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出版者:人民交通出版社

作者:远望图书部编

出品人:

页数:278

译者:

出版时间:2004-3

价格:25.0

装帧:平装

isbn号码:9787114053931

丛书系列:

图书标签:

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编程语言设计与实现：从理论到实践的深度探索 这是一本面向资深软件工程师、计算机科学研究人员以及对编程语言底层机制抱有浓厚兴趣的读者的专业著作。 本书旨在提供一个全面、深入且极具实践指导意义的框架，用于理解和构建现代编程语言的各个核心组件。它并非一本基础的“如何学习某一种语言”的入门指南，而是聚焦于语言的生命周期、理论基础与工程实现之间的桥梁构建。 全书内容环绕着“设计”、“分析”与“实现”这三大核心支柱展开，每一个章节都力求在理论的严谨性与工程的可操作性之间找到完美的平衡点。 第一部分：语言理论基石与设计哲学 本部分首先为读者打下坚实的理论基础，探讨编程语言设计背后的哲学思考和数学模型。 第一章：编程范式的演进与选择 本章将回顾从过程式编程到面向对象、函数式编程乃至并发编程模型（如Actor模型、CSP模型）的演变历程。重点分析不同范式在解决特定问题领域时的优势与局限性。我们将深入探讨如何根据目标应用场景（如高性能计算、实时系统、Web服务）来权衡和选择最合适的语言范式组合。不涉及具体语言的语法细节，而是侧重于抽象模型和设计决策的影响。 第二章：形式语言理论的现代应用 本章深入讲解乔姆斯基谱系在现代编译器设计中的实际作用，特别关注上下文无关文法（CFG）在高阶语言描述中的不足与扩展（如依赖类型系统对CFG的增强）。我们将详细探讨属性文法（Attribute Grammars），并展示如何利用它来在解析过程中传递语义信息，而非仅仅进行结构分析。内容将避免对基础正则表达的赘述，直接切入复杂语法结构的描述与验证。 第三章：类型系统的艺术：静态与动态的交锋 类型系统是语言设计中最复杂也最富有表现力的部分。本章将详细剖析Lambda演算在类型推导中的核心地位，进而探讨更先进的类型系统，如依赖类型（Dependent Types）、线性类型（Linear Types）及其在保证内存安全和资源管理方面的潜力。我们将比较 Hindley-Milner 算法在类型推断中的经典应用，并探讨如何设计一个满足强一致性和良好扩展性的类型检查器。涉及类型抽象、类型约束求解等高级主题。 第二部分：编译器的核心构造 本部分是全书的技术核心，详细拆解了将高级源代码转化为高效机器指令的每一个步骤，重点在于实现细节和性能优化。 第四章：词法分析器的精确构造与优化 本章超越了传统的有限自动机（FA）模型，着重探讨如何构建能处理复杂语言特性（如宏展开、预处理器指令）的词法分析器。我们将讨论增量式词法分析的概念，以及如何利用先进的字符串匹配算法来提高扫描速度，尤其是在处理大规模源代码文件时的性能瓶颈。 第五章：抽象语法树（AST）的高效表征与遍历 AST是代码语义的结构化表达。本章探讨如何设计一个灵活且可扩展的AST节点结构，以适应未来语言特性的加入。内容将涵盖基于结构共享的AST实现，以及在不同遍历策略（深度优先、广度优先、自顶向下、自底向上）下如何高效地收集和传递信息。 第六章：语义分析与中间表示（IR）的桥接 语义分析是将语法结构转化为有意义的执行蓝图的关键一步。本章详述符号表管理的复杂性（包括作用域规则、重载解析），并深入讲解三地址码（Three-Address Code, TAC）以及静态单赋值（Static Single Assignment, SSA）形式的构建过程。我们将分析SSA如何极大地简化后续的优化阶段。 第七章：机器无关的优化技术 此部分聚焦于独立于目标机器架构的代码优化。内容包括但不限于：常量折叠与传播、死代码消除（DCE）、通用子表达式消除（CSE）、循环不变量外提等经典优化。重点在于如何设计数据流分析框架（如到达定义分析、活跃变量分析）来为这些优化提供精确的依赖信息。 第三部分：后端实现与运行时系统 本部分转向代码生成、目标优化以及语言运行环境的构建。 第八章：代码生成与指令选择的策略 本章讲解如何将中间表示映射到特定的目标机器指令集。我们将详细分析图着色算法在寄存器分配中的应用，以及如何处理溢出（Spilling）问题。内容会涉及延迟槽（Delay Slot）处理、指令调度对流水线的影响，以及如何针对特定的指令集架构（如RISC-V或x86）进行微架构感知的优化。 第九章：即时编译（JIT）与动态优化 对于需要高性能和快速启动速度的语言，JIT是必不可少的。本章深入探讨JIT的工作原理，包括方法内联、逃逸分析、栈上替换（OSR）。我们将分析解释器与JIT编译器的混合模式执行模型，并讨论多层优化（Tiered Compilation）的实现策略。 第十章：内存管理与运行时环境 本章探讨现代语言的运行时系统设计。我们不讨论特定垃圾回收器的使用方法，而是深入垃圾回收算法的理论：标记-清除、复制收集、代际收集的性能权衡。同时，本章还会分析并发控制机制（如内存屏障、原子操作）在运行时库中的实现，以及协程/纤维（Coroutines/Fibers）的设计与调度机制，以支持非阻塞I/O和高效的任务切换。 附录：语言扩展与未来方向 附录将讨论元编程技术（如宏系统、反射）的设计挑战，以及如何为语言引入WebAssembly (Wasm) 作为编译目标，以确保语言在跨平台部署中的前瞻性。 本书适合阅读的读者群画像： 掌握至少一门主流系统级语言（如C++、Rust）并希望理解其底层工作原理的资深开发者。 正在设计或实现领域特定语言（DSL）的工程师。 专注于编译器技术、运行时系统或形式化验证的学术研究人员。 本书假定读者对离散数学、算法分析和基础数据结构有扎实的理解，并准备好投入到复杂系统设计与实现的挑战之中。它提供的不是现成的代码库，而是构建新语言或深入理解现有语言机制所需的全套蓝图和方法论。

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我特别关注了关于DIY机箱选择和走线美学的章节，希望能从中获得一些关于空气动力学和理线艺术的启发。然而，作者似乎对“美观”和“效能”的结合缺乏深刻理解。书中仅仅展示了几张简单的走线图，并没有深入探讨线材的材质对信号传输质量的影响，更别提如何利用模组电源的线材布局来最大化机箱内部的风道效率。例如，如何在高密度走线中避免产生热点区域，以及如何处理显卡供电线这种硬性弯折导致的长期压力问题，这些都是DIY爱好者关心的进阶话题。整本书读下来，给人的感觉是作者更多是在介绍“能用”的方案，而不是“最优解”。对于追求极致整洁和风道性能的玩家而言，这本书提供的指导过于平庸，缺乏那种让人眼前一亮、立刻想动手实践的高级技巧。

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这本书在故障排除（Troubleshooting）这一至关重要的环节上，暴露出了严重的短板。我的主机在升级完BIOS后出现了间歇性的黑屏现象，我翻阅手册，期望找到关于POST（开机自检）代码的详细解读，以及针对不同主板厂商在进入安全模式或清空CMOS后的特定处理流程。结果，书中提供的故障排除指南极其简单粗暴，无非是“检查电源线”、“重新插拔内存条”这类新手都会尝试的步骤。对于内存XMP/EXPO配置错误导致的不稳定、CPU供电不足（VRM温度过高导致的降频）的监控方法，或者更复杂的PCIe通道冲突诊断，书中完全没有提供任何有效的诊断工具和排查思路。这让我在面对真实硬件难题时，不得不转向论坛和专业社区寻求帮助，这本书的实用价值在这一刻几乎归零。

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我最近一直在尝试搭建一套水冷系统，这本手册本来应该是我寻求指导的救命稻草，但实际阅读体验却是一场灾难。书中关于水冷部分的叙述，停留在使用AIO（一体式水冷）散热器的简单安装上，对于自定义分体水冷系统的设计逻辑、冷排的选择（厚度、鳍片密度与风扇搭配的效率曲线）、水泵的选型（扬程与流量的平衡点）以及整个回路的排气技巧，几乎是空白。我遇到的最大难题是如何计算和平衡整个系统的热交换效率，尤其是在使用异构硬件（例如同时压制高端CPU和GPU）时，不同水冷头材料的热传导特性差异，以及如何布置管道以最小化水流阻力，这些专业级的计算和经验总结，这本书里完全找不到踪影。它提供的似乎是十年前的图文流程，对于现代高功耗硬件的散热需求，这种指导简直是“隔靴搔痒”，根本无法支撑起任何一次严肃的性能提升计划。

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关于操作系统安装后的驱动程序管理和系统优化，这本书的表现简直是敷衍了事。我原以为它会详细阐述如何使用DDU（Display Driver Uninstaller）进行彻底的显卡驱动清理，以及不同厂商驱动版本之间的性能权衡和稳定性取舍，特别是针对新架构硬件的“首发驱动陷阱”。然而，书中只是笼统地建议去官网下载最新版本。对于系统底层服务的精简优化，例如禁用不必要的Windows服务以释放资源，或者如何通过注册表调整来提升磁盘I/O响应速度，这些能直接影响日常使用流畅度的细节，作者完全避开了，仿佛认为装完系统就大功告成了。这种对“使用体验”的忽视，使得这本书离“完全DIY”的目标相去甚远，它只教会了如何把零件拼在一起，却没教如何让这台机器真正成为属于自己的、高效运作的工作站或游戏平台。

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这本号称“完全DIY手册”的书籍，我满怀期待地翻开，结果发现它在最基础的硬件选购和兼容性上着墨实在太少。比如，当我试图了解不同品牌内存条之间的颗粒差异及其对超频潜力的影响时，书中更多的是泛泛而谈，提供了一些过于简化的指标，完全没有深入到时序、电压曲线的分析层面。更令人沮丧的是，关于固态硬盘的NVMe协议版本迭代及其对实际读写速度的瓶颈分析，这本书也只是蜻蜓点水。我期待的是那种能让我直面主板BIOS设置中每一个细微选项，并清晰解释其背后原理的深度内容，比如如何通过调整FCLK与UCLK的比率来优化锐龙处理器的Infinity Fabric延迟。然而，这本书更像是一本面向零基础用户的入门导览，对于已经有一定装机经验，希望追求极限性能和稳定性的进阶玩家来说，它提供的“干货”少得可怜，很多关键操作步骤和潜在风险警示也语焉不详，读完后感觉自己的技术水平原地踏步，白白浪费了宝贵的时间去翻阅那些早就烂熟于心的基础知识。

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