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出版者:中国铁道出版社

作者:中国铁道出版社

出品人:

页数:301

译者:

出版时间:2003-1

价格:25.0

装帧:精装

isbn号码:9787113050245

丛书系列:

图书标签:

编程
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具体描述

C和C++是世界上最重要的编程语言。在当今的世界中，要成为专业的程序员，就意味着必须熟悉这两种语言。它们是现代编程的基础。 C语言是在20世纪70年代由Dennis Ritchie发明的。它是一种中级语言。C语言将高级语言的控制结构、位操作能力以及指针（地址）结合起来。这样，程序员就几乎可以使用C语言完全控制机器。C语言是在1980年末第一次标准化的，当时采用了C语言的ANSI（美国国家标准化协会，American National Standards Institute）标准。这一版本的C语言通常称为C89。这一标准还由ISO（国际标准化组织，International Standards Organizaion）所采用。1995年，C89又做了细微的修订。 C++是在1979年由Bjarne Stroustriup发明的。在20世纪80年代以及90年代的大部分时间里，许多人为C++的发展和修订做出了不懈的努力。最后，在1998年，采用了C++的一个ANSl/lSO标准。简单地说，C++就是C语言的面向对象版本。C++是在C89及其1995年修订的基础上构建起来的。实际上，C89所定义的C语言版本通常被称为“C++的C子集”。虽然C++是从对C语言的一组面向对象扩展开始的，但很快它就发展成为一种独立的编程语言。今天，C++的大小几乎是C语言的两倍。毋庸赘述，C++是人类所设计出来的最强大的计算机语言之一。在1999年，采用了C语言的一个新的ANSI/ISO标准。这个版本称为C99。它包括了许多改进以及几种新功能。其中一些“新”功能是从C++借鉴的，而另外一些则是全新的创新，因此，C99所添加的某些功能与C++不兼容。这表示随着C99的出现，标准C语言不再是C++的纯子集。所幸的是，许多不兼容性是与很容易避免的专用功能相关的。因此，仍然能够很方便地编写与C和C++都兼容的代码。在编写本书时，还没有一种主要的编译器接受了所有的C99添加功能，但这种状况肯定是要改变的。下表简单地介绍了C89、C99和C++之间的关系。 C89 C语言最初的ANSI/ISO标准。C89就是现在大部分程序员认作C语言的版本。 C++ C语言的面向对象版本。C++的当前ANSl/lSO标准是在C89的基础上建立起来的，因此，C89形成了C++的子集。 C99 C语言的最新版本。包括C89的所有功能，并且添加了几种新功能。C++的当前标准不支持其中的一些新功能。本书介绍了 C89、 C99和 C++。当某种功能为其中一种语言所独有时，就会标记出来。否则，就意味着此功能适用于所有这三种语言。毫无疑问，C和C++是两个很大的主题。因此，在这里覆盖这两种重要语言的所有方面是不可能的。相反，这本参考手册浓缩了这两种语言的主要功能，以方便读者的使用。

软件开发漫谈：从底层到架构的实践指南本书聚焦于现代软件工程的核心议题，旨在为有志于提升系统设计与实现能力的开发者提供一份详尽的路线图。它并非局限于某一特定编程语言的语法速查手册，而是深入探讨了跨平台、高性能软件构建所必需的理论基础、设计哲学以及工程实践。 --- 第一部分：底层系统交互与性能优化本部分内容着重剖析程序与操作系统、硬件之间的微妙关系，理解性能瓶颈的根源，并提供一套系统化的优化策略。 1. 内存管理与数据布局的艺术理解现代CPU的缓存机制（L1, L2, L3 Cache）对于编写高效代码至关重要。本书将详细阐述伪共享（False Sharing）、缓存行填充（Cache Line Padding）等概念，并展示如何通过优化数据结构布局来最大限度地提升访存效率。我们将对比堆（Heap）和栈（Stack）在不同场景下的开销，探讨内存池（Memory Pooling）技术如何有效减少频繁的内存分配/释放操作对系统吞吐量的影响。此外，对虚拟内存、分页机制的深入理解，有助于我们在处理大规模数据集时，设计出更合理的内存映射方案，避免不必要的缺页中断。 2. 并发、并行与同步原语的精细控制在多核处理器日益普及的今天，并发编程是构建响应式系统的基石。本书将跳出简单的锁机制讨论，转向更高效的同步方法。我们将深入分析内存屏障（Memory Barriers）的作用，解释它们在弱序执行（Weakly Ordered Execution）模型下如何保证操作的可见性和顺序性。内容涵盖无锁数据结构（Lock-Free Data Structures）的设计原理，例如基于CAS（Compare-and-Swap）操作的实现，以及如何避免活锁（Livelock）和饥饿（Starvation）。针对分布式系统中的挑战，我们将探讨一致性模型（如最终一致性、强一致性）在单机并发控制中的应用。 3. 编译与链接的深度探索优秀的软件性能往往在编译阶段就已经奠定了基础。本书将指导读者理解编译器的优化选项（如O1, O2, O3, Ofast）背后实际执行的转换过程，例如循环展开（Loop Unrolling）、函数内联（Inlining）的利弊权衡。更重要的是，我们将揭示目标文件格式（如ELF/PE）的结构、重定位（Relocation）过程以及动态链接器（Dynamic Linker）的工作流程。掌握这些知识，开发者可以更有效地进行交叉编译，理解运行时库的加载机制，并诊断复杂的符号解析错误。 --- 第二部分：架构设计与复杂系统构建本部分将焦点从单点性能提升转向宏观的系统架构设计，探讨如何构建健壮、可维护且易于扩展的软件体系。 4. 领域驱动设计（DDD）与模块化实践软件的复杂性主要源于需求的不断演化。本书强调将业务领域知识清晰地映射到代码结构中。我们将详细介绍限界上下文（Bounded Context）的划分原则，实体（Entity）、值对象（Value Object）和聚合根（Aggregate Root）的设计模式，确保领域模型是清晰且具有高内聚性的。在模块间通信方面，我们将对比面向服务（SOA/Microservices）架构与传统分层架构的优缺点，并侧重于如何通过清晰的接口定义（API Design）来管理模块间的耦合度。 5. 健壮性、容错性与故障注入现代系统不可避免地会遇到故障。本书倡导“从一开始就设计失败”的理念。我们将探讨幂等性（Idempotency）在API设计中的重要性，并介绍实现断路器（Circuit Breaker）、重试（Retry）机制的技术细节。在测试环节，我们将重点介绍混沌工程（Chaos Engineering）的基本思想，通过主动注入故障（如网络延迟、服务宕机）来验证系统的弹性边界，确保系统在压力下的行为符合预期。 6. 性能剖析（Profiling）与系统级调试有效解决性能问题需要精确的数据支持，而非猜测。本书将介绍一系列专业的性能分析工具（如`perf`, VTune, DTrace/eBPF框架）的使用方法。重点在于如何解读火焰图（Flame Graphs），区分CPU绑定、IO等待和锁竞争所导致的性能瓶颈。此外，对于难以复现的运行时错误，我们将深入讲解内核级调试器（Kernel Debuggers）和用户态信号处理机制，帮助开发者定位到最底层的问题根源。 --- 第三部分：工具链与工程生态整合本部分内容旨在提升开发者的工程效率，涵盖现代软件生命周期中不可或缺的自动化与协作工具链。 7. 构建系统、依赖管理与版本控制策略一个稳定的构建系统是快速迭代的前提。本书将对比主流构建工具（如CMake, Bazel, Meson）的设计哲学，特别是它们在远程缓存和跨语言依赖管理方面的优势。我们将深入探讨语义化版本控制（SemVer）在大型项目中的应用，以及如何通过精确控制编译器/链接器标志来保证构建的可重复性（Reproducibility）。对于依赖项的安全扫描和许可证合规性检查，也将提供实用的工作流建议。 8. 软件安全基础与防御性编程安全不再是事后的补救，而是贯穿整个设计过程的考量。本书侧重于讲解常见的内存安全漏洞（如缓冲区溢出、Use-After-Free）的原理，并介绍现代编译器提供的栈保护（Stack Canaries）、地址空间布局随机化（ASLR）等缓解措施。在更高层面，我们将讨论输入验证的彻底性、敏感数据在传输和存储中的加密策略，以及如何避免常见的配置错误导致的授权泄露。 --- 本书面向具备一定编程基础，希望从“能写代码”进阶到“能构建可靠、高性能大型系统”的资深工程师、系统架构师和技术负责人。它提供的是一套思考框架和实践工具集，而非特定语言的语法参考，旨在帮助读者构建起扎实的、面向下一代计算环境的工程能力。