C++ Demystified pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:McGraw-Hill

作者:Kent, Jeff

出品人:

页数:368

译者:

出版时间:2004-4

价格:$ 25.99

装帧:Pap

isbn号码:9780072253702

丛书系列:

图书标签:

• c++
• [chm]
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• C++
• 编程
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• 计算机科学
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《深入理解计算机系统》 探索现代计算的基石与实践 作者： [此处可虚构作者，例如：张明 教授，李华 工程师] 出版日期： [此处可虚构日期，例如：2024年秋季] ISBN： [此处可虚构ISBN] --- 内容简介 本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，剖析现代计算机系统从硬件层面到软件应用层之间错综复杂的协作机制。我们不再满足于将计算机视为一个简单的“黑箱”，而是致力于揭示其内部运作的原理、设计哲学及其对程序性能和可靠性的深远影响。 本书结构严谨，内容涵盖了计算机科学与工程领域中最核心的几个组成部分，从晶体管的物理特性出发，逐步向上构建起我们日常接触到的所有软件环境。 第一部分：数字逻辑与硬件基础（The Digital Logic and Hardware Foundation） 本部分将系统地介绍信息如何在机器内部表示、存储和处理。 第一章：信息的表示与运算 深入探讨二进制、补码、浮点数的标准（IEEE 754），以及这些表示方式如何影响计算的精度和范围。我们将详细分析组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计，包括加法器、多路复用器和寄存器的构建原理。理解这些底层机制是优化后续所有软件性能的前提。 第二章：中央处理器的结构与工作原理 本章聚焦于指令集架构（ISA）——尤其是RISC-V或MIPS风格的简化模型——如何指导CPU的设计。我们将剖析流水线技术（Pipelining）如何通过并行化指令的各个阶段来提升吞吐量，并深入探讨数据冒险、控制冒险及其相应的解决策略（如分支预测）。理解超标量处理器（Superscalar Processors）和乱序执行（Out-of-Order Execution）的设计哲学，对于编写高效的底层代码至关重要。 第三章：存储器系统：层次结构与性能优化 存储器层次结构是现代计算机性能的关键瓶颈与优化点。本章将详尽阐述CPU寄存器、SRAM（高速缓存L1/L2/L3）到DRAM（主存）的访问时间差异。我们将详细解析缓存的工作原理，包括块的映射方式（直接映射、组相联、全相联）、替换策略（LRU、FIFO）以及写回/写穿策略。本节还将讨论虚拟内存如何通过页表机制实现隔离和高效利用物理内存。 第二部分：操作系统与系统软件（Operating Systems and System Software） 本部分关注操作系统如何管理和抽象底层硬件资源，为应用层提供稳定、高效的执行环境。 第四章：进程与并发 操作系统最核心的职能之一是管理进程。我们将探讨进程的生命周期、上下文切换的开销、以及进程间通信（IPC）的机制（管道、消息队列、共享内存）。重点将放在并发性问题上：如何使用锁、信号量、互斥量和条件变量来同步线程，避免竞态条件和死锁。本书将通过实际代码示例，展示如何使用标准库中的并发工具包构建健壮的多线程应用。 第五章：虚拟内存的实现 本章深入虚拟内存管理的内部机制。我们将研究地址翻译的硬件支持（TLB的作用），缺页异常的处理流程，以及内存保护的实现。同时，我们将探讨内存分配器（如`malloc`/`free`）的设计——包括空闲链表、边界标签等技术，以及它们如何平衡内存碎片化与分配速度。 第六章：系统调用与I/O管理 系统调用是用户程序与内核交互的唯一桥梁。本章将详细分析系统调用的机制（陷阱/中断处理）。对于I/O子系统，我们将介绍中断驱动I/O、缓冲技术、以及零拷贝（Zero-Copy）等高性能I/O模型，理解这些如何影响网络和磁盘操作的性能。 第三部分：程序与数据（Programs and Data） 本部分关注程序如何在内存中布局，以及编译器和链接器在构建可执行文件过程中扮演的角色。 第七章：程序编译与链接 理解从源代码到可执行文件的完整流程至关重要。我们将详细剖析预处理、编译（优化级别、代码生成）、汇编和链接（静态链接与动态链接）的每一步。重点探讨符号解析、重定位过程，以及共享库（Shared Libraries）的工作机制，这对于理解程序加载和内存占用至关重要。 第八章：程序在内存中的组织 本章精确描绘一个运行中的程序在虚拟地址空间中的布局：代码段（Text）、数据段（Initialized Data）、未初始化数据段（BSS）、堆（Heap）和栈（Stack）的划分及其各自的增长方向和用途。我们将展示栈帧的结构，参数传递约定，以及如何利用这些知识来追踪程序错误和进行调试。 第四部分：网络与分布式系统（Networking and Distributed Systems） 本部分将连接本地系统与外部世界，探讨数据如何在系统间高效可靠地传输。 第九章：网络编程基础与TCP/IP协议栈 本书将网络视为一个分层的系统结构。我们将深入研究TCP/IP协议栈的各个层次：从物理层和数据链路层到网络层（IP寻址和路由）和传输层（TCP的可靠性保证，如慢启动、拥塞控制、流量控制）。侧重于Socket编程接口，讲解如何使用套接字进行客户端/服务器通信。 第十章：高性能网络I/O与事件驱动 在现代高并发服务器设计中，传统的多线程模型往往面临扩展性挑战。本章将介绍事件驱动编程模型，深入剖析如`select`、`poll`、`epoll`（Linux）或`kqueue`（BSD/macOS）等高效的I/O多路复用机制，阐述它们如何允许单个进程处理成千上万的网络连接。 第五部分：性能分析与系统级优化（Performance Analysis and System-Level Optimization） 第十一章：性能度量与分析工具 理论知识必须与实践相结合。本章介绍如何使用专业的系统分析工具（如`perf`、Valgrind的Cachegrind）来探查程序在CPU周期、缓存未命中率和内存访问模式上的真实表现。我们将教授如何解读性能报告，并将性能瓶颈定位到具体的代码行或硬件事件上。 第十二章：跨平台优化策略 基于前述对硬件和OS的理解，本章提供实用的优化指南。内容包括：如何调整数据结构以最大化缓存命中率、如何编写对流水线友好的代码（例如，避免分支错位）、如何有效利用SIMD指令集（如SSE/AVX），以及如何权衡锁粒度与并行度。 --- 目标读者 本书面向所有渴望从“使用者”转变为“构建者”的计算机科学、软件工程专业的学生，以及希望深入理解其日常开发工具和运行环境的专业软件工程师和系统架构师。它特别适合那些已经掌握了基础编程语言（如C/C++、Java或Python）并准备探究软件在硬件上如何实际运行的读者。 本书特色 理论与实践的紧密结合： 每一个抽象概念都配有清晰的硬件/软件实现细节，并辅以实际的代码示例和系统调用跟踪。 系统化视角： 不孤立地看待硬件、操作系统或网络，而是将它们作为一个完整的、相互依赖的系统进行分析。 性能驱动： 贯穿全书的核心目标是让读者理解“为什么有些代码运行得快，而有些运行得慢”，并提供量化的分析方法。 通过阅读《深入理解计算机系统》，读者将建立起一套坚实的、跨越多个抽象层次的系统知识体系，从而能够设计出更高效、更可靠、更具洞察力的软件系统。

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这本书的整体结构给我留下了深刻的印象。它并没有一上来就抛出大量的理论知识，而是循序渐进地引导读者进入C++的世界。从最基础的语法，到更复杂的面向对象编程思想，每一步都走得非常扎实。作者的写作风格非常亲切，仿佛一位经验丰富的导师在耐心地解答你的每一个疑问。我特别喜欢书中大量的代码示例，这些示例不仅仅是枯燥的语法演示，而是通过实际应用场景来讲解概念，让理论知识变得生动有趣。比如，在讲解类和对象时，书中并没有只提供一个简单的“Person”类，而是通过一个模拟图书管理系统的例子，详细展示了如何设计和实现一个功能完善的类。这种“学以致用”的学习方式，极大地增强了我对C++的理解和掌握。此外，书中对于一些容易混淆的概念，比如引用和指针的区别，也进行了非常细致的阐述，并通过图示和对比的方式，帮助读者建立清晰的认识。我发现，很多我在其他资源中感到困惑的地方，在这本书里都得到了很好的解答。

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这本书的实战性非常强，它不仅仅是理论的堆砌，更是通过大量的实践来巩固知识。书中提供的练习题和项目挑战，都非常贴合实际开发场景，能够有效地检验读者对知识的掌握程度。我尝试完成了一些练习题，发现它们能够帮助我巩固在书中学到的概念，并且也让我有机会将所学知识应用到实际问题中。书中的一些项目示例，例如一个简单的文本编辑器或者一个文件加密工具，都非常有启发性，让我看到了C++在实际应用中的强大能力。作者在设计这些示例时，充分考虑到了代码的模块化和可维护性，这对于培养良好的编程习惯至关重要。通过完成这些练习和项目，我不仅提升了自己的编程技能，也对如何构建一个完整的C++应用程序有了更深入的理解。

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“C++ Demystified”这本书最让我感到惊喜的是它对于C++11及之后新特性的整合。在学习C++的过程中，我发现很多现代C++的教程往往会忽略一些重要的新特性，或者只是简单提及。然而，这本书却以一种非常系统的方式，将右值引用、Lambda表达式、自动类型推导（`auto`）、范围for循环等新特性融入到各个章节的讲解中，并阐述了它们如何提升代码的效率和可读性。例如，在讲解函数式编程风格时，书中清晰地展示了Lambda表达式如何简洁地实现匿名函数，以及如何与STL算法结合使用，极大地提高了代码的表达能力。这让我认识到，掌握现代C++的特性是跟上时代发展的关键。这本书的与时俱进，确保了读者能够学习到最前沿的C++编程实践，为他们未来的项目开发打下坚实的基础。

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这本书对于C++的深度和广度都进行了令人称赞的覆盖。它从最基本的变量和数据类型开始，逐步深入到函数、指针、引用、类、继承、多态等核心概念，并且还包含了STL、异常处理、内存管理等高级主题。我认为这本书最大的优点在于，它能够将这些复杂的概念以一种易于理解的方式呈现出来。作者通过大量清晰的代码示例和翔实的解释，让每一个概念都变得“看得见，摸得着”。我尤其喜欢书中对“RAII”（Resource Acquisition Is Initialization）的讲解，它不仅解释了RAII的原理，还通过实际代码演示了如何利用RAII来管理资源，从而避免内存泄漏等问题。这对我来说是一个巨大的突破，让我对C++的资源管理有了全新的认识。这本书的深度，足以让初学者建立起扎实的基础，也能够让有一定经验的开发者温故知新，进一步提升自己的编程水平。

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“C++ Demystified”这本书最大的亮点在于它能够激发读者的学习兴趣和探索欲。作者并非仅仅将C++的知识硬塞给读者，而是通过引人入胜的语言和层层递进的逻辑，引导读者主动去思考和发现。我发现自己在阅读这本书的过程中，常常会因为理解了一个新的概念而感到兴奋，并且渴望去尝试编写相关的代码。书中对于面向对象设计的深入探讨，例如封装、继承、多态的真正含义以及它们在实际应用中的优势，让我对如何编写可维护、可扩展的代码有了全新的认识。作者还鼓励读者去阅读优秀的开源代码，从中学习经验，这是一种非常宝贵的学习态度。这本书让我不再害怕C++，反而让我爱上了它，因为它让我看到了C++的强大魅力和无限可能。

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对于那些曾经被C++的各种陷阱所困扰的开发者来说，“C++ Demystified”简直就是一本“救命稻草”。书中对于内存管理的部分，堪称经典。作者没有回避C++中最令人头疼的内存泄漏、野指针等问题，而是从根本上解释了它们产生的原因，并提供了切实可行的解决方案。我尤其欣赏书中关于智能指针的讲解，它清晰地阐述了`std::unique_ptr`、`std::shared_ptr`和`std::weak_ptr`各自的用途和适用场景，并给出了大量如何正确使用它们的示例。在学习完这部分内容后，我对如何安全地管理内存有了前所未有的信心。而且，书中对STL（Standard Template Library）的介绍也非常到位，它没有仅仅罗列STL的各种组件，而是着重讲解了STL的设计哲学以及如何高效地利用它们来解决实际问题。比如，书中对于容器的选择、算法的使用以及迭代器的遍历，都进行了深入的剖析，让我能够更聪明地编写出高效的代码。

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作为一名苦苦挣扎于C++的初学者，我一直对“C++ Demystified”这本书抱有极大的期待。我花了数周时间，几乎翻遍了网络上所有的教程和论坛，试图理解那些令人生畏的概念，比如指针、内存管理以及STL的复杂性。终于，我发现了这本被许多开发者推崇的书籍，它承诺将“揭开C++的神秘面纱”。我的第一个念头是，这也许就是我一直在寻找的那本“救世主”。我毫不犹豫地购买了它，心中充满了希望，想象着自己能够像经验丰富的程序员一样，自信地编写出优雅、高效的代码。这本书的装帧设计也很吸引人，简洁而专业，封面上的“Demystified”字样仿佛在向我保证，所有的困惑都将被一一化解。我迫不及待地打开了第一页，准备开始我的C++解谜之旅。我深信，通过这本书的引导，我将能真正掌握C++的精髓，告别那些令人沮丧的编译错误和运行时异常。这是一次学习的冲机，也是一次自我挑战，我已准备好迎接这个过程中的所有乐趣与挑战。

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总而言之，“C++ Demystified”是一本我强烈推荐给所有C++学习者的书籍。它以其清晰的讲解、丰富的示例、严谨的逻辑和与时俱进的内容，成功地将C++这个复杂的语言变得易于理解和掌握。无论是初学者想要入门，还是有一定基础的开发者想要巩固和提升，都能从中获益良多。这本书的价值在于它不仅教授了C++的语法和技巧，更重要的是它培养了读者的编程思维和解决问题的能力。我毫不犹豫地说，这本书是我在C++学习道路上遇到的最重要的一本参考书，它为我打开了通往C++世界的大门，并且让我充满了探索下去的动力。我相信，任何认真阅读并实践这本书内容的读者，都会像我一样，对C++有一个全新的、更加深刻的认识。

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这本书不仅在技术深度上令人信服，其在易读性和引导性上也做得非常出色。作者巧妙地平衡了技术的严谨性和语言的通俗性，使得即使是完全没有C++基础的读者，也能轻松地跟上学习的步伐。书中大量的类比和比喻，将抽象的概念具象化，让学习过程变得更加生动有趣。我记得在学习继承和多态时，书中用了一个“动物王国”的比喻，将不同动物的属性和行为联系起来，非常形象地解释了类之间的继承关系和方法重写的概念。这种寓教于乐的方式，让我在不知不觉中就掌握了这些复杂的面向对象设计原则。此外，书中还穿插了许多“学习技巧”和“常见误区”，这些小贴士对于初学者来说尤为宝贵，能够帮助我们避免走弯路，更高效地提升自己的C++技能。它就像一位经验丰富的向导，始终在我学习的道路上为我指引方向。

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“C++ Demystified”这本书的价值远不止于它所教授的C++知识本身，更在于它所传达的学习方法和编程思想。书中反复强调了“理解”而非“记忆”的重要性，鼓励读者去探究代码背后的逻辑，而不是死记硬背语法规则。我印象最深刻的是，在讲解模板时，作者并没有直接给出模板的语法，而是先引导我们思考：“如果我们想编写一个能够处理不同数据类型的排序函数，该怎么办？”通过这种思考过程，自然而然地引出了模板的概念，让我深刻体会到模板设计的强大之处。书中对于异常处理的讲解也同样细致，它不仅介绍了`try-catch`机制，还深入讲解了如何设计健壮的异常处理策略，以应对各种不可预见的错误。这种注重“内功”的教学方式，让我受益匪浅，也让我对未来的编程之路充满了信心。

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第一次从头到尾完整的读完一本英文书，虽然是教写代码的。作者写作非常之轻松幽默，玩笑例子信手拈来，竟然让我时常哈哈大笑，不错！

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