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出版者:蓝色畅想图书发行有限公司（高等教育出版社）

作者:童欣

出品人:

页数:299

译者:

出版时间:2003-09-01

价格:26.40元

装帧:简裝本

isbn号码:9787040126549

丛书系列:

图书标签:

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深入解析现代编程范式与软件工程实践 图书名称： 现代编程语言设计与编译原理 书籍简介： 本书旨在为读者提供一个全面、深入的视角，剖析当前主流编程语言的设计哲学、底层实现机制，并结合前沿的软件工程实践，构建起从高级抽象到机器指令的完整知识体系。我们不再局限于某一特定语言的语法教学，而是着眼于跨语言的思维模型构建，使读者能够驾驭复杂系统的设计与优化。 --- 第一部分：编程范式的前世今生与融合演化 本部分将系统梳理不同编程范式的核心思想，探讨它们如何应对特定的计算挑战，并重点分析当代语言如何在这些范式间实现高效的集成与取舍。 第一章：结构化编程的基石与局限 我们将回顾结构化编程（Imperative Programming）的起源，重点解析程序控制流的精确管理。内容包括自顶向下设计方法、过程抽象的实现、模块化编程的早期实践。深入讨论顺序、选择、循环这三大基本结构如何构建复杂的算法逻辑，并分析其在处理高并发和数据依赖性问题时暴露出的固有缺陷，为后续范式演进提供历史背景。 第二章：函数式编程的纯粹与力量 本章将深入探讨函数式编程（Functional Programming, FP）的数学基础，特别是λ演算与高阶函数。我们详细阐述不可变性（Immutability）、引用透明性（Referential Transparency）和无副作用（Side-effect Free）的严格要求。通过对模式匹配（Pattern Matching）、代数数据类型（Algebraic Data Types, ADT）和 Monad 结构（如 Maybe, Either, IO）的详尽解析，读者将掌握如何利用 FP 范式编写出易于推理、便于并行化的代码。本章会以 Haskell 或 Scala 为例，展示 FP 如何在处理状态管理和副作用控制方面提供优雅的解决方案。 第三章：面向对象设计的深化与反思 面向对象编程（Object-Oriented Programming, OOP）仍然是构建大型企业级应用的主流范式。本章超越基础的封装、继承、多态，聚焦于现代 OOP 的设计模式（如 GoF 23 种模式的现代应用）、接口隔离原则（ISP）和依赖倒置原则（DIP）的实际工程意义。我们将批判性地审视“万物皆对象”的过度泛化，探讨组合优于继承的现代趋势，并讨论如何通过 Mixin 或 Trait 来增强传统类继承的灵活性。 第四章：面向切面编程与元编程 探索超越传统范式的技术，如面向切面编程（Aspect-Oriented Programming, AOP），研究如何将横切关注点（如日志、事务管理、安全校验）从核心业务逻辑中解耦。同时，深入研究元编程（Metaprogramming）——即编写能操作其他代码的代码的能力，包括宏（Macros）的实现原理和反射（Reflection）机制在动态语言中的应用，理解它们对代码生成和运行时优化的影响。 --- 第二部分：编译原理与底层代码生成优化 本部分将深入计算机科学的核心，解析高级语言代码如何被转化为高效的机器指令，重点关注现代编译器的中间表示（IR）设计与优化策略。 第五章：词法分析、语法分析与抽象语法树（AST） 本章详述编译器前端的构建过程。从正则表达式到有限自动机，解析词法分析器（Lexer）的构建。随后，聚焦于上下文无关文法（CFG）和 LL/LR 分析技术，解释如何构建出程序的结构化表示——抽象语法树（AST）。我们将详细剖析 AST 的数据结构，它是后续语义分析和代码优化的核心桥梁。 第六章：语义分析与中间表示（IR）的设计 理解程序含义的阶段，包括类型检查（Type Checking）、作用域解析（Scope Resolution）和控制流图（CFG）的构建。本章的核心在于中间表示（IR）的设计。我们将对比三地址码（Three-Address Code）、静态单赋值（SSA）形式的优缺点，并说明为何 SSA 形式成为现代高性能编译器（如 LLVM）进行复杂优化的首选结构。 第七章：代码生成与机器无关优化 深入探讨代码生成阶段的策略，如何将 IR 映射到目标机器的指令集。重点分析机器无关优化技术，例如常量折叠（Constant Folding）、死代码消除（Dead Code Elimination）、循环展开（Loop Unrolling）和公共子表达式消除（Common Subexpression Elimination）。读者将理解编译器如何通过这些步骤，在不依赖特定硬件架构的前提下，提升代码执行效率。 第八章：目标代码生成与寄存器分配 本章聚焦于面向特定架构的优化。详细解析指令选择（Instruction Selection）过程，以及如何高效地利用目标机器的有限寄存器资源。我们将探讨基于图着色（Graph Coloring）的寄存器分配算法，这是决定最终执行性能的关键环节。此外，还会涉及向量化指令（SIMD）的使用和流水线（Pipelining）对代码布局的影响。 --- 第三部分：并发模型、内存管理与系统集成 本部分关注现代软件系统对性能和安全性的核心诉求，探讨并发编程的复杂性以及内存如何在不同抽象层级被精确控制。 第九章：现代并发编程模型与同步原语 面对多核时代的挑战，本章系统比较不同的并发模型：基于共享内存的线程模型、基于消息传递的 Actor 模型（如 Erlang/Akka）和 Go 语言的 Goroutine 模型。我们将深入剖析并发编程的陷阱，包括竞态条件（Race Conditions）、死锁（Deadlocks）和活锁（Livelock），并详细讲解如何正确使用锁（Mutex, Semaphore）、原子操作（Atomic Operations）以及内存屏障（Memory Barriers）来保证数据一致性。 第十章：内存管理与垃圾回收（GC）机制 内存管理是性能优化的核心战场。本章详细对比手动内存管理（如 C/C++ 中的 RAII 技巧）与自动内存管理（垃圾回收）。我们将剖析主流 GC 算法，包括引用计数、标记-清除（Mark-Sweep）、复制（Copying）和分代回收（Generational GC）。重点分析延迟（Latency）与吞吐量（Throughput）之间的权衡，以及如何通过调整 GC 参数来优化实时系统的表现。 第十一章：跨语言互操作性与运行时系统 探讨如何设计能够与其他系统无缝交互的语言。深入研究外部函数接口（FFI）的实现原理，分析数据结构如何在不同语言的内存布局之间安全地转换。此外，还将介绍运行时系统（Runtime System）的关键组件，如调度器、异常处理机制和即时编译（JIT）技术的原理与应用场景。 第十二章：类型系统的高级特性与形式化验证 本章将探讨强类型系统在保证软件正确性中的作用。从 Hindley-Milner 算法到依赖类型（Dependent Types），理解类型系统如何作为一种“可执行的规范”。我们将讨论类型推导、类型安全（Type Safety）的证明，以及如何利用依赖类型来保证程序在编译期就满足复杂的逻辑断言，从而减少运行时错误。 --- 本书面向对象： 本书面向具有一定编程基础，渴望深入理解软件底层工作原理的软件工程师、系统架构师、编译器开发者以及计算机科学专业的高年级学生。它提供的不只是“如何做”（How-to），更是“为什么”（Why）的深刻洞察，使读者能够站在更高的抽象层次上，设计出更健壮、更高效的下一代计算系统。全书内容紧密结合前沿工业实践，理论推导严谨，案例分析详实，是通往高级软件工程殿堂的必备指南。

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拿到《网络是怎样连接的》这本书时，我本来期待的是一本关于TCP/IP协议栈的教科书式描述，结果发现它远比我想象的要“接地气”和有趣得多。这本书没有沉溺于复杂的数学公式或冗长的标准定义，而是采用了一种非常故事化的叙事方式，一步步带你追溯数据包从你的电脑发出，穿过路由器、交换机，最终到达目标服务器的全过程。作者把网络协议层的划分描述得就像是邮政系统的不同部门分工合作一样直观。我特别欣赏它对于“最后一公里”问题的探讨，以及对路由选择算法的简化解释。读完后，我不再仅仅把网络看作是电脑之间的一个黑箱连接，而是清晰地看到了其中每一个环节是如何协同工作的。这本书的优点在于它的科普性和实用性兼备，非常适合那些想快速了解互联网底层运行机制，但又不想被厚厚协议文档劝退的读者。

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我最近在研究《编译原理》这本书，最大的感受是它对理论推导的连贯性和严谨性。这本书几乎就像是一部数学著作，从词法分析的正则表达式到句法分析的上下文无关文法，再到代码生成和优化，每一步都有严格的数学基础支撑。特别是图灵机和自动机的概念，讲解得非常透彻，让人不得不佩服理论计算机科学的魅力。但是，我必须承认，这本书对读者的基础要求非常高。如果你对离散数学、形式语言的概念不熟悉，那么在阅读关于LL(1)或LR(1)分析器构建的那几章时，很容易迷失方向。它更像是一本为计算机科学专业研究生准备的参考书，而不是给初学者入门的教材。每一次成功理解了一个复杂的语法分析过程，都会带来巨大的成就感，但到达那个点之前，需要付出的努力是巨大的，过程充满了挑战。

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《算法导论》这本书的内容实在是太硬核了！初次捧读，感觉就像是踏入了一个错综复杂的迷宫。作者深入浅出地讲解了各种经典的排序、搜索、图论算法，虽然理论推导非常严谨，但通过大量的例子和伪代码，还是能让读者一步步跟上思路。我尤其喜欢它在分析算法效率和复杂性时那种一丝不苟的态度，让我对“时间复杂度”和“空间复杂度”有了全新的认识。不过，说实话，对于我这种非科班出身的读者来说，有些章节，比如动态规划或者网络流的部分，真的需要反复研读，甚至需要结合在线的视频教程才能勉强消化。这本书的价值在于它的深度和广度，它不仅仅是教你怎么写一个快速排序，而是让你理解为什么这个算法是最优的，以及在什么场景下应该用它。它更像是一本算法的“武功秘籍”，需要勤学苦练才能融会贯通，绝对不是那种读完就能立刻上手的速成手册。如果你想在数据结构和算法的理论层面打下坚实的基础，这本书是无可替代的殿堂级著作。

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我原本以为《深入理解计算机系统》会是一本枯燥的理论汇编，但读完之后，我的看法完全颠覆了。这本书最吸引人的地方在于它巧妙地将底层硬件（如CPU、内存层次结构）与上层软件（如程序结构、系统调用）连接起来，形成了一个完整的系统视图。作者构建了一个宏大的框架，让你明白你写的每一行C语言代码，最终是如何被机器执行的，这简直是醍醐灌顶！尤其是它对“Cache一致性”和“虚拟内存”的讲解，生动形象地展示了抽象概念在真实世界中的运作机制。我感觉自己不再是一个单纯的程序员，而是一个能和硬件对话的“系统架构师”。这本书的难度在于它的跨学科性，你需要对汇编、网络甚至一点点硬件知识都有所涉猎，但一旦打通任督二脉，你对软件性能的理解将上升到一个全新的高度。它教会我的不是知识点，而是一种“系统思维”。

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这本书的装帧设计简直是业界良心！厚厚的精装本拿在手里沉甸甸的，纸张的质感非常棒，印刷清晰度高得惊人，即便是最小的符号和公式看起来也毫无压力。我特别关注书籍的排版细节，很多技术书籍为了塞入更多内容，常常把行距挤得非常局促，阅读起来非常费劲，但《现代操作系统》在这方面做得极为出色。它的章节划分逻辑清晰，段落之间的留白恰到好处，让我的眼睛得到了充分的休息。虽然内容本身关于进程管理、内存分配和文件系统的讨论非常技术化，但优秀的物理呈现形式极大地提升了阅读的愉悦感。我甚至愿意把它放在书架上作为一件艺术品来欣赏。这种对细节的极致追求，让我感觉作者和出版商对读者是充满尊重的。对于需要长时间盯着屏幕和书本的人来说，一本优秀的印刷品带来的舒适感是任何电子书都无法比拟的。

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