FORTRAN 90 Language Guide pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Gehrke, Wilhelm

出品人:

页数:385

译者:

出版时间:

价格:$ 67.74

装帧:

isbn号码:9783540199267

丛书系列:

图书标签:

• Fortran
• Fortran 90
• 编程语言
• 计算机科学
• 科学计算
• 数值分析
• 算法
• 程序设计
• 技术手册
• 参考书
• 编程指南

编程艺术与实践：现代软件开发精要 一、 绪论：驾驭代码的艺术 在信息技术飞速发展的今天，软件已成为驱动社会进步的核心动力。无论是高性能计算、嵌入式系统控制，还是复杂的商业数据处理，高效、健壮的代码都是成功的基石。本书旨在为渴望深入理解现代软件开发范式的读者提供一套全面而实用的指南。我们不拘泥于特定语言的语法细节，而是着重于构建清晰、可维护、高性能应用程序所必须掌握的核心思想和工程实践。 本书的视角是宏观的，专注于如何将一个抽象的“想法”转化为一个可执行、可信赖的“系统”。我们相信，优秀的程序员不仅是代码的编写者，更是问题的分解者和解决方案的架构师。因此，本书的内容结构围绕“理解问题”、“设计方案”、“实现代码”和“保障质量”这四大支柱构建。 二、 问题分解与算法思维 任何复杂的软件项目都源于对现实世界问题的抽象和建模。本书的第一部分将深入探讨如何有效地将一个庞大、模糊的需求分解为一系列可管理、可测试的子问题。 2.1 需求的层次化分析： 我们将介绍结构化分析的经典方法，例如数据流图（DFD）和实体关系模型（ERM）在早期设计中的应用。重点在于如何从用户语言中提取出精确的计算需求，并识别出系统边界与核心实体。 2.2 算法设计与复杂度分析： 算法是程序的灵魂。本章将系统回顾并深入分析排序（如归并、快速、堆排序的优化）、搜索（如平衡树结构与哈希表的高级应用）以及图论基础算法（如Dijkstra、Floyd-Warshall在路径优化中的实际部署）。更重要的是，我们将详细讨论时间复杂度和空间复杂度分析的实际意义，教会读者如何在资源受限的环境中做出最优的工程选择，区分“渐进最优”与“实际快速”之间的微妙差别。 2.3 递归与迭代的哲学： 递归作为一种强大的思维工具，如何平衡其优雅性与潜在的栈溢出风险？我们将通过大量的实践案例，对比迭代实现与递归实现的优劣，并介绍尾递归优化等高级技巧，确保算法既简洁又高效。 三、 软件架构与设计模式的运用 从算法到完整的应用程序，中间隔着架构设计的高山。一个良好的架构能确保系统的可扩展性、可替换性和长期的可维护性。 3.1 架构风格的演进： 我们将回顾并对比主流的软件架构风格，包括分层架构（Layered Architecture）、事件驱动架构（EDA）以及微服务架构的优缺点。重点分析在不同规模和业务场景下（例如，高并发交易系统与传统桌面应用）如何选择最合适的架构蓝图。 3.2 面向对象设计的核心原则（SOLID）： 这五个原则是构建健壮、灵活代码库的基石。本书将用丰富的代码片段来阐释单一职责、开放-封闭、里氏替换、接口隔离和依赖反转原则的实际意义和违反它们可能导致的“技术债务”。 3.3 设计模式的实战部署： 设计模式是前人经验的结晶。我们将超越简单的GoF分类介绍，聚焦于模式在解决特定工程难题时的应用。例如，如何利用工厂模式（Factory）解耦对象的创建过程，如何使用观察者模式（Observer）高效管理对象间的状态同步，以及如何战略性地运用策略模式（Strategy）替换硬编码的业务逻辑。对于结构型模式（如装饰者、适配器）和行为型模式（如命令、状态）的边界区分和混合使用，也将进行详尽的讨论。 四、 内存管理与系统级编程基础 理解程序如何在硬件上运行，是编写高性能代码的前提。本书将提供一个必要的视角，帮助开发者跨越高级语言的抽象层。 4.1 内存的层级结构： 从CPU缓存到主存，再到磁盘的层次结构，我们将分析数据局部性（Locality of Reference）如何直接影响程序运行速度。如何通过数据结构的选择和访问顺序的优化，最大化缓存命中率，是本章的重点。 4.2 过程抽象与数据封装： 深入探讨栈（Stack）与堆（Heap）的生命周期管理。我们将分析动态内存分配带来的开销和潜在的内存泄漏风险，并强调RAII（资源获取即初始化）等现代资源管理范式的重要性，确保资源在任何情况下都能被正确释放。 4.3 并发与并行性： 在多核处理器时代，并发编程已不再是可选项。本章将细致讲解线程（Thread）与进程（Process）的区别，同步机制（如互斥锁、信号量、条件变量）的正确使用，以及如何避免死锁和竞态条件。我们将强调编写无锁（Lock-free）或低锁（Low-lock）数据结构的技术挑战与收益。 五、 软件的构建、测试与维护 代码的生命周期远不止编译和运行。一个专业的软件项目需要严谨的质量保证流程。 5.1 自动化构建与依赖管理： 手动编译大型项目是低效且易错的。我们将介绍现代构建工具的核心理念，如何定义清晰的构建流程，以及如何有效地管理第三方库和模块的依赖关系，确保“在我的机器上可以运行”的问题不再出现。 5.2 单元测试与集成测试的艺术： 测试是软件质量的生命线。本章侧重于如何编写高价值的测试用例，而不是简单的覆盖率数字。我们将介绍测试驱动开发（TDD）的实践流程，讲解Mocking、Stubbing等隔离技术在单元测试中的应用，并讨论如何设计可测试的接口和模块。 5.3 性能分析与调优实践： 性能问题往往隐藏在深层。我们将介绍使用性能分析工具（Profiler）的正确方法，如何识别程序的热点（Hot Spot），并基于测量数据进行有针对性的代码优化，避免盲目地重构。 六、 总结：面向未来的开发者 本书最终的目标是培养一种持续学习和解决问题的能力。软件工程是一个不断演进的领域，新的范式和工具层出不穷。通过掌握上述基础知识和工程思维，读者将能快速适应任何新的技术栈，将本书所学的原则灵活迁移到未来的任何编程环境中，真正成为一名能够驾驭复杂系统的软件工程师。

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