C語言程式設計範教本. pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:學貫

作者:陳會安

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:20050301

价格:NT$ 490

装帧:

isbn号码:9789867693983

丛书系列:

图书标签:

C语言
编程
教材
入门
教学
范例
程序设计
计算机科学
基础
代码

下载链接在页面底部

facebook linkedin mastodon messenger pinterest reddit telegram twitter viber vkontakte whatsapp 复制链接

想要找书就要到本本书屋

onlinetoolsland.com

立刻按 ctrl+D收藏本页

你会得到大惊喜!!

具体描述

深入探索数据结构与算法的奥秘：C语言驱动的实践指南本书并非《C語言程式設計範教本》的替代或补充，它旨在为读者提供一套全新、侧重于底层原理和高级编程技巧的实践路线图。本书聚焦于现代软件开发中不可或缺的核心基石——数据结构与算法，并以C语言作为实现和教学的媒介。 --- 第一部分：C语言基础的深度回溯与优化（非基础语法复习）在深入探讨复杂主题之前，本书首先对C语言的一些关键特性进行深入剖析，这些特性是高效实现数据结构的前提，而这些内容与基础的“程序设计范例教学”有着本质区别。我们不教授“如何写循环”，而是探讨“为何在特定场景下，使用指针算术比标准库函数更高效”。第1章：内存模型、对齐与性能调优本章将跳脱出简单的变量声明，直接进入硬件与编译器的交互层面。 1.1 C语言内存布局的微观视角：详细解析栈（Stack）、堆（Heap）以及静态数据区的真实运作机制。不再满足于“变量存在于栈上”的模糊概念，而是深入探究函数调用栈帧（Stack Frame）的构建、参数传递的底层开销，以及递归深度对栈溢出的影响。 1.2 数据对齐（Data Alignment）与缓存行优化：解释CPU如何读取内存数据，以及结构体（Struct）成员的顺序如何直接影响程序的执行速度。我们将通过实例演示，如何通过调整结构体成员顺序，消除因内存不对齐导致的性能惩罚，这是编写高性能C代码的关键技巧。 1.3 `volatile` 与原子性：深入理解`volatile`关键字在并发编程和嵌入式系统中的真正作用——它不仅仅是告诉编译器不要优化，更是对内存访问模型的一种明确声明。我们将探讨在多线程环境下，缺乏适当内存屏障（Memory Barrier）可能导致的数据竞争问题。 1.4 高级指针技巧的审慎应用：探讨函数指针数组（Jump Tables）的实现原理，用于构建高效的有限状态机（FSM）。同时，详细讲解指向成员的指针（Pointers to Members）及其在面向对象范式在C语言中的“模拟”应用。第2章：预处理器的高级魔术与元编程思想本书视C语言的预处理器为一种轻量级的编译时元编程工具，而非仅仅用于宏定义。 2.1 条件编译的艺术：不仅限于`ifdef`，更关注如何利用预处理器构建平台无关（Platform-Agnostic）的代码，例如针对不同CPU架构的特定优化分支。 2.2 宏定义的陷阱与防御策略：深入分析带有副作用的宏、递归宏的风险，并介绍使用`do { ... } while (0)`结构体来封装复杂宏以确保其行为符合表达式预期的最佳实践。 2.3 类型泛型化：利用`_Generic`关键字（C11标准）实现类型安全的函数重载机制，展示如何在不使用C++模板的情况下，实现一套通用的、类型感知的API骨架。 --- 第二部分：核心数据结构的自底向上构建本部分将以动手实现为核心，从最基础的内存分配单元开始，构建起支撑所有复杂软件的基石。第3章：链表的高效变体与内存管理我们不仅实现标准的双向链表，更关注其在特定场景下的性能瓶颈及优化方案。 3.1 内存池（Memory Pool）的设计与实现：解决在频繁创建/销毁小对象时，标准`malloc/free`带来的内存碎片化和系统调用开销问题。我们将设计一个高效的、基于固定大小块的内存分配器，并将其应用于链表节点的管理。 3.2 跳跃表（Skip List）的原理与C语言实现：作为一种概率型数据结构，跳跃表提供了接近平衡二叉树的平均时间复杂度（$O(log n)$），但其实现比平衡树简单得多。本章将详细阐述其随机化过程、插入与搜索算法，并分析其在并发环境下的潜力。 3.3 循环链表与缓冲区（Ring Buffer）：在嵌入式系统和I/O处理中至关重要的数据结构。我们将重点讨论如何利用双指针（读指针和写指针）在固定内存区域内实现高效的FIFO（先进先出）操作，避免数据拷贝。第4章：树形结构的平衡艺术与应用本章聚焦于如何保持树结构的动态平衡，确保操作时间复杂度始终处于最优状态。 4.1 AVL树与红黑树（Red-Black Tree）：详细讲解AVL树的旋转操作（单旋、双旋）和红黑树的颜色调整规则。我们将重点分析红黑树在标准库（如Linux内核调度器、GCC的哈希表实现）中的应用场景，并对比两者在插入/删除的平衡成本差异。 4.2 B树与B+树的磁盘友好性：针对外部存储（如数据库索引），介绍B树和B+树如何通过增加分支因子（Fan-out）来最小化磁盘I/O次数。我们将模拟一个磁盘块的概念，展示多路查找是如何工作的。 4.3 Trie（前缀树）在字符串处理中的威力：实现标准的字典Trie，并探讨如何使用压缩Trie（Radix Tree）来节省空间，应用于IP路由表或自动补全系统。 --- 第三部分：算法的效率分析与实践本部分将从理论分析过渡到实际编码，强调时间复杂度和空间复杂度的精确计算，以及通用算法在C语言中的实现细节。第5章：排序算法的内在性能剖析超越教科书上的基本排序，本章关注算法在真实硬件上的表现。 5.1 内省排序（Introsort）的混合策略：探讨快速排序（QuickSort）在最坏情况下的性能风险。我们将实现内省排序——一种结合了快速排序（平均性能）、堆排序（最坏情况保证）和插入排序（小规模优化）的混合算法。 5.2 基数排序（Radix Sort）与位操作：深入理解LSD（Least Significant Digit）和MSD（Most Significant Digit）基数排序，重点展示如何利用C语言的位移操作符(`<<`, `>>`)和掩码技术，实现高效的桶分配。 5.3 并行化排序的初步探讨：简要介绍如何利用OpenMP（或Pthreads）对某些适用的排序算法（如归并排序）进行粗粒度并行化，初步感受多核处理器的威力。第6章：图论算法的深度应用与C语言建模图论是网络、路径规划和依赖关系分析的核心。 6.1 最短路径的迭代与优化：详细实现Dijkstra算法和Bellman-Ford算法。重点分析Dijkstra算法如何与斐波那契堆（Fibonacci Heap）结合以达到理论最优复杂度，并对比使用C语言中常见的二叉堆（Binary Heap）实现时的实际性能差异。 6.2 最小生成树（MST）：实现Kruskal和Prim算法。探讨Kruskal算法中对并查集（Disjoint Set Union, DSU）的优化——路径压缩（Path Compression）和按秩合并（Union by Rank），这些技术是使DSU接近$O(alpha(n))$复杂度的关键。 6.3 拓扑排序与依赖管理：利用深度优先搜索（DFS）实现有向无环图（DAG）的拓扑排序，并阐述其在编译系统依赖分析和任务调度中的实际用途。 --- 第四部分：系统级编程与高级内存管理本书的收官部分回归到C语言的强项——与操作系统和硬件的直接交互。第7章：哈希表与冲突解决的权衡 7.1 开放寻址法（Open Addressing）的探查序列：比较线性探查、二次探查和双重哈希（Double Hashing）在处理簇聚（Clustering）问题上的优劣。 7.2 完美哈希（Perfect Hashing）：介绍如何为一组静态数据构造一个无冲突的哈希函数，实现$O(1)$的最坏情况查找时间。 7.3 一致性哈希（Consistent Hashing）：探讨其在分布式缓存系统（如Memcached或Redis集群）中，如何最小化节点增删时的数据迁移量。第8章：C语言的动态内存分配器剖析本章揭示标准库`malloc`/`free`背后的复杂性。 8.1 `dlmalloc`/`jemalloc`的核心思想：简要介绍现代内存分配器如何使用“块管理”、“空闲列表”（Free Lists）和“垃圾回收的初步思想”来提高效率并减少碎片。 8.2 内存泄漏的检测与调试：介绍如何通过使用`mprotect`或自定义包装器函数来捕获未释放的内存区域，这对于调试复杂的、长时间运行的C程序至关重要。 --- 总结：本书提供了一种从零开始构建高效、健壮的底层软件的蓝图。它假设读者已经掌握了C语言的基本语法，并将重点放在为什么以及如何更优地解决计算科学中的经典难题。读者将通过大量的C代码实现，掌握的不仅是数据结构本身，更是对系统资源（内存、时间）的精细控制能力。

作者简介

目录信息

读后感

评分☆☆☆☆☆

用户评价

评分☆☆☆☆☆

**评价五：** 我过去用过好几本不同的C语言书籍，它们或侧重于嵌入式开发，或偏向于算法实现，但很少有一本书能像这本一样，对C语言这门语言本身进行如此全面的“解剖”。作者对数据表示（如大小端模式、浮点数精度）的讲解，简直达到了可以作为参考手册的级别。我特别欣赏它对“陷阱”的强调，比如未定义行为（Undefined Behavior）的讲解，作者没有简单地罗列，而是通过具体代码段来展示这些行为可能导致的灾难性后果，这对于避免我们在实际工作中写出那些“定时炸弹”代码至关重要。这本书的重点似乎在于“健壮性”和“理解底层”，而不是快速上手“写点东西”。对于那些已经熟悉其他高级语言，想要深入理解计算机底层运作机制的开发者来说，这本书提供了一个绝佳的透镜，让你能透过C语言的语法糖，看到真正的机器指令和内存交互。唯一的槽点可能是，本书对现代C标准（比如C11/C18）的一些新特性的覆盖相对较少，但考虑到C语言的核心精髓并未改变，这并不影响其作为经典教材的地位。

评分☆☆☆☆☆

**评价二：** 我是一个已经工作了几年，但感觉C语言基础有点飘忽不定的“回炉”学习者。市面上很多教程都是面向入门小白的，内容浅尝辄止，等我真要处理一些老旧项目中的内存泄漏或者性能优化问题时，才发现自己底层的知识完全跟不上。这本书的出现，简直就像是给我这个“老油条”带来了一剂强心针。它的深度和广度都恰到好处。它不仅仅满足于让你知道“怎么做”（How to），更深入地探讨了“为什么”（Why）。例如，它对`volatile`关键字的解释，简直是教科书级别的细致，把并发环境下的变量读取顺序问题剖析得淋漓尽致。我特别欣赏作者在代码示例上的选择，那些例子都不是那种为了演示某个特性而生硬拼凑出来的“玩具代码”，而是很有实际场景的影子，甚至包含了一些常见的陷阱和误区，这对于我这种需要马上投入生产环境的工程师来说，价值太大了。读完它，我感觉自己对C语言的敬畏感又回来了，也更明白为什么人们常说C语言是“一门艺术”，因为它需要开发者对机器的理解达到一定的深度。如果说缺点，或许是它的排版和插图风格略显老派，但内容为王，这点瑕不掩瑜。

评分☆☆☆☆☆

**评价三：** 说实话，我是被这本书的“范教本”这个名字吸引的。我一直认为，好的教材不仅要教技术，更要教一种思维方式。这本书给我的感觉就是如此——它在教你如何像一个系统工程师一样去思考C语言程序是如何在硬件上运行的。它在讲解数组和指针的关系时，没有陷入无穷无尽的指针算术迷宫，而是从内存地址的视角去解释，这一下子打通了我多年的疑惑。此外，它对标准库函数的讲解也非常到位，不仅仅是告诉我们函数的作用，更会涉及不同编译器实现上的细微差别，这对于编写可移植性高的代码至关重要。我记得有一次我遇到的一个非常诡异的崩溃问题，最后追溯发现是某个标准函数在特定架构下的行为导致的，这本书里恰好就有相关的讨论。这本书的结构设计也很有条理，章节之间的逻辑递进非常平滑，你不会感觉学着学着就“跳”到了一个完全不相关的话题。它更像是一条精心铺设的轨道，将你的知识点稳稳地引导向前。

评分☆☆☆☆☆

**评价四：** 我是一个在校的计算机系大三学生，我们学校用的教材偏理论化，很多操作层面的细节我们平时练习中都很难接触到。这本书恰好弥补了理论与实践之间的鸿沟。它的实践性非常强，几乎每章后面都会附带一些需要动手实现的挑战性练习题。这些题目可不是那种简单的“打印九九乘法表”的水平，它们往往需要你综合运用前面学到的多个知识点，比如文件I/O结合结构体，或者动态内存分配配合链表操作。我印象最深的是关于预处理宏的章节，作者用一种非常批判性的眼光去审视宏的滥用，并给出了很多清晰的替代方案，让我深刻认识到C语言的强大往往也伴随着潜在的危险。这本书的语言风格是那种非常正式、严谨的学术风格，但绝不晦涩难懂，它要求读者付出相应的努力去理解，而不是提供一个唾手可得的“答案”。如果你真的想把C语言当作你未来职业生涯的一项核心技能来培养，那么这本书提供的“严谨训练”是必不可少的。

评分☆☆☆☆☆

**评价一：** 这本书，说实话，拿到手的时候，那种厚重感就让人心里踏实了不少。封面设计虽然不算惊艳，但那种朴实无华的气质，倒是很对我的胃口。我这人学编程图的就是个“真家伙”，不希望有什么花里胡哨的东西来分散注意力。翻开目录，感觉作者对C语言的理解非常透彻，从最基础的变量类型、运算符讲起，到指针、内存管理这些让初学者望而却步的“拦路虎”，都有非常清晰的逻辑梳理。尤其让我印象深刻的是，它在讲解复杂的概念时，总能用一些贴近生活的比喻来打比方，不像有些教材那样干巴巴地堆砌理论。比如讲到结构体和联合体的时候，作者竟然拿搭积木来做类比，一下子就让原本抽象的东西变得生动起来。我个人觉得，对于那些想真正掌握C语言底层原理，而不是只会调用库函数写应用的读者来说，这本书绝对是本不错的“内功心法”。它没有急于求成，而是脚踏实地地引导读者一步步构建起坚实的知识体系。唯一美中不足的可能就是，对于完全零基础的新手来说，中间有些地方可能需要多花点时间去琢磨，毕竟C语言本身就有一定的学习曲线。

评分☆☆☆☆☆