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出版者:電子

作者:周誌德 主編

出品人:

頁數:360

译者:

出版時間:2002-8

價格:28.00元

裝幀:

isbn號碼:9787505378780

叢書系列:

圖書標籤:

• C++
• 程序設計
• 編程
• 計算機科學
• 算法
• 數據結構
• 麵嚮對象
• 軟件開發
• 教材
• 入門
• 學習

好的，這是一份關於不同圖書的詳細簡介，這些內容均不涉及《C++程序設計》這本書： --- 圖書一：《圖解機器學習算法與實踐：從理論到應用的全景透視》 圖書簡介： 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且易於理解的機器學習領域導覽。我們摒棄瞭晦澀難懂的數學推導，轉而采用大量的圖示、直觀的解釋和詳盡的代碼示例，幫助讀者構建起對核心算法的直觀認知。 第一部分：基石與原理 開篇首先奠定瞭堅實的理論基礎。我們從數據預處理的藝術入手，詳細講解瞭特徵工程的重要性，包括如何處理缺失值、異常值，以及如何進行特徵縮放與編碼。隨後，進入經典的監督學習範式。我們不僅介紹瞭綫性迴歸和邏輯迴歸的運作機製，還通過具體的業務場景，演示瞭它們在預測和分類任務中的實際應用。決策樹部分，我們將焦點放在信息增益、基尼不純度等核心概念上，並深入探討瞭隨機森林和梯度提升樹（GBDT）的集成學習思想，解釋瞭為何集成方法在實踐中往往錶現更為穩健和強大。 第二部分：深度學習的神經網絡架構 本書的重頭戲在於深度學習。我們從最基礎的感知機講起，逐步構建多層感知機（MLP）。對於神經網絡的優化，我們詳盡解析瞭反嚮傳播算法的數學直覺，並對比瞭SGD、Momentum、Adagrad、RMSProp到Adam等各類優化器的演化路徑和適用場景。 圖像處理是深度學習應用的重鎮。捲積神經網絡（CNN）的部分，我們不僅解釋瞭捲積核、池化層的作用，還剖析瞭經典架構如LeNet、AlexNet、VGG、ResNet乃至最新的Transformer在視覺任務中的結構差異與性能優勢。讀者將能夠理解空洞捲積、殘差連接等關鍵創新是如何解決傳統網絡中的梯度消失和計算效率問題的。 序列數據處理方麵，循環神經網絡（RNN）和其變體——長短期記憶網絡（LSTM）與門控循環單元（GRU）的講解，配有流程圖，清晰展示瞭“記憶單元”如何捕獲時間依賴性。此外，我們還探討瞭注意力機製（Attention Mechanism）的誕生背景，以及它如何革新瞭自然語言處理（NLP）領域。 第三部分：無監督學習與強化學習 在無監督學習方麵，本書重點介紹瞭聚類算法，包括K-Means的迭代過程、層次聚類的樹狀結構，以及DBSCAN的基於密度的優勢。降維技術如主成分分析（PCA）和t-SNE的原理與可視化應用被細緻講解，幫助讀者掌握如何在高維數據中尋找內在結構。 強化學習（RL）部分，我們采用經典的馬爾可夫決策過程（MDP）作為框架，係統介紹瞭動態規劃、濛特卡洛方法和時序差分（TD）學習。從Q-Learning到SARSA，再到深度強化學習的開端——DQN（Deep Q-Network），我們通過一個簡單的網格世界示例，完整演示瞭智能體如何通過試錯學習來最大化纍積奬勵。 第四部分：工程化與實戰部署 理論學習的最終目標是應用。本書最後一部分聚焦於模型落地。我們詳細介紹瞭如何使用主流框架（如PyTorch/TensorFlow）進行模型訓練、調參和性能評估。迴歸性能指標（如$R^2$、RMSE）與分類性能指標（精確率、召迴率、F1-Score、ROC-AUC）的深入剖析，確保讀者能準確衡量模型好壞。最後，我們探討瞭模型部署的挑戰，包括模型量化、推理加速以及使用ONNX等標準進行跨平颱兼容的實踐方法。 本書適閤有一定編程基礎，希望係統學習和掌握現代機器學習技術的工程師、數據科學傢初學者以及對人工智能有濃厚興趣的跨學科研究人員。 --- 圖書二：《現代嵌入式係統設計與物聯網（IoT）應用開發》 圖書簡介： 本教材旨在構建一座連接底層硬件知識與高階物聯網（IoT）應用開發的橋梁。它聚焦於資源受限環境下嵌入式設備的編程範式、實時操作係統的管理，以及如何安全、高效地將設備數據上傳至雲端平颱。 第一章：嵌入式係統的硬件基礎與體係結構 本章從微控製器（MCU）的視角齣發，詳細分析瞭馮·諾依曼與哈佛兩種體係結構的差異及其對指令集和內存訪問的影響。我們重點剖析瞭ARM Cortex-M係列處理器的流水綫、寄存器組和特權級（如Thread Mode與Handler Mode）。對於存儲器，除瞭講解RAM、Flash的特性外，還深入探討瞭緩存（Cache）的工作原理，以及如何通過代碼優化來最小化緩存未命中率。我們使用一個基於STM32或ESP32的實例，講解瞭GPIO、中斷控製器（NVIC）的初始化與優先級管理。 第二章：底層驅動與外設交互 驅動開發是嵌入式係統的核心技能。本章詳細講解瞭串行通信協議，包括UART、SPI和I2C的電氣特性、時序圖及軟件實現。對於更復雜的外部接口，如ADC/DAC的采樣定理、定時器（Timer）的輸入捕獲與輸齣比較模式，我們提供瞭C語言級的驅動代碼框架，強調位操作的精確性與效率。內存映射I/O（MMIO）的概念被清晰闡述，幫助讀者理解操作係統內核如何與硬件寄存器進行交互。 第三章：實時操作係統（RTOS）的原理與應用 現代嵌入式係統很少采用裸機編程，實時操作係統是資源調度的關鍵。本章深入探討瞭RTOS的核心概念：任務（Task）的創建、狀態切換（就緒、運行、阻塞、掛起）和調度算法（如固定優先級搶占式、輪轉法）。同步與互斥機製是重中之重，信號量（Semaphore）、互斥鎖（Mutex）和消息隊列（Message Queue）的正確使用方法，結閤死鎖（Deadlock）的預防與檢測，提供瞭豐富的代碼實例。我們以FreeRTOS為例，演示瞭任務間通信（IPC）的優雅實現。 第四章：網絡協議棧與嵌入式安全 物聯網的本質在於連接。本章聚焦於TCP/IP協議棧在資源受限設備上的裁剪與實現。LwIP協議棧的結構分析是關鍵，包括其內存管理和與底層網絡接口的適配。我們詳細講解瞭UDP的無連接優勢與TCP的可靠性保證。在安全方麵，TLS/DTLS的握手過程被簡化講解，同時介紹瞭嵌入式設備中安全啓動（Secure Boot）、固件加密存儲以及防止側信道攻擊的基本策略。 第五章：雲端集成與MQTT/CoAP通信 成功的IoT應用需要可靠的雲端通信。本章專注於物聯網特定的輕量級協議。MQTT協議的QoS等級（0、1、2）對比及其在網絡不穩定環境下的適用性分析；CoAP協議（RESTful風格）的報文結構、觀察（Observe）模式以及組播支持被詳盡介紹。我們提供瞭一個完整的端到端案例，展示設備如何使用TLS連接到AWS IoT Core或阿裏雲IoT平颱，包括設備身份驗證（X.509證書或對稱密鑰）和數據主題的發布/訂閱模式。 第六章：OTA與係統維護 固件的空中升級（OTA）是確保遠程設備生命周期的關鍵。本章講解瞭OTA的幾種主要架構，如A/B分區策略、差分包生成與驗證。我們討論瞭如何設計健壯的固件更新流程，以應對升級中斷或寫入失敗的情況，確保設備在任何時候都能恢復到一個可工作的狀態。 本書內容詳實，理論與實踐緊密結閤，旨在培養具備獨立進行復雜嵌入式軟件和物聯網解決方案開發能力的工程師。 --- 圖書三：《現代操作係統原理與內核源碼剖析（基於Linux）》 圖書簡介： 本書是深入理解操作係統核心機製的專業參考書。它超越瞭傳統教科書中對概念的宏觀描述，選擇以當前業界最廣泛使用的Linux內核為藍本，結閤具體源碼結構，剖析現代操作係統的運行哲學和實現細節。 第一部分：內核基礎與啓動流程 我們從x86-64架構下的啓動過程開始，詳細解析瞭BIOS/UEFI、Bootloader（如GRUB）的工作，直至Linux內核的第一個C語言入口點。本章清晰描繪瞭分頁機製的建立過程，包括頁錶（Page Table）的層次結構和虛擬地址到物理地址的轉換流程，並探討瞭TLB（Translation Lookaside Buffer）在加速地址翻譯中的作用。我們深入講解瞭內核態（Kernel Mode）與用戶態（User Mode）的切換機製，以及係統調用（System Call）的底層實現，包括如何通過中斷描述符錶（IDT）和服務描述符錶（GDT）完成上下文保護與恢復。 第二部分：進程管理與調度 進程是操作係統的核心抽象。本書對Linux中的任務結構體`task_struct`的字段進行瞭詳盡的解讀，解釋瞭其如何承載進程的所有狀態信息。進程的創建（`fork()`和`execve()`）被分解為內核數據結構的復製、內存空間的建立和資源描述符的繼承。 調度器部分是本書的亮點。我們不僅僅停留在CFS（Completely Fair Scheduler，完全公平調度器）的理論介紹，而是深入分析瞭其基於紅黑樹的運行機製、`vruntime`（虛擬運行時）的計算與利用，以及如何實現對不同類型任務（如實時任務、交互式任務）的優先級保證。我們還比較瞭不同調度策略（如分時、優先級繼承）在多核環境下的性能權衡。 第三部分：內存管理機製 內存子係統是操作係統的“心髒”。我們詳細闡述瞭Linux的虛擬內存（VM）管理框架，包括Slab分配器、夥伴係統（Buddy System）如何高效地管理物理內存頁。對於用戶空間的內存分配，我們剖析瞭`malloc()`庫函數是如何與內核的`brk/sbrk`以及`mmap()`係統調用協同工作的。缺頁（Page Fault）的發生、處理和恢復流程被完整地追蹤，揭示瞭惰性加載（Lazy Allocation）和按需調頁的實現藝術。 第四部分：並發控製與同步原語 在多核處理器時代，並發控製至關重要。本書詳細介紹瞭內核內部使用的各種同步機製，包括自鏇鎖（Spinlock）及其在不可中斷上下文中的應用、讀寫信號量（RW Semaphore）在讀多寫少場景下的優化。我們還分析瞭原子操作（Atomic Operations）的底層匯編指令級保證，以及屏障（Memory Barrier）在保證指令重排序可見性方麵的關鍵作用。 第五部分：文件係統與I/O子係統 我們聚焦於通用塊設備層和虛擬文件係統（VFS）。VFS如何通過統一的接口（如`inode`、`dentry`結構體）抽象化底層文件係統（如ext4、XFS）是重點。塊設備的I/O調度器，如Deadline、Noop和CFQ/BFQ，被對比分析，解釋瞭它們如何平衡吞吐量與延遲。I/O的異步處理機製和用戶空間的數據傳輸方式（如零拷貝Zero-Copy）的原理與代碼實現被細緻剖析。 第六部分：網絡子係統（Socket至驅動） 網絡部分從Socket API開始，層層深入到內核的Socket緩衝區管理、TCP/IP協議棧的處理流程，直至最終與網絡設備驅動的交互。我們著重分析瞭Netfilter框架（防火牆、NAT的實現基礎）的鈎子點（Hook Points），並解釋瞭數據包在內核中流轉的生命周期。 本書適閤具備紮實C語言基礎，並希望深入理解操作係統底層工作原理、旨在從事內核開發、係統編程或高性能計算領域研究的專業人員。 ---

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我對編程書籍的評價標準，往往取決於它如何處理那些“陷阱”和“黑魔法”。比如內存管理，這是 C++ 學習者繞不過去的一座大山。如果這本書隻是簡單地講 `new` 和 `delete`，然後就草草收場，那簡直是在誤導讀者。我希望看到的是對 RAII（資源獲取即初始化）原則的深刻闡述，以及對智能指針（`unique_ptr`, `shared_ptr`, `weak_ptr`）的詳盡剖析。現代 C++ 已經大大減輕瞭手動內存管理的負擔，如果一本新版的教材還沉溺於傳統的裸指針操作，那它就已經落伍瞭。更進一步，我期望它能深入到 C++11/14/17/20 標準帶來的重大變革，例如右值引用、移動語義（Move Semantics）——這對於理解性能優化至關重要。移動語義的引入徹底改變瞭對象生命周期和資源轉移的方式，如果這本書能用清晰的圖示和對比實驗來展示拷貝與移動的區彆，比如在處理大型 `std::vector` 時的性能差異，那這本書就達到瞭優秀的水準。很多老派的教程在這裏往往一帶而過，導緻學習者在麵對性能瓶頸時束手無策。我購買這本書，很大程度上就是希望能看到它在這些“高級”主題上是否具備足夠的深度和前瞻性，而不是停留在“入門”的舒適區。

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這本《C++程序設計》的書，說實話，初拿到手的時候，我的內心是有些忐忑的。畢竟現在市麵上講 C++ 的教材琳琅滿目，質量參差不齊，很多書要麼過於理論化，堆砌著晦澀難懂的語法細節，讀起來像啃乾巴巴的字典；要麼就是過於“入門”，淺嘗輒止，等你真正想深入下去的時候，卻發現根本找不到繼續攀登的階梯。我期待的是一本既能打下堅實基礎，又能引導我理解現代 C++ 編程思想的“良師”。翻開目錄，我注意到它對麵嚮對象編程（OOP）的闡述似乎花瞭相當大的篇幅，這讓我感到一絲欣慰，因為在我看來，真正的 C++ 魅力很大程度上就體現在 OOP 的設計哲學上，而不是單純的函數調用。我尤其關注瞭它對繼承、多態和封裝這三大支柱的講解方式，是僅僅停留在定義層麵，還是通過豐富的、貼近實際工程案例的代碼來具象化這些概念。如果它能巧妙地將 STL（標準模闆庫）的優雅融入到基礎語法講解中，而不是作為獨立的、後期纔匆忙介紹的附錄，那麼這本書的實用價值將大大提升。畢竟，在實際開發中，我們很少從零開始寫底層數據結構，更多的是利用這些強大的工具庫來構建應用。這本書的排版和示例代碼的可讀性也直接影響瞭學習體驗，如果代碼塊格式清晰，注釋到位，那麼即便是麵對復雜的指針操作或模闆元編程的概念時，學習麯綫也能平緩不少。我對這本書的期望，是它能成為我從“會寫 C++ 代碼”到“理解 C++ 為什麼這樣設計”的過渡橋梁。

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拋開技術深度不談，我們還得考慮 C++ 語言的“生態”和“實踐”。現代軟件開發不是單打獨鬥，而是團隊協作，涉及到編譯係統、調試工具鏈和版本控製。一本優秀的教材應該為讀者構建一個完整的開發視野。我希望這本書能在適當時機，引入諸如 CMake 或 Makefiles 這樣的構建係統概念，教導讀者如何管理一個多文件的 C++ 工程，而不是停留在每個文件獨立編譯的階段。此外，調試技巧，特彆是如何有效地利用 GDB 或 Visual Studio 的調試器來跟蹤內存泄漏或死鎖問題，也是至關重要的實踐環節。如果書中能穿插講解一些常見的 C++ “反模式”（Anti-patterns）以及如何重構它們，那就更好瞭——這比單純教你“做什麼”更有價值，它教你“不該做什麼”。一本好的程序設計書，最終目的應該是培養齣一個能夠獨立解決復雜問題的工程師，而不僅僅是一個會寫語法的編碼員。如果這本書能將這些工程實踐的經驗融會貫通地嵌入到每個章節的案例中，那麼它就真正體現瞭它的“設計”二字。

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從一個軟件工程的角度來看，C++ 的強大不僅在於其接近硬件的性能，更在於其錶達復雜係統架構的能力。我非常關注這本書如何處理模闆編程和泛型設計。模闆是 C++ 實現抽象和復用的核心工具，但也是最容易讓人望而卻步的部分。如果它隻是展示瞭函數模闆的基本用法，那它頂多算一本“中級”讀物。我期待它能觸及類型萃取（Type Traits）、變長參數模闆（Variadic Templates）以及編譯期計算（constexpr）的應用。這些特性是構建現代高性能庫（比如 Boost 或 Poco）的基石。如果作者能夠用實際的小例子，展示如何通過模闆元編程解決運行時纔需要考慮的問題，比如在編譯期檢查某個類的特定成員函數是否存在，那這本書的價值將遠遠超過一本基礎教程的範疇。因為掌握瞭這些，纔能真正理解 C++ 這種“零開銷抽象”的設計哲學——即不用的功能不産生運行時負擔。如果這本書隻是側重於類和對象的使用，而對模闆這個 C++ 的靈魂特性避重就輕，那麼它在培養“C++ 架構師思維”方麵，恐怕會有所欠缺。

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閱讀體驗這事兒，對於技術書籍來說，絕不是可有可無的裝飾。我通常是那種需要不斷調試、不斷嘗試纔能將概念內化的學習者。因此，這本書的配套資源和練習設計對我來說至關重要。一個好的練習題不應該僅僅是讓你實現一個數據結構定義，而應該是一個小型的、有實際意義的編程挑戰，能夠促使你思考邊界條件和異常處理。如果書裏提供的所有代碼示例都是那種孤立的、可以在 IDE 中輕鬆編譯運行的“玩具代碼”，那麼它的教學效果會大打摺扣。我更欣賞那些將多個知識點串聯起來的綜閤性項目，比如一個簡單的文件I/O解析器，或者一個基礎的綫程同步模擬。另外，紙質書的字體選擇、行距設計以及代碼塊的縮進和高亮處理，都直接影響瞭長時間閱讀的疲勞度。如果排版混亂，代碼塊與正文混雜不清，那麼光是閱讀本身就變成瞭一種挑戰，更彆提去理解那些復雜的模闆結構瞭。我希望這本書能像一位耐心的導師，用循序漸進的方式引導我，而不是像一份冷冰冰的規範文檔，隻把知識點羅列在那裏，任由讀者自行摸索。

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