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出版者:中国电力

作者:马建生

出品人:

页数:208

译者:

出版时间:2007-8

价格:21.00元

装帧:

isbn号码:9787508356839

丛书系列:

图书标签:

• C语言
• 程序设计
• 编程入门
• 计算机科学
• 教材
• 算法
• 数据结构
• 基础教程
• 经典教材
• 理工科

编程思维与现代应用开发：一本面向未来的技术指南 书名：编程思维与现代应用开发 作者：[此处可填入一个具有行业影响力的虚构作者名，例如：张华、李明、或者一个技术团队名称] 出版日期：[填写一个近期或未来的日期] --- 内容简介：驾驭数字时代的基石与前沿 在信息技术日新月异的今天，软件正在以前所未有的速度重塑着我们的生活、工作乃至整个社会的结构。然而，驱动这一切的引擎，始终是核心的编程思维和对现代开发范式的深刻理解。《编程思维与现代应用开发》正是为渴望站在技术浪潮之巅的读者精心打造的一本深度指南。它并非专注于某一特定语言的语法细节，而是致力于构建一个坚实、灵活且面向未来的技术认知框架。 本书旨在帮助读者跨越“学会写代码”的初级阶段，迈入“设计和构建健壮系统”的专业领域。我们深信，真正的编程能力源于对计算本质的理解、对设计模式的熟练运用以及对现代工程实践的掌握。 --- 第一部分：计算的本质与思维的重塑（Fundamental Concepts & Rethinking Computation） 本部分将带领读者回归编程的本源，构建起扎实的理论基础，培养严谨的计算思维。我们摒视碎片化的知识点，聚焦于那些跨越语言鸿沟、历久弥新的核心理念。 1. 算法的艺术与效率的权衡： 我们将深入探讨经典数据结构（如红黑树、B+树、图的各种表示法）在现代系统中的应用场景，不再是孤立的理论讲解，而是结合高性能计算和分布式系统的实际需求来分析其优劣。重点关注复杂性分析（$O$ 符号的实际意义）如何指导我们在内存受限或延迟敏感的环境中做出关键决策。例如，如何利用局部性原理优化缓存命中率，以及在流式数据处理中选择合适的数据结构来控制内存足迹。 2. 形式化思维与逻辑推理： 计算机科学的核心在于精确性。本章介绍预/后条件、不变量（Invariants）的概念，引导读者使用更严谨的方式来思考程序的正确性。我们将引入简单的模型检验思想，展示如何通过逻辑推导而非蛮力测试来验证核心逻辑的可靠性。这对于编写安全关键或金融级别的软件至关重要。 3. 抽象的层次与模型的构建： 软件工程的复杂性源于信息过载。本部分详述了如何通过层次化抽象（从硬件寄存器到高级API）来管理复杂度。我们会分析不同抽象层次的“成本”与“收益”，包括虚拟机（VM）的工作原理、JIT编译的优化过程，以及如何设计面向领域（Domain-Driven）的清晰模型，确保代码与业务逻辑的完美映射。 --- 第二部分：现代软件架构与工程实践（Modern Architecture & Engineering Practices） 在理解了基础原理后，本书将把焦点转向如何将这些原理应用到构建可扩展、可维护的现代应用中。这部分内容完全面向工业级标准和前沿架构趋势。 1. 分布式系统的基石：CAP与一致性模型： 分布式系统是现代应用的基础。我们不再停留在对CAP理论的简单描述，而是深入探讨RAFT、Paxos等共识算法的实际工程实现与权衡。重点分析“最终一致性”在不同业务场景下的具体表现，以及如何使用消息队列（如Kafka/Pulsar）和事件溯源（Event Sourcing）来构建事件驱动的系统。 2. 面向服务的演进：微服务到函数计算： 详细剖析微服务架构的挑战（服务发现、分布式事务、熔断与限流）。本书提供了从单体应用向微服务迁移的路线图，并对比了容器化（Docker/Kubernetes）在不同规模组织中的应用策略。此外，我们还将探讨Serverless（函数计算）范式如何改变应用的部署和成本模型。 3. 性能工程与可观测性（Observability）： 构建了系统之后，如何确保其稳定运行是关键。本章聚焦于现代可观测性三支柱——日志（Logging）、指标（Metrics）和追踪（Tracing）的采集、存储与可视化。我们将探讨如何利用分布式追踪系统（如Jaeger/Zipkin）来定位跨服务调用链中的延迟瓶颈，以及 SLO/SLA 的制定与自动化告警。 4. 现代并发模型与异步编程范式： 摒弃传统的线程与锁模型（尽管仍然重要），本书重点介绍基于Actor模型（如Akka/Erlang的理念）和协程（Coroutines/Fibers）的并发编程。分析这些模型如何有效地利用多核处理器，避免死锁和竞态条件，从而编写出高吞吐量的非阻塞程序。 --- 第三部分：工具链与生态系统的高阶运用（Advanced Tooling & Ecosystem Mastery） 卓越的工程师不仅编写代码，更精通于使用工具链来放大生产力并保证代码质量。 1. 基础设施即代码（IaC）与自动化部署： 深入学习Terraform和Ansible等工具，实践“配置即代码”的理念。展示如何使用GitOps方法论，将基础设施的变更纳入版本控制和审查流程，从而实现环境的一致性和可重复性部署。 2. 静态分析与形式化验证的集成： 介绍如何将高级的静态分析工具（如Clang Static Analyzer, SonarQube的高级规则集）集成到CI/CD流程中，在代码提交前捕获深层次的逻辑缺陷和安全漏洞。探讨合约编程（Contract Programming）在大型项目维护中的价值。 3. 安全左移（Shift-Left Security）： 安全不再是项目末端的“打补丁”环节。本章讲解如何在开发早期引入安全扫描（SAST/DAST），如何管理依赖项的供应链安全（SBOM），以及如何在运行时保护应用免受常见攻击（如注入、越权访问）的策略。 --- 目标读者群体： 本书适合拥有至少一年编程经验的开发者，系统架构师，以及希望系统性提升工程素养的计算机科学专业学生。它为那些已经掌握了一门或多门语言基础，但渴望理解“为什么这样设计更好”、“这个系统是如何在底层运作”的进阶学习者，提供了清晰的路线图和深刻的洞察。 掌握本书内容，您将不仅是代码的编写者，更是可靠、高效、可扩展的现代软件系统的构建者。

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这本书的配套资源和整体的学术严谨性给我留下了深刻印象。虽然我主要通过纸质书进行学习，但我注意到书本内容引用的标准和术语都非常精确，没有出现那种模糊不清或自相矛盾的表述，这对于构建一个稳固的知识体系非常关键。在涉及库函数的使用时，书中倾向于引用标准库（Standard Library）的经典实现，而不是依赖于特定编译器或操作系统的私有扩展，这保证了代码的可移植性和学习内容的普适性。特别是关于文件I/O的部分，它细致地讲解了标准输入输出流（stdin/stdout/stderr）的本质，并对比了基于流（stdio.h）和基于文件描述符（unistd.h）两种不同层级的操作方式，帮助读者理解操作系统I/O模型的基础概念。这种对基础、权威知识的坚持，使得这本书即便在技术更新迭代飞快的今天，依然具有很强的生命力。它就像是一套“内功心法”，一旦掌握，无论是未来转向C++、Rust还是其他系统级语言，都会因为对底层内存模型和数据操作的深刻理解而事半功倍。我非常推荐给那些对编程的“根基”有执着追求的学习者。

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这本书的封面设计得相当朴实，没有太多花哨的装饰，让人感觉它就是一本脚踏实地的工具书。初次翻阅时，我最直观的感受是其对基础概念的梳理非常到位。作者似乎深谙初学者在面对指针、内存管理这些“拦路虎”时的困惑，用极其细腻的笔触和大量清晰的流程图，将这些抽象的概念具象化。比如，在讲解结构体与联合体内存布局时，书中不仅给出了代码示例，还配有图示来模拟内存地址的分配和数据覆盖过程，这种“手把手”的教学方式极大地缓解了我的焦虑感。特别是对于宏定义和预处理指令的阐述，很多其他教材一笔带过的地方，这本书却进行了深入的剖析，让我明白了为什么有时候看似简单的代码会在编译阶段产生意想不到的结果。对于那些希望真正掌握C语言底层工作原理，而不是停留在调用函数API层面的读者来说，这种详尽的讲解无疑是宝贵的财富。我甚至觉得，如果能将书中的所有示例代码都亲手敲一遍并运行，对巩固理解会有质的飞跃。这本书的结构安排也很有逻辑性，从最基础的变量类型，逐步深入到文件操作和动态内存分配，每章之间的衔接都处理得非常自然，很少有跳跃感，读起来非常顺畅，就像是跟着一位经验丰富的导师在进行一对一辅导。

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这本书的阅读体验是出乎我意料的“硬核”与“实用”的结合体。我原本以为，作为一本经典的入门教材，它可能更多地停留在理论的层面，但事实是，它提供了非常多贴近实际工程需求的实例。让我印象特别深刻的是其中关于“位操作”那一章节，作者没有仅仅停留在介绍按位与、或、异或等基本运算符，而是立刻将这些操作与常见的位掩码、标志位设置等技术关联起来，甚至涉及到了在嵌入式系统开发中如何利用位操作进行高效的I/O端口控制。这种“理论—应用—原理”的循环讲解模式，让知识点不再是孤立的符号，而是变成了解决实际问题的工具。此外，本书对数据结构基础的引入也处理得恰到好处，它没有直接丢出一个复杂的链表实现，而是先通过数组和指针的配合，循序渐进地构建起链表的概念骨架，这使得读者在学习后面复杂的二叉树、图论等内容时，能够建立起坚实的底层支撑。唯一美中不足的是，书中对现代C标准（如C11或C18的新特性）的覆盖相对保守，更侧重于C89/C99的经典范式，对于追求最新规范的开发者来说，可能需要额外补充资料。总的来说，这是一本非常适合希望打下扎实基础，并计划在系统底层或嵌入式领域深耕的读者。

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我发现这本书在算法思维的培养上也有独到之处，它不仅仅是教你C语言的语法，更是在潜移默化中训练你的计算思维。它在讲解循环结构和条件判断时，会不厌其烦地引导读者思考“边界条件”和“终止条件”的重要性。在介绍数组操作时，它强调用指针去访问元素的同时，必须时刻警惕“越界访问”的危险性，并提供了一些简单的运行时检查技巧，这在其他注重效率而忽略安全性的书籍中是很少见的。书中引入了许多经典的小型算法问题，比如快速排序、冒泡排序的C语言实现，但作者的重点不是让你背诵代码，而是通过对比不同实现版本的时间复杂度差异，让你直观地感受到算法选择对程序性能的决定性影响。这种将语言特性与计算理论紧密结合的编排方式，有效地提升了读者的编程素养。它鼓励读者去思考“为什么”以及“怎样才能更好”，而不是止步于“能不能跑起来”。对于那些希望从一个简单的代码实现者，成长为能进行性能优化和程序设计的工程师而言，这种深层次的引导至关重要。

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这本书的排版和视觉设计是其最值得称赞的亮点之一，这在技术书籍中往往是被忽略的方面。页面的留白恰到好处，代码块的字体选择清晰易读，不同于某些教材将所有内容塞满页面的压抑感，这里的呼吸感很强，长时间阅读下来眼睛不容易疲劳。尤其是那些需要精细对比的源代码片段，颜色标记区分得非常到位，关键字、注释和变量名层次分明，这极大地提高了阅读效率，也方便了我进行快速的代码回顾。更值得一提的是，书中对“常见陷阱”的总结做得非常系统。它不是简单地罗列错误，而是用一种“模拟调试”的方式，先展示一段容易出错的代码，然后详细分析编译器或运行时的行为，最后给出修正后的代码和原因解释。这种“反面教材”式的教学法，往往比单纯的正面叙述更容易让人记住教训。例如，关于函数调用栈帧的解释部分，作者用一个自制的简易汇编语言伪代码图示来辅助说明参数传递和返回地址的机制，这对于理解递归函数的工作原理简直是醍醐灌顶。这本书与其说是一本教科书，不如说更像一本精心制作的编程笔记合集，处处体现着对读者学习体验的关怀。

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