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出版者:清华大学出版社

作者:Tom Archer

出品人:

页数:372 页

译者:侯晓霞

出版时间:2002-1-1

价格:49.00

装帧:平装

isbn号码:9787900637598

丛书系列:

图书标签:

• 计算机
• 程序设计
• C#
• NET
• 编程
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《C 技术内幕》 本书内容概览 《C 技术内幕》并非一本简单的 C 语言教程，它深入剖析了 C 语言的核心机制、底层实现以及在实际开发中至关重要的技术细节。本书旨在帮助读者超越表面的语法，建立对 C 运行原理的深刻理解，从而能够编写出更高效、更健壮、更具扩展性的应用程序。 第一部分：C 语言的核心基石 托管执行环境 (CLR) 深度解析： 本部分将带领读者深入了解 .NET Framework 的核心——通用语言运行时 (CLR)。我们将详细探讨 CLR 的内存管理机制，包括垃圾回收 (GC) 的工作原理、代际回收、弱引用等，帮助读者理解对象生命周期管理的关键。此外，还会深入讲解 Just-In-Time (JIT) 编译的流程，以及它如何将 CIL (Common Intermediate Language) 代码转换为原生机器码，从而优化程序性能。我们还将审视 CLR 的类型加载、验证和 JIT 编译的相互作用，揭示 C 代码是如何在运行时被激活的。 值类型与引用类型： 本节将清晰阐述 C 中值类型和引用类型的根本区别，以及它们在内存分配（栈 vs. 堆）上的差异。读者将学习到值类型装箱 (boxing) 和拆箱 (unboxing) 的过程，以及它们对性能可能产生的影响。同时，我们将探讨如何巧妙地利用这些类型的特性来优化代码，避免不必要的性能开销。 面向对象编程的精髓： 除了封装、继承和多态这些基本概念，本书将着重讲解 C 中面向对象设计的深层原理。我们将深入探讨接口与抽象类的细微差别，以及在不同场景下如何做出最佳选择。委托 (delegate) 和事件 (event) 作为 C 中实现回调和事件驱动编程的关键，将得到详尽的剖析，包括其工作原理和应用场景。同时，我们将审视SOLID设计原则在 C 中的具体体现，以及如何通过良好的面向对象设计构建可维护、可扩展的软件系统。 第二部分：C 高级特性与实践 泛型的内部机制： 泛型是 C 提高代码复用性和类型安全性的重要手段。本书将深入揭示泛型的类型擦除（在 Java 中）与非类型擦除（在 .NET 中）的区别，以及 .NET 是如何通过编译时检查和运行时处理来实现泛型的。我们将探讨协变 (covariance) 和逆变 (contravariance) 的概念，以及如何在泛型接口和委托中使用它们，从而实现更灵活的代码设计。 LINQ 的深入理解： Language Integrated Query (LINQ) 是 C 最具代表性的特性之一。本书将不仅仅停留在 LINQ 的查询语法层面，而是深入解析 LINQ 查询的背后机制，包括查询表达式到方法语法的转换，以及各种 LINQ 提供程序（如 LINQ to Objects, LINQ to SQL, LINQ to XML）的工作原理。读者将学习如何有效地使用 LINQ 进行数据查询、过滤、排序和转换，并理解其延迟执行 (deferred execution) 和即时执行 (immediate execution) 的概念。 异步编程的艺术： 随着现代应用程序对响应性和并发性的要求日益提高，异步编程变得至关重要。本书将详细阐述 `async` 和 `await` 关键字的工作原理，揭示它们如何通过状态机 (state machine) 将异步代码转化为可管理的状态转换。我们将深入探讨 `Task` 和 `Task` 的生命周期，以及 `ConfigureAwait(false)` 等选项的实际意义。此外，我们还将介绍使用 `IAsyncEnumerable` 进行异步流处理，以及如何处理异步操作中的异常和取消。 反射与元数据： 反射是 C 动态编程的关键。本书将引导读者探索 C 的元数据系统，以及反射如何利用元数据在运行时检查和操作类型、成员和属性。我们将详细介绍 `System.Reflection` 命名空间下的类和方法，并演示如何使用反射创建对象、调用方法、访问属性，以及如何在需要动态加载和执行代码的场景下应用反射。 扩展方法与匿名方法： 扩展方法允许我们为现有类型添加新的方法，而无需修改其源代码。本书将阐述扩展方法的实现原理，以及它们如何通过静态类和静态方法来实现。匿名方法（lambda 表达式）则为编写简洁的委托和事件处理代码提供了极大的便利。我们将深入探讨 lambda 表达式的捕获变量（closure）机制，以及它们在 LINQ 和异步编程中的广泛应用。 迭代器与 `yield`： 迭代器是实现自定义集合和序列的关键。本书将深入解析 `yield return` 和 `yield break` 语句的工作原理，以及它们如何构建状态机来生成序列。读者将学习如何编写高效的迭代器，以避免一次性加载整个数据集到内存中，从而优化内存使用和性能。 属性与特性 (Attributes)： 属性是 C 中描述代码元数据的强大机制。本书将详细介绍内置属性，如 `[Serializable]`, `[Obsolete]`, `[AttributeUsage]` 等，以及如何自定义属性来标记代码、传递信息。我们将探讨特性在序列化、序列化、AOP (Aspect-Oriented Programming) 等领域的应用，以及如何通过反射读取和应用这些特性。 第三部分：性能优化与底层探索 内存管理进阶： 在此部分，我们将更深入地探讨内存分配和释放的细节。除了垃圾回收，我们还会审视 `IDisposable` 接口和 `using` 语句在资源管理中的作用，以及它们如何确保非托管资源的正确释放。对于需要极致性能的场景，我们将介绍 `Span` 和 `Memory` 等新的内存处理技术，以及如何利用它们避免不必要的内存复制和分配。 性能剖析与调优： 掌握性能剖析工具是编写高效 C 代码的关键。本书将介绍 Visual Studio 中的性能剖析器，指导读者如何识别性能瓶颈，如 CPU 使用率过高、内存泄漏等。我们将探讨各种性能调优策略，包括算法优化、数据结构选择、缓存策略以及避免昂贵的运行时操作。 并发与并行编程： 随着多核处理器的普及，并发与并行编程成为提升应用程序性能的关键。本书将深入讲解 TPL (Task Parallel Library) 的基本概念，包括 `Task`, `Parallel.For`, `Parallel.ForEach` 等。我们将探讨线程同步原语，如 `lock`, `SemaphoreSlim`, `Mutex` 等，以及如何安全地管理共享资源。读者将学习如何避免死锁 (deadlock) 和竞态条件 (race condition)，并理解 actor 模型等更高级的并发模式。 IL (Intermediate Language) 剖析： 为了更深入地理解 C 代码的执行过程，本书将简要介绍 C 代码被编译成 CIL (Common Intermediate Language) 的过程。读者将接触到 CIL 的基本指令，并了解 C 语言特性是如何映射到 CIL 的。虽然不是一本 IL 编程书籍，但对 CIL 的了解有助于理解 JIT 编译和性能优化的底层原理。 谁应该阅读本书？ 有一定 C 编程基础，希望深入理解 C 语言底层机制的开发者。 追求代码性能和效率，希望编写更优化的 C 应用程序的工程师。 对 .NET CLR 和内存管理感兴趣，希望成为 C 专家的技术爱好者。 希望提升 C 编程能力，能够解决复杂技术挑战的软件架构师和技术主管。 通过《C 技术内幕》，您将获得对 C 强大功能的深刻洞察，并掌握编写高质量、高性能 C 代码的必备技能。

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这本书对于C#的并发编程部分，绝对是市面上数一数二的佳作。在多核处理器日益普及的今天，并发编程已经成为衡量一个程序员能力的重要指标。我之前也尝试过使用Thread、Task等来编写并发程序，但经常会遇到各种棘手的问题，比如死锁、竞态条件、线程安全等。而《C#技术内幕》则系统地讲解了并发编程的各种模式和技术，包括锁（lock）、信号量（Semaphore）、读写锁（ReaderWriterLockSlim）等同步原语的用法和适用场景。它还深入剖析了TPL（Task Parallel Library）的设计理念，以及如何利用Parallel.For、Parallel.ForEach等并行迭代器来简化并发代码的编写。最让我惊喜的是，书中还探讨了actor模型在C#中的实现，以及响应式扩展（Rx.NET）在处理异步数据流方面的强大能力。这些内容对于我构建高吞吐量、高响应性的应用程序非常有指导意义。

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这本书真的颠覆了我过去对C#的认知！我原本以为自己已经掌握了C#的大部分核心内容，也确实写过不少项目，但深入阅读《C#技术内幕》之后，我才意识到自己只是站在了巨人的肩膀上，而这本书则为我打开了通往更深层次理解的大门。特别是关于垃圾回收（GC）机制的讲解，我之前只知道它会自动帮我们管理内存，但具体它是如何工作的？各种垃圾回收算法（如标记-清除、复制、分代回收）的原理是什么？它们各自的优缺点在哪里？这本书都给出了非常详尽的解答，并且通过生动的图示和代码示例，让我能够直观地理解这些复杂的概念。我记得其中一个章节详细阐述了GC的触发时机、暂停时间以及如何优化GC的性能，这对于处理内存敏感的应用程序至关重要。通过学习这本书，我能够更好地预估内存使用情况，甚至主动地进行一些内存优化，从而显著提升程序的性能和稳定性。这种由浅入深、由表及里的讲解方式，让我受益匪浅，也让我对C#这门语言产生了全新的敬畏之情。

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这本书最让我印象深刻的是它对C#语言特性演进的梳理和剖析。我一直对.NET Framework到.NET Core再到.NET 5/6/7/8的转变过程感到好奇，也知道这个过程中引入了许多新的语言特性，但具体是哪些？它们解决了什么问题？又带来了什么新的编程范式？《C#技术内幕》在这方面做得非常出色。它不仅仅是罗列这些新特性，更重要的是结合实际应用场景，讲解了诸如LINQ的强大之处，async/await在异步编程中的革命性作用，模式匹配如何简化代码逻辑，以及record类型如何优雅地处理不可变数据。阅读的过程中，我常常会回想起自己过去写过的那些冗长、复杂的代码，如果当时能有这些特性，效率会提高多少？这本书就像一位经验丰富的导师，循循善诱地引导我掌握这些现代C#开发的核心工具。而且，书中还探讨了C#在函数式编程、响应式编程等方面的应用，这对于想要提升自己技术深度和广度的开发者来说，无疑是宝贵的财富。

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《C#技术内幕》在对.NET库（BCL - Base Class Library）的深入解读方面，堪称一本宝典。我之前对.NET提供的各种强大类库，如文件IO、网络通信、XML处理、数据访问等，只是知其然地使用，对它们底层的实现机制了解甚少。这本书则系统地介绍了这些类库的设计理念和核心组件。例如，它详细讲解了`System.IO`命名空间下各个类的作用，以及如何高效地进行文件读写操作。在网络通信方面，它深入剖析了`System.Net`命名空间下的`Socket`、`TcpClient`、`HttpClient`等类的工作原理。而且，书中还对LINQ to Objects、LINQ to SQL/Entities等数据访问技术的实现原理做了详尽的解释。这些深入的讲解，让我能够更充分地利用.NET库提供的强大功能，并且在遇到性能瓶颈时，能够找到优化的方向。

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这本书在对C#的内存管理和性能优化方面的指导，是我最为看重的部分之一。我一直知道，编写高效的代码是程序员的必修课，《C#技术内幕》在这方面提供了许多实用的技巧和深入的原理讲解。除了前面提到的垃圾回收机制，书中还详细介绍了值类型（Value Types）和引用类型（Reference Types）的区别，以及它们在内存中的存储方式，这对于理解对象分配和生命周期至关重要。我还学习到了装箱（Boxing）和拆箱（Unboxing）的开销，以及如何尽量避免它们来提升性能。此外，书中还探讨了`IDisposable`接口在资源管理中的作用，以及`using`语句如何确保非托管资源的正确释放。通过学习这些内容，我能够更明智地选择数据结构，优化算法，并且在实际开发中写出更高效、资源消耗更小的程序。

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《C#技术内幕》的语言风格非常适合我这样的开发者。它并没有一味地追求晦涩的理论，而是将复杂的概念以清晰、易懂的方式呈现出来。书中大量的代码示例，都具有很强的实际参考价值，我可以直接在自己的项目中尝试和验证。作者在解释每一个技术点时，都会从“为什么”出发，解释引入这个特性的原因，以及它解决了什么问题，这使得我能够更深入地理解技术的本质，而不是仅仅停留在 API 的使用层面。而且，本书对于 C# 语言的未来发展趋势也进行了探讨，这让我对自己的学习方向有了更清晰的规划。总而言之，这是一本让我从“知道”到“理解”，再到“应用”的质变过程的书籍，我强烈推荐给所有想要深入掌握 C# 的开发者。

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我一直对C#的泛型（Generics）特性情有独钟，因为它极大地提高了代码的类型安全和性能。然而，《C#技术内幕》对泛型做了更深层次的挖掘，让我大开眼界。书中详细解释了泛型的类型擦除、协变（Covariance）和逆变（Contravariance）的概念，以及它们是如何工作的。我之前总是模糊不清地知道协变和逆变的存在，但无法清晰地解释它们，这本书则通过生动的示例，让我彻底明白了它们的意义和应用。例如，理解了逆变在委托（Delegate）中的应用，以及如何通过协变来简化集合（Collection）的操作。此外，书中还探讨了约束（Constraints）在泛型中的作用，以及如何通过接口约束、基类约束、构造函数约束来限制泛型类型参数的范围，从而编写出更具弹性和健壮性的代码。这种对细节的深入剖析，让我能够更好地利用泛型来优化我的代码。

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这本书在对C#异常处理机制的讲解上，可以说是做得非常到位。我一直以来都是按照“try-catch-finally”的模式来处理异常，但对于异常的本质，以及不同类型的异常（如`System.Exception`、`ArgumentNullException`、`InvalidOperationException`等）的含义和应用场景，并没有一个清晰的认识。《C#技术内幕》则系统地阐述了异常的生命周期，包括异常的抛出、捕获和传递。它详细解释了`throw`和`rethrow`的区别，以及`finally`块在确保资源释放方面的重要性。更让我受益匪浅的是，书中提倡了一种更健壮的异常处理策略，比如避免捕获过于通用的异常，以及如何通过自定义异常来更好地表达业务逻辑中的错误。此外，我还学习到了关于HRESULT、堆栈跟踪（Stack Trace）等更底层的异常信息，这些对于诊断复杂的运行时错误非常有帮助。

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我之所以选择阅读《C#技术内幕》，很大程度上是因为我一直对CLR（Common Language Runtime）的底层运作机制充满好奇。这本书在这方面提供了极其深入的洞察。它详细解释了JIT（Just-In-Time）编译的工作原理，包括代码是如何被编译成原生机器码的，以及各种编译优化技术是如何提升执行效率的。我还学习到了类型系统、元数据、IL（Intermediate Language）等概念，并且理解了它们在整个运行过程中的作用。特别是关于委托（Delegate）和事件（Event）的实现原理，这本书用非常清晰的方式揭示了它们背后的委托类型、方法组转换以及事件的订阅和发布机制。我之前只是会使用这些特性，但不知道其本质，现在终于能够做到知其然更知其所以然。这对于我排查一些性能问题，或者在特定场景下编写更高效的代码，提供了坚实的基础。这本书的深度让我觉得，我之前的C#知识可能只是停留在“会用”的层面，而这本书则让我开始触及“精通”的门槛。

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《C#技术内幕》在面向对象编程（OOP）的深入探讨方面，给了我很大的启发。我一直认为自己对OOP的四大基本原则（封装、继承、多态、抽象）已经相当熟悉，但阅读这本书后，我才真正理解了它们在C#语言中的精妙体现，以及如何更有效地运用它们来设计出更健壮、可维护、易扩展的代码。书中对接口（Interface）、抽象类（Abstract Class）的区分和选择，以及它们在实现多态性方面的作用，都有着详尽的阐述。我还学习到了各种设计模式（如工厂模式、单例模式、策略模式等）在C#中的具体实现和最佳实践，这些模式的引入，极大地提高了代码的可读性和复用性。特别是书中关于 SOLID 原则的讲解，让我认识到如何编写更符合设计原则的代码，从而避免未来开发中的许多不必要的麻烦。这本书让我对“面向对象”这三个字有了更深刻的理解。

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