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出版者:

作者:Dey, Pradip/ Manas, Ghosh

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:393.00元

装帧:

isbn号码:9780195687910

丛书系列:

图书标签:

• C语言
• 编程
• 入门
• 计算机科学
• 算法
• 数据结构
• 程序设计
• 软件开发
• 技术
• 教程

好的，这是一份关于一本名为《编程在C世界》的虚构图书的详细简介，内容完全围绕C语言的其他方面展开，避开了“Programming in C”可能涵盖的核心基础语法和标准库函数教学。 --- 《编程在C世界：跨越基础的深度探索与现代实践》 （A Deep Dive Beyond the Basics: Modern Practices and Advanced Architectures in the C World） 图书定位： 本书并非面向编程初学者的C语言入门教程。它假定读者已经熟练掌握C99/C11标准的基础语法结构、数据类型、流程控制以及标准I/O操作。我们的目标是引领那些寻求突破“能用”到“精通”界限的开发者，深入探究C语言在操作系统内核、嵌入式系统、高性能计算和现代软件架构中的实际应用与底层机理。本书专注于“为什么”和“如何做得更好”，而非“是什么”。 --- 第一部分：内存的艺术与硬件的对话 (The Art of Memory and Hardware Dialogue) 本部分将C语言的指针和内存管理提升到系统级理解的高度，探讨数据如何在CPU缓存和主存之间流动，以及如何通过精密的内存布局来优化性能。 第一章：缓存一致性与性能陷阱 缓存行填充与伪共享（False Sharing）： 深入分析多核CPU架构下，数据在共享缓存中的同步机制如何影响并行代码的性能。我们将展示如何通过特定的内存对齐和数据结构重排（Padding）来消除伪共享导致的性能瓶颈。 内存访问模式优化： 探讨如何设计算法（如矩阵转置、数据流处理）以最大化空间局部性和时间局部性，从而充分利用L1、L2、L3缓存。 非顺序内存访问（NMAs）： 在特定架构（如ARM或RISC-V）上，讨论如何使用内联汇编或特定函数来处理非缓存一致性内存区域的访问，例如I/O映射寄存器。 第二章：高级内存分配策略与定制化堆管理器 超越`malloc`/`free`： 详细剖析标准库分配器（如ptmalloc或jemalloc）的内部工作原理，包括其簿记机制、休眠/非休眠分配链表以及陷阱处理。 特定场景下的内存池（Memory Pooling）： 为频繁创建和销毁的特定大小对象设计高效的内存池。我们将实现一个针对游戏引擎或实时数据库事务优化的固定大小块分配器。 内存保护与调试工具： 介绍如何利用`mmap`和`mprotect`等系统调用来设置内存保护区域，用于检测缓冲区溢出和越界读写。结合Valgrind、AddressSanitizer（ASan）的原理进行源码级分析。 --- 第二部分：系统编程与操作系统接口 (System Programming and OS Interface) C语言是系统编程的基石。本部分聚焦于如何利用C语言直接与操作系统内核进行高效通信，构建健壮的系统级服务。 第三章：进程间通信（IPC）的深度集成 高级共享内存技术： 不仅仅是使用`shmget`，而是探讨如何实现零拷贝（Zero-Copy）的数据传输，特别是在处理大型数据集时，如何避免数据在内核空间和用户空间之间的不必要拷贝。 实时信号量与消息队列的性能考量： 对POSIX信号量与System V消息队列在延迟和吞吐量上的对比分析，并给出在不同负载下的选择指南。 基于UNIX域套接字的优化： 专注于本地进程间通信，利用其比TCP/IP更低的开销特性，实现高效的微服务或守护进程间的通信。 第四章：非阻塞I/O与事件驱动模型 IO多路复用机制的演进： 深入解析`select`、`poll`的局限性，并重点研究`epoll`（Linux）和`kqueue`（BSD/macOS）的工作机制。我们将实现一个基于epoll的轻量级网络服务器框架，展示如何处理数万并发连接。 异步I/O（AIO）的实战应用： 探讨操作系统提供的异步I/O接口（如Linux AIO或io_uring），以及如何将其集成到C程序中以释放阻塞调用对主线程的占用。 信号处理的安全性： 讨论在信号处理函数中执行非异步安全函数的风险，并设计一个安全的信号处理框架。 --- 第三部分：面向未来：嵌入式、并发与编译优化 (Future-Facing C: Concurrency, Embedded, and Compilation) 本部分关注C语言在资源受限环境下的适应性，以及如何利用现代编译器的能力来生成极速代码。 第五章：精简C与资源受限编程 嵌入式系统中的内存约束： 讨论在微控制器（如Cortex-M系列）上，如何处理堆栈溢出、闪存写入限制以及非易失性存储（EEPROM/Flash）的管理。 无运行时（No-Runtime）环境下的C编程： 探讨如何在裸机环境中初始化C运行环境，包括设置中断向量表、栈指针，并手动链接代码到特定内存地址。 位域（Bit Fields）的精确控制与原子操作： 在硬件寄存器编程中，如何利用位域进行高效的硬件抽象，并使用C11的原子操作（`stdatomic.h`）来替代临界区，以保证对硬件状态的同步访问。 第六章：结构化并发与并行编程模型 C11/C18 并发原语的底层实现： 深入分析`thrd_create`、互斥锁和条件变量是如何映射到操作系统的线程API（如pthreads）的。 无锁数据结构设计： 介绍基于CAS（Compare-and-Swap）指令的无锁栈和无锁队列的构建原理。这是理解高性能并发编程的关键。 任务调度与并行化： 介绍OpenMP或自定义的基于C的线程池模型，用于将计算密集型任务自动或半自动地分布到多核CPU上，并重点讨论数据依赖性检查。 第七章：编译器魔术与链接器控制 优化级别背后的故事： 详细解析GCC/Clang在`-O2`和`-O3`级别下执行的复杂优化，如循环展开、函数内联、向量化（SIMD指令生成）的决策过程。 内联汇编的威力与陷阱： 展示如何使用GCC扩展的内联汇编（`asm volatile`）来直接操作特定的CPU指令（如SSE/AVX向量指令），以突破C语言标准库的性能限制。 链接器脚本（Linker Script）的掌控： 学会编写自定义链接器脚本，精确控制代码段（`.text`）、数据段（`.data`/`.bss`）在目标文件和最终可执行文件中的布局，这对启动加载器和固件开发至关重要。 --- 目标读者： 具备3年以上C语言开发经验的专业人士；嵌入式系统工程师；操作系统内核开发者；需要进行极致性能调优的软件架构师；希望深入理解软件与硬件交互机制的高级学生。 本书的价值： 本书不提供简单的“如何做”，而是提供“为何如此”的深入洞察。它将C语言从一门“应用语言”提升为一门“系统工程语言”，确保读者能够构建出既可靠又具备极致性能的底层软件。

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我是一个对学习效率要求很高的人，所以在一本技术书中，我最看重的是其内容的可操作性和结构化的组织。这本书在这两方面都表现得非常出色。首先，它的内容组织非常清晰，逻辑性极强。每一个章节都围绕着一个明确的主题展开，并且章节之间的衔接也非常自然流畅，我能够很容易地跟上作者的思路。更重要的是，书中提供了大量的代码示例，这些示例都经过了精心设计，简洁而具有代表性，能够清晰地展示每一个概念的实际应用。我发现，当我遇到困难时，可以直接参考书中的代码，并尝试运行和修改，这种实践式的学习方式，比纯粹的阅读理论要有效得多。而且，书中对于每一个代码示例的解释都非常详尽，不仅仅是告诉你代码是什么，更重要的是解释了代码背后的逻辑和设计意图。此外，我非常喜欢书中提供的练习题。这些练习题涵盖了从基础到进阶的各个层面，能够有效地巩固我所学的知识，并且很多题目都具有一定的挑战性，能够激发我独立思考和解决问题的能力。这种集知识传授、实践操作和能力培养于一体的设计，让我觉得这本书不仅仅是一本教材，更是一位循循善诱的良师益友。

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这本书的封面设计非常有吸引力，采用了经典的书籍风格，让人一眼就能感受到它是一本严肃而有深度的技术读物。我尤其喜欢封面上的字体选择，既复古又不失现代感，给人一种稳重可靠的专业印象。翻开书页，纸张的质感也相当不错，厚实且不易透墨，长时间阅读也不会感到疲劳。排版方面，我觉得非常人性化，字体大小适中，行间距也恰到好处，不会让人觉得拥挤。代码块的缩进和高亮处理也做得非常到位，使得阅读和理解代码逻辑变得更加清晰直观。每一个章节的开始都有一段引人入胜的导语，简要概括了本章将要探讨的核心概念，这对于我这个初学者来说，能够很好地帮助我建立起学习的整体框架，知道接下来要学习什么，以及这些知识点在整个编程世界中扮演的角色。书中的插图和图表也十分精美，色彩搭配合理，能够有效地辅助文字说明，将抽象的概念具象化，使我更容易理解。我个人比较看重书籍的整体呈现方式，因为我相信好的设计不仅能够提升阅读体验，更能潜移默化地影响学习的积极性。这本书在视觉和触觉上的良好体验，无疑为我接下来的学习之旅打下了坚实的基础，让我对接下来的内容充满了期待。

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我一直认为，一本优秀的编程书籍，其价值不仅仅在于知识的传授，更在于它能否激发读者的思考和创造力。这本书在这方面做得相当出色。在讲解每一个概念时，作者都非常注重循序渐进，从最基础的原理出发，逐步深入到更复杂的应用。我尤其欣赏的是，书中并没有简单地罗列知识点，而是通过大量的实例来佐证理论。这些实例不仅贴近实际开发中的常见场景，而且每一步的分析都详尽入微，让我能够清晰地看到知识是如何被应用到实际问题中的。更重要的是，作者在讲解过程中，常常会提出一些引导性的问题，鼓励读者去思考“为什么”以及“如何做得更好”。这些思考题并非简单的记忆性测试，而是需要读者运用所学知识去分析、判断，甚至去尝试不同的解决方案。这种互动式的学习方式，极大地调动了我的主动性，让我不再是被动地接受信息，而是积极地参与到知识构建的过程中。我发现，通过这种方式，我不仅掌握了书本上的知识，更重要的是学会了如何独立解决问题，培养了编程的思维模式。这种能力的提升，远比死记硬背要来得宝贵得多，也让我对未来的编程学习充满了信心。

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对于一本技术书籍而言，内容的前沿性和实用性是我最为看重的两个方面。这本书在这两点上的表现，可以说让我眼前一亮。我一直在关注编程领域的发展动态，并试图寻找一本能够真正帮助我跟上技术步伐的书籍。在这本书中，我惊喜地发现，它并没有停留在过时的知识点上，而是巧妙地将最新的技术理念融入其中。例如，在讲解数据结构时，作者并没有仅仅介绍经典的算法，而是结合了现代软件开发中对性能和可伸缩性的要求，提出了更优化的实现方案。同样，在涉及某些高级概念时，书中也引用了一些当前业界广泛使用的库和框架作为例证，这使得我学到的知识能够直接应用到实际项目中，而不是纸上谈兵。我尤其喜欢书中对于“最佳实践”的强调。作者并没有仅仅告诉我们“怎么做”，更重要的是解释了“为什么这样做”。通过对不同实现方式的优劣对比，以及对潜在风险的预警，我能够更好地理解代码设计的考量，养成良好的编程习惯，避免踩入一些常见的“坑”。这种注重实践指导和工程思维的讲解方式，对于希望快速提升自身编程能力、并在实际工作中有所建树的读者来说，无疑具有极高的价值。

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我个人对于技术书籍的风格要求比较挑剔，我喜欢那种既能深入浅出，又能引发思考的解读方式。这本书在这方面给我带来了极大的惊喜。作者的语言风格非常独特，既有专业人士的严谨和逻辑性，又不失幽默和启发性。在讲解一些较为枯燥的概念时，作者常常会穿插一些生动的比喻或者形象的描述，将复杂的原理变得通俗易懂。我最欣赏的是，书中并没有回避问题的复杂性，而是以一种坦诚的态度，将一些常见的技术难点和挑战呈现在读者面前，并提供深入的分析和解决方案。这种“不回避问题，深入剖析”的态度，让我感觉作者是真的站在读者的角度，去理解和解决学习过程中的痛点。我注意到，书中对于每一个新概念的引入，都经过了精心的铺垫，循序渐进，让读者在不知不觉中就掌握了核心要义。而且，作者在论述过程中，常常会引用一些业界经典案例或者历史发展脉络，这不仅增加了内容的趣味性，更让我能够从更宏观的视角去理解 C 语言及其在计算机科学中的地位。这种引人入胜的叙事方式，让我愿意花费更多的时间去阅读和消化其中的内容。

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