C语言程序设计真题例解与仿真训练(附光盘)

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出版者:大连理工大学出版社
作者:黄明
出品人:
页数:228
译者:
出版时间:2003-6-1
价格:26.80
装帧:平装(带盘)
isbn号码:9787900645296
丛书系列:
图书标签:
  • C语言
  • 程序设计
  • 真题
  • 例题
  • 仿真
  • 训练
  • 教材
  • 计算机
  • 编程
  • 基础
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具体描述

《深入理解计算机系统:从硬件到软件的全面解析》 本书导言:跨越理论与实践的鸿沟 在信息技术飞速发展的今天,计算机科学已成为构建现代世界的基石。然而,许多初学者和工程师往往停留在应用层面,对计算机系统底层运作的机制知之甚少,这使得他们在面对复杂问题或进行系统优化时束手无策。传统的教材往往将硬件、操作系统、编译原理等知识点割裂开来,使得读者难以形成一个完整的知识体系。《深入理解计算机系统:从硬件到软件的全面解析》正是为了弥补这一缺憾而诞生。 本书并非一本专注于某一门具体编程语言(如C语言)的语法指南,也并非仅仅罗列真题和习题的答案手册。相反,它致力于为读者构建一个全面、深入且相互关联的计算机系统模型。我们的目标是揭示代码是如何被转换成机器指令,如何在CPU上执行,以及数据如何在存储器层次结构中流动。 第一部分:数字逻辑与信息表示——构建理解的基石 (约 350 字) 在深入探讨程序执行之前,我们必须首先理解计算机处理信息的基本方式。本部分从最底层的数字逻辑门开始,详细阐述了布尔代数在硬件设计中的核心作用。我们不再停留于简单的“与、或、非”门,而是深入分析了组合逻辑电路(如加法器、多路复用器)和时序逻辑电路(如触发器、寄存器)的设计原理。 随后,我们将重点剖析信息在计算机内部的表示形式。这包括定点数和浮点数的精确表示方法(遵循IEEE 754标准),以及它们在计算过程中可能引入的精度问题和舍入误差。此外,我们还将探讨字符编码(如ASCII、Unicode)的演变及其对文本处理的影响,以及如何使用补码系统高效地表示负整数和进行算术运算。这部分内容为后续理解内存布局和数据结构在不同架构下的具体表现奠定了坚实的理论基础,帮助读者理解为什么特定的编程语言在处理大数或浮点运算时会表现出特定的行为。 第二部分:中央处理器架构与程序执行模型 (约 400 字) 程序的生命周期始于指令的获取、解码与执行。本部分将带领读者进入CPU的核心世界,详细解析经典冯·诺依曼体系结构与现代高性能处理器(如流水线、超标量架构)的工作原理。我们不再满足于“程序在运行”,而是探究“程序是如何被运行的”。 内容涵盖指令集架构(ISA)的设计哲学,重点分析RISC(精简指令集)与CISC(复杂指令集)的区别,并以一个典型的现代处理器为例,剖析指令如何经过取指、译码、执行、访存和写回等阶段。流水线技术是提升性能的关键,本书将通过详细的时序图,解释数据冒险、控制冒险以及如何通过转发(Bypassing)和分支预测机制来解决这些问题,从而最大化CPU的吞吐量。此外,我们将探讨存储器层次结构——寄存器、高速缓存(Cache)和主存之间的关系,强调局部性原理(时间与空间)对于程序性能的决定性影响。理解缓存的工作机制,是编写高效代码的关键前提。 第三部分:操作系统与系统级抽象 (约 450 字) 程序并非独立运行,它需要操作系统的协调与管理。本部分聚焦于现代操作系统为应用程序提供的核心抽象层:进程、地址空间和系统调用。 我们将详细解释进程(Process)和线程(Thread)的概念差异,以及操作系统如何通过上下文切换(Context Switching)实现多任务的并发执行。进程的生命周期管理、调度算法(如时间片轮转、优先级调度)的优劣将被系统地比较。地址空间部分是理解程序与物理内存交互的核心。本书将深入探讨虚拟内存的概念,包括页表结构、地址翻译过程,以及缺页中断(Page Fault)的处理机制。理解虚拟内存不仅有助于理解内存泄漏和段错误(Segmentation Fault)的成因,更对安全隔离至关重要。 此外,我们还将重点剖析系统调用(System Calls)这一用户程序与内核交互的桥梁。通过对常见I/O操作(如文件操作、网络通信)的系统调用流程进行剖析,读者将清晰地看到高级编程语言函数调用背后隐藏的复杂内核工作。我们还将探讨并发编程中的挑战,包括互斥锁、信号量以及死锁的预防与检测,这些都是构建健壮多线程应用的基础。 第四部分:编译、链接与跨平台兼容性 (约 300 字) 从源代码到可执行文件,这是一个复杂的多阶段转化过程。本部分不再侧重于特定语言的语法特性,而是从编译器和链接器的角度,审视程序是如何被构建的。 我们将解析编译过程的各个阶段:预处理、编译(生成汇编代码)、汇编(生成机器代码)和链接。特别地,链接阶段的重要性常常被低估。本书将详细解释静态链接与动态链接的区别,重定位(Relocation)过程,以及共享库(Shared Libraries)是如何在运行时被加载和解析的。理解这些机制,有助于我们解决库版本冲突、优化程序启动时间,并能更深入地理解程序在不同操作系统环境下的可移植性问题。我们还会探讨数据结构在内存中的对齐要求,以及不同编译优化选项(如O1, O2, O3)对最终代码执行效率的影响。 结语:系统思维的培养 《深入理解计算机系统:从硬件到软件的全面解析》旨在培养读者一种“系统思维”——一种将程序视为系统中的一个元素,并理解其在整个计算环境中所处位置的能力。掌握这些底层知识,将使您能够编写出性能更优、更健壮、更具洞察力的软件,无论未来技术如何演进,这种对系统本质的理解都是不可替代的核心竞争力。

作者简介

目录信息


导读
第一部分 应试指导
一 笔试应试指导
二 上机考试应试指导
三 考试大纲
四 要点索引表
第二部分 笔试真题例题与仿真训练
一 基础知识与基本操作
二 C语言的结构
三 数据库类型及其运算
四 基本语句
……
第三部分 上机考试真题例解与仿真训练
一 真题例题
二 仿真训练
三 仿真训练参考答案
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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我翻开目录的时候,最先注意到的就是它对“真题例解”的强调,这立刻与其他市面上那些纯理论讲解的书籍区分开来。我的理解是,这本书的编写思路并非是孤立地罗列知识点,而是紧密围绕着历年来各个层次考试中出现的高频考点和难点来构建知识体系的。这种结构安排的优势在于,它极大地提高了学习的针对性和效率,避免了将时间浪费在那些虽然存在但极少被考察的边角知识上。我特别欣赏它在每一个章节后面对典型例题的深入剖析,那种层层剥茧,从错误分析到正确思路构建的讲解方式,简直就像一位耐心的导师在你身边手把手地演示如何解题。它不会简单地给出标准答案,而是会详细阐述出题人的意图,考察的是哪方面的底层原理,这对于我这种“知其然不知其所以然”的学习者来说,简直是醍醐灌顶。这种以战养战的学习模式,让我感觉自己不仅仅是在学习C语言的语法,更是在学习如何应对实际的考核压力,准备迎接那些真正考验编程思维的挑战。

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这本书的封面设计给我留下了非常深刻的印象,那种略带复古的深蓝色调配上简洁有力的字体,一下子就抓住了我的眼球。我记得我是在一家老旧的书店里偶然翻到它的,当时柜台后的老板正戴着老花镜慢悠悠地看报纸,这种氛围和书名散发出的那种“硬核技术”感形成了奇妙的化学反应。拿到手里的时候,感觉纸张的质感也相当扎实,不像现在很多教材那样追求花哨的彩色印刷,它更注重内容的沉稳和实用性,内页的排版也是那种非常传统的双栏结构,看起来就让人觉得信息密度很高,适合那种需要静下心来啃硬骨头的学习者。我当时就觉得,这本书或许不会用太多花哨的图表来分散注意力,而是直接把你带入到C语言最核心的逻辑和算法的世界里去。这种朴实无华但又处处透露着专业气息的包装,对于一个渴望真正掌握编程基础的人来说,无疑是一种强烈的信号——这本不是那种“入门十分钟精通C语言”的速成读物,而是可以伴随你度过一段艰苦卓绝但又收获满满的学习旅程的伙伴。光是看着这个封面和初步的触感,就让我对接下来的学习内容充满了期待与敬畏。

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光盘的内容(尽管我是在电子版中接触的)给我的感觉是它在努力弥补纸质媒介的局限性,试图为读者构建一个更完整的学习生态。如果说书本提供了知识的骨架和血肉,那么光盘中的那些仿真资源就是让这个“生命体”动起来的引擎。我能想象到,对于那些第一次接触编程的人来说,光是配置编译器环境可能就是一道难以逾越的坎。而配套的仿真训练材料,很可能就为他们提供了一个“开箱即用”的实践沙箱。这种配套设施的存在,极大地降低了学习的门槛,让学习者能够更快地将注意力聚焦到算法和逻辑的实现上,而不是被繁琐的环境配置所困扰。它体现了一种对学习者体验的深切关怀,即便是最硬核的技术书籍,也应该提供最便捷的实践途径,让理论学习不再是空中楼阁,而是能立即得到验证和反馈的真实操作。这种软硬件结合的学习辅助,无疑是这套学习资源完整性的重要体现。

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这本书的语言风格是极其严谨且不带任何个人感情色彩的,这对于学习严谨的计算机科学来说是至关重要的。它没有采用那种为了迎合大众而刻意变得“口语化”或“幽默化”的叙述方式,而是保持了一种近乎教科书式的精确性。每一个术语的定义,每一个语法结构的解释,都力求达到最无可辩驳的准确度。这种风格的好处在于,它为我的学习建立了一个非常坚实、可靠的知识基石。我不用担心今天学到的知识点,明天就会因为作者随性的发挥而被推翻。相反,它提供的是一套可以信赖的、经过时间检验的知识框架。对于需要为后续更深入的专业学习(比如操作系统、编译原理)打基础的人来说,这种极端的严谨性反而成为了一种巨大的优势。它教会我的不仅仅是C语言的写法,更是一种对待技术文档和编程规范应有的严肃态度。

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说实话,很多编程书读起来就像是在读一本枯燥的字典,充满了陌生的术语和抽象的概念,读完一遍后合上书本,脑子里一片空白。但这本书在理论阐述与实践应用之间的衔接处理得非常流畅。它似乎深知初学者在跨越理论到实践鸿沟时的痛苦。当我还在为指针和内存分配的概念感到头疼不已时,书中的仿真训练部分就及时地“拉”了我一把。那种设计出来的模拟场景,让我有机会在没有真实编译器环境的压力下,先在纸面上或通过特定的工具去“模拟”代码的运行流程。这种训练不是简单的动手敲代码,它更侧重于思维的推演和调试的逻辑训练。我感觉自己仿佛被置入了一个虚拟的调试器中,每一步的变量变化、内存的读写,都需要我亲手去跟踪和记录。这种高强度的思维操练,极大地提高了我对程序执行过程的直观感受,让我对那些抽象的概念有了更具象化的理解,也让我对程序出错时该如何定位和修复有了更坚实的信心。

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