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出版者:辽宁东北大学

作者:陈春华，夏利主编

出品人:

页数:128

译者:

出版时间:2004-1

价格:12.60元

装帧:

isbn号码:9787811020007

丛书系列:

图书标签:

• 微机原理
• 汇编语言
• 接口技术
• 实验教程
• 计算机组成原理
• 8086
• 单片机
• 数字电路
• 电子技术
• 实践教学

编程语言深度解析：从基础语法到高级应用 本书全面深入地探讨了现代编程语言的结构、设计哲学以及在不同应用场景下的实践技巧。 第一章：语言基础与核心概念 本章旨在为读者构建坚实的编程基础。我们首先从最基本的语法元素入手，详细剖析变量、数据类型（包括原始类型与复合类型）的内存模型与存储机制。接着，深入讲解控制流结构，如条件语句（if-else, switch/case）和循环结构（for, while, do-while），重点在于理解其执行效率与代码可读性之间的权衡。函数作为代码复用的核心单元，其定义、参数传递机制（值传递与引用传递的细微差别）、作用域规则以及递归调用将得到详尽的阐述。此外，我们将介绍面向过程编程范式下的模块化设计原则，确保读者能够编写出结构清晰、逻辑分明的初始代码块。对于初学者而言，本章提供了必要的脚手架，帮助他们快速掌握一门新语言的“语言习惯”。 第二章：面向对象编程（OOP）的精髓 面向对象编程是现代软件开发的主流范式。本章将从抽象类的概念开始，逐步引入封装、继承和多态这三大核心支柱。 封装：不仅是数据隐藏，更关乎对象边界的明确界定。我们将探讨访问修饰符（public, private, protected）在不同语言中的实际效力，并讨论何时应该使用内部类或私有方法来保护内部状态。 继承：深入讨论单继承与多重继承的优劣势，以及接口（Interface）作为替代多重继承的优雅方案。重点分析继承链中的构造函数调用顺序与运行时多态的实现机制，例如虚函数表（vtable）的工作原理。 多态：这是OOP的灵魂。我们将区分编译时多态（函数重载）和运行时多态（方法覆盖）。通过大量的代码示例，展示如何利用多态性设计出可扩展、易于维护的框架和库。 第三章：内存管理与性能优化 程序性能的瓶颈往往隐藏在内存的分配与回收过程中。本章将聚焦于语言层面对内存的控制。 对于手动内存管理的语言，我们将详细讲解栈（Stack）与堆（Heap）的区别，指针的算术运算及其带来的安全隐患。更重要的是，我们将深入探讨资源获取即初始化（RAII）技术，这是编写健壮C++代码的关键。 对于自动内存管理的语言，如Java或Python，我们必须理解垃圾回收（GC）的机制。本章会对比不同的GC算法，例如引用计数、标记-清除（Mark-and-Sweep）、分代回收（Generational Collection）等，分析它们在不同负载场景下的停顿时间（Pause Time）和吞吐量表现。理解GC的触发条件和调优参数，是编写高性能后端服务的必要技能。 第四章：并发性与并行性 在多核处理器成为标配的今天，编写能够有效利用并行资源的程序至关重要。本章将区分并发（Concurrency）与并行（Parallelism）的概念。 我们将探讨实现并发编程的几种主要模型： 1. 线程模型：讲解线程的创建、同步与通信。深入分析竞态条件（Race Condition）的产生，并全面讲解锁（Mutex）、信号量（Semaphore）、条件变量（Condition Variables）等同步原语的正确使用方法。特别强调死锁（Deadlock）的检测与预防策略。 2. 异步编程模型：介绍基于事件循环（Event Loop）的非阻塞I/O模型，如Node.js或Python的asyncio。我们将剖析回调（Callback）、Promise/Future以及async/await语法的演进，理解它们如何解决“回调地狱”问题。 3. 消息传递模型：探讨Actor模型或其他基于消息队列的通信方式，分析其在分布式系统中的优势。 第五章：泛型编程与类型系统 泛型编程允许编写独立于特定数据类型的代码，是实现高度抽象和代码复用的重要手段。本章将研究模板（Templates，如C++）或泛型（Generics，如Java/C）的实现原理。我们将探讨编译期多态如何通过模板实例化达成，并讨论模板元编程（Template Metaprogramming）的强大能力。 随后，我们将剖析语言的类型系统。对比静态类型（Static Typing）与动态类型（Dynamic Typing）的优缺点，尤其关注类型推导（Type Inference）技术如何平衡安全性和编写效率。此外，高级主题如代数数据类型（Algebraic Data Types, ADT）和类型约束（Type Constraints）的引入，将帮助读者构建更健壮的类型安全代码。 第六章：标准库与生态系统 任何现代语言的价值都体现在其丰富的标准库和活跃的生态系统上。本章不针对某一特定语言，而是讲解如何高效地利用通用标准库模块： 集合框架：深入分析各种数据结构（列表、映射、集合、树）在不同场景下的时间复杂度表现，指导读者做出最佳选择。 I/O操作：讲解文件系统交互、流（Stream）的概念，以及如何处理缓冲（Buffering）以优化读写效率。 网络编程基础：介绍Socket编程的基本接口，理解TCP/IP协议栈在应用层的使用。 构建系统与包管理：探讨如何使用主流的构建工具（如Maven, Gradle, Cargo, npm）来管理依赖、自动化编译和测试流程。 第七章：高级设计模式与软件架构 本章将理论知识应用于实际的软件工程挑战。我们将详细分析GoF（Gang of Four）提出的经典设计模式，例如工厂模式、单例模式、观察者模式和策略模式，解释它们解决的具体问题和适用范围。 更进一步，我们将探讨宏观层面的软件架构风格，如分层架构（Layered Architecture）、微服务（Microservices）和事件驱动架构（EDA）。重点分析如何根据业务需求、团队规模和技术栈选择合适的架构，并讨论如何在选定的架构下，利用语言特性实现解耦和高内聚。 结论 本书旨在培养读者对编程语言背后的原理有深刻的理解，而不仅仅停留在API的调用层面。通过对基础概念的深入挖掘、对内存与并发的精细控制，以及对高级设计哲学的掌握，读者将能够驾驭任何复杂的软件项目，设计出高效、可靠且富有洞察力的解决方案。

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说实话，微机原理这门课，对于我们这些非电子信息专业的学生来说，简直就是一堵难以逾越的高墙。我上学那会儿用的教材，简直就是一本厚厚的“指令手册”加上几页不知所云的硬件原理图。每次翻开，首先看到的就是密密麻麻的寄存器名称和跳转指令的助记符，完全摸不着头脑，感觉自己像个试图阅读外星文字的密码学家。这本书给我的初步印象是，它似乎试图构建一个更平滑的学习曲线。我观察到它可能在介绍完基本的CPU结构后，会立即切入一个具体的、小型的实验项目，比如如何用汇编语言点亮一个LED灯，或者如何通过端口读写一个简单的输入设备。这种“先实践，再深化理论”的编排思路，如果贯彻得好，绝对能大幅度提升学习的兴趣和效率。我最怕的就是那种上来就跟你讲各种复杂的时序图和总线仲裁机制，让人还没开始动手就已经放弃了。期待这本书能把那些繁琐的底层细节，用最接地气的方式呈现出来，让我们真切地感受到我们正在操作的是一个可以被我们控制的机器，而不是一个神秘的黑箱。

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拿到这本书，最直观的感受是排版相当紧凑，但又不至于让人感到压抑，看得出编者在信息密度上是下了功夫的。不像有些教材，为了显得内容丰富，恨不得把每个公式都用大号字体加粗。这本书的字体选择和行距处理得比较得当，虽然内容本身涉及大量的十六进制和二进制代码，但整体阅读体验还算流畅。我注意到书里的一些插图，尤其是关于总线结构和地址映射的部分，看起来逻辑性很强，不是那种随便画的示意图。这很重要，因为微机原理的难点往往在于抽象概念的可视化困难，一旦结构看不懂，后续的指令理解就会像在迷宫里绕圈。我希望它能更深入地探讨一些现代微机系统设计中依然重要的底层概念，比如缓存一致性或者DMA控制器的工作机制，而不是仅仅停留在上世纪八十年代的经典架构上做表面文章。如果能引入一些现代MCU或FPGA的思维来反观传统微机原理，那就更具价值了。总的来说，从外观和初步翻阅来看，它展现了一种严谨的学术态度和对教学效果的重视。

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这本书的封面设计倒是挺引人注目的，那种深蓝与亮橙色的撞击感，让人一眼就能感受到它与传统教材那种严肃刻板的距离。拿到手里掂了掂分量，就知道内容肯定不轻薄，翻开目录，那些章节标题——“8086/8088架构解析”、“存储器组织与访问时序”、“可编程接口芯片应用”等等，一下子就把我拉回了那个充满晶体管和汇编语言的年代。我记得大学里上这门课的时候，概念总是飘忽不定，寄存器和段寄存器之间的关系，中断处理流程的跳转逻辑，光是靠死记硬背是完全搞不定的。这本书的特点似乎在于它试图用一种更接近实践的方式来阐述理论，比如它可能在每个章节的开头就抛出一个实际的硬件问题，引导我们去思考背后的原理，而不是单纯地罗列指令集。我特别期待它在实验指导部分的处理，如果能提供足够详尽的硬件连接图和仿真步骤，那对于自学或者基础薄弱的同学来说，简直是救命稻草。毕竟，微机原理这玩意，不亲手敲代码、不观察示波器上的波形，永远都只是纸上谈兵。希望这本教材能真正做到理论与实践的完美结合，让那些晦涩难懂的时序图和总线协议变得清晰易懂。

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这本书的“教程”二字在封面上显得尤为突出，这暗示了它将不仅仅是理论的堆砌，而更侧重于操作指导。在学习涉及硬件接口技术时，理论知识的掌握只是第一步，如何选择合适的芯片、如何正确地进行I/O端口的编程、如何处理外部中断的服务程序，才是决定成败的关键。我注意到一些优秀的教程会详细列出所使用的实验平台或开发板的具体型号和配置，这一点非常重要，因为不同平台之间的硬件差异，会导致代码和连接方式的巨大不同。如果这本书在这方面做得足够细致，比如为每一个实验都提供了详细的物料清单和接线图，甚至是针对几种主流开发环境的兼容性说明，那么它在工程实践层面的价值就体现出来了。我希望能看到书中对各种标准接口（如并行、串口）的实际应用案例有深入的剖析，不仅仅是介绍其工作原理，更能体现出在实际工程中处理兼容性、数据流控制等方面遇到的“坑”以及规避方法。一本好的教程，应该是一个经验丰富的工程师的“笔记”，而不是一份冰冷的规范文件。

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从书籍的整体风格来看，它流露着一种扎实的工科气息，没有过多华丽的辞藻去修饰那些硬核的技术内容，这一点我很欣赏。微机原理的学习，本质上是对计算机底层运行逻辑的一次深刻洞察，它要求学习者具备高度的逻辑推理能力和对细节的敏感性。这本书的价值，我认为将体现在它对“为什么”的解释上，而不仅仅是“是什么”。比如，为什么数据总线需要分时复用，为什么需要堆栈来管理函数调用，这些看似基础的问题，往往隐藏着对CPU设计哲学的深刻理解。我希望这本书在解释这些底层机制时，能够提供足够的历史背景或设计权衡的分析。例如，在介绍中断向量表时，能对比一下不同架构在中断响应速度上的差异和取舍。如果它能做到这一点，那么它就不只是一本工具书，而是一本能够启发思考、培养扎实基础的优秀教材。优秀的教程应当能够引导读者构建起一个完整、自洽的微机系统知识体系，而不是零散的知识点集合。

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