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出版者:北京航空航天大学出版社

作者:金炯泰

出品人:

页数:253

译者:

出版时间:2002-12

价格:32.00元

装帧:

isbn号码:9787810772396

丛书系列:

图书标签:

• KEIL
• 8051
• C编译器
• 单片机
• 嵌入式
• 编程
• 开发
• 教程
• 入门
• C语言
• 技术

编程思想的基石：C语言程序设计深度解析 本书并非聚焦于特定集成开发环境（IDE）或微控制器系列的工具使用指南，而是深入探讨C语言这一强大而基础的编程范式，为读者构建坚实的软件工程思维大厦。 本书旨在引领读者穿越C语言的语法迷宫，直抵其核心概念的深处。我们不侧重于演示如何点击菜单或配置工程文件，而是将笔墨集中于“为什么”以及“如何构建健壮的程序逻辑”。这是一本面向所有希望精通底层编程逻辑、理解内存如何运作、以及编写高效、可移植代码的开发人员的参考书。 第一部分：C语言的本质与结构化思维 本部分从最基础的语言元素入手，但绝非停留在简单的语法罗列。我们首先探讨C语言作为一种过程式编程语言的哲学基础。 1. 数据类型与内存模型： 我们将详细剖析C语言内置的各种数据类型（如`int`, `char`, `float`, `double`）在不同架构下的实际内存占用和表示方式。重点在于大小端模式（Endianness）的理解，以及如何通过`typedef`和`pragma pack`等机制，在特定硬件或网络通信中精确控制数据结构在内存中的布局。这部分内容对于理解跨平台兼容性至关重要。 2. 运算符的优先级与副作用： 许多初级错误源于对运算符优先级和结合性理解不深。本书不仅列出优先级表，更通过大量的代码示例，展示逗号运算符、逻辑运算符以及位操作符的组合应用，强调理解表达式的副作用（Side Effects）对于程序执行顺序的决定性影响。 3. 控制流的艺术： `if-else`, `switch`, 循环结构（`for`, `while`, `do-while`）是程序的骨架。我们着重探讨如何利用循环不变式（Loop Invariants）来设计和验证循环的正确性，确保程序在所有边界条件下都能按预期终止并产生正确结果。`goto`语句的合理（或不合理）使用场景也将被讨论，以提供对程序流程控制的完整视角。 第二部分：指针、内存与抽象的力量 如果说C语言是一门语言，那么指针就是其灵魂。本部分是全书的精华，它要求读者完全抛弃高阶语言的“垃圾回收”假象，直面内存的残酷现实。 4. 指针的深度解构： 从最基础的“指向变量的地址”开始，逐步深入到函数指针、指针数组、指向指针的指针（`int `）的理解和实际应用。我们详细解释了数组名到指针的衰减（Decay）过程，这是理解C语言数组与指针关系的基石。 5. 动态内存管理（Heap vs. Stack）： `malloc`, `calloc`, `realloc`, `free`的使用是构建大型、灵活应用的关键。本书将详尽分析堆（Heap）和栈（Stack）在生命周期、分配效率和管理复杂性上的差异。特别关注内存泄漏（Memory Leaks）的识别方法，以及如何利用辅助工具进行内存调试，而不是仅仅依赖编译器警告。 6. 字符串的本质： 讨论C风格字符串（Null-terminated strings）的底层实现，深入剖析`strcpy`, `strcat`等标准库函数潜在的缓冲区溢出风险，并指导读者如何安全地实现字符串操作。 第三部分：模块化、数据结构与抽象 编写大型程序需要有效的组织和抽象手段。本部分关注如何使用C语言的特性构建清晰、可维护的代码结构。 7. 结构体与联合体： 结构体（`struct`）是用户定义复杂数据类型的核心。我们将探讨结构体的对齐（Alignment）问题，这直接影响到内存布局和I/O操作。联合体（`union`）作为一种共享内存的机制，在实现特定协议解析或节省空间时非常有用，其使用风险和技巧将得到全面阐述。 8. 预处理器：宏的威力与陷阱： 预处理器（`define`, `include`, 条件编译`ifdef`）是编译阶段的文本替换工具。本书区分了函数宏与内联函数的性能和类型安全差异，并着重警示了复杂宏定义可能带来的歧义和难以调试的问题。 9. 模块化编程与编译链接过程： 理解`static`关键字在文件作用域和函数作用域的不同含义，以及`extern`关键字如何实现跨文件的符号链接。我们将简要概述编译、汇编、链接的基本流程，帮助读者理解为什么有时修改头文件需要重新编译整个项目。 第四部分：高级主题与代码可靠性 本部分面向希望将C代码提升到生产级别的读者，关注性能优化和防御性编程实践。 10. 函数的高级特性： 深入探讨递归的原理与性能开销，以及可变参数函数（Variadic Functions）的实现机制。 11. 错误处理与断言机制： 探讨C语言中标准的错误返回值约定，以及如何利用`assert.h`在开发阶段快速捕获逻辑错误，从而确保代码的健壮性。 总结而言，本书提供的是一套理解和驾驭C语言这门“接近机器的语言”的理论框架和实践哲学，它着眼于程序设计思维的培养，而非特定工具链的使用手册。掌握这些基础，将使您无论面对何种计算环境或高级语言，都能写出更加高效、清晰和可靠的代码。

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