hay que entender es que SICP no es solo un libro. Es un curso universitario presentado en forma de libro. Es difícil y extenso, y no tiene sentido estudiarlo sin práctica. No tendrás que inventar la práctica. Después de cada capítulo, hay un conjunto de ejercicios que los autores te piden que completes. Algunos de ellos son puramente matemáticos (te piden que demuestres algo) o requieren una buena base matemática. Puedes y debes saltarte algunos de ellos, de lo contrario, puedes perder la motivación rápidamente.

Cuánto leer

SICP se puede dividir en dos partes. La primera parte incluye los capítulos 1, 2 y 3. La segunda parte incluye los capítulos 4 y 5. La diferencia es que la segunda parte aborda temas más profundos y solo puede ser superada por alguien realmente apasionado. Por esta razón, Códica recomienda establecer como objetivo completar los primeros tres capítulos. El resto se puede dejar para más adelante sin problemas.

Lenguaje

Para los ejemplos y prácticas en el libro se utiliza el lenguaje Scheme, creado por los autores del curso. Es uno de los dialectos de la familia Lisp. Como cualquier lenguaje Lisp, Scheme tiene una sintaxis primitiva que se puede aprender en pocas horas. Es muy diferente de los lenguajes más comunes, pero tiene varias ventajas importantes que se mencionan en el libro.

Existe también la edición en JavaScript (SICP JavaScript Edition, MIT Press, 2022), adaptada por Martin Henz y Tobias Wrigstad, que puede ser útil si prefieres no aprender Scheme primero. Está disponible en línea en el sitio SICP JS. Para estudiar el texto original, en cambio, conviene usar Racket, como se explica más abajo.

La elección de Scheme como lenguaje principal para el curso se justifica porque permite centrarse en la esencia de las cosas en lugar de en la sintaxis, y permite ver conceptos puros en su forma original. Scheme, al igual que cualquier Lisp, tiene una expresividad increíblemente alta debido a que todo en el lenguaje es una expresión y no hay instrucciones en absoluto.

La segunda razón es la homoiconicidad. Esta es una propiedad de los lenguajes en los que los datos y el código son lo mismo. Es difícil entender esta tesis con palabras, hay que experimentarla en la práctica. También hay una tercera razón, los macros, pero no se utilizan en el libro.

El lenguaje Scheme es, en primer lugar, un estándar de lenguaje y hay diferentes implementaciones de este estándar. En este momento, uno de los descendientes más desarrollados y en constante desarrollo de Scheme es el lenguaje Racket. Códica recomienda estudiar SICP con Racket. Específicamente para esta guía, hemos preparado un repositorio que se puede utilizar como base para el código. Te recomendamos que eches un vistazo al repositorio al menos para aprender cómo configurar Racket para que sea compatible con el estándar de Scheme utilizado en los ejemplos de código del libro, ya que pocas implementaciones existentes de Scheme permiten recrear el "entorno" en sí mismo, ¡pero afortunadamente Racket puede hacerlo! No olvides configurar correctamente tu editor, porque los lenguajes Lisp requieren soporte del editor para trabajar cómodamente.

Formato

En GitHub puedes encontrarmuchos repositorios que contienen soluciones a los ejercicios de SICP en varios lenguajes de programación. Recomendamos encarecidamente hacer lo mismo: crear un repositorio en tu cuenta y subir todas tus soluciones allí. Idealmente, cada solución debería ir acompañada de pruebas. Este enfoque es beneficioso no solo porque te permite mejorar tus habilidades en Git y obtener motivación adicional, sino también porque tendrás código que puedes mostrar cuando busques trabajo. Además, puede que el entrevistador conozca SICP, y en ese caso esto te dará puntos extra y te permitirá tener una conversación productiva.

Si estudias con un asistente de inteligencia artificial, úsalo para que te explique conceptos o revise tu razonamiento, pero resuelve los ejercicios por tu cuenta. Los ejercicios de SICP sirven para entrenar tu forma de pensar, y si copias la solución ya hecha pierdes ese beneficio. Eso también aplica a tu repositorio, ya que un código que no puedas explicar no te ayudará en una entrevista.