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出版者:电子工业出版社

作者:刘谦

出品人:

页数:450

译者:

出版时间:2000-12

价格:55.00元

装帧:

isbn号码:9787505362956

丛书系列:

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• 计算机
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• 数据科学

《代码的奥秘：从字节到思想的旅程》 引言 在这个信息爆炸的时代，代码已成为我们构建数字世界、理解复杂系统、甚至探索未知领域不可或缺的工具。从智能手机上的应用程序到驱动全球经济的庞大基础设施，无一不渗透着代码的逻辑与智慧。《代码的奥秘：从字节到思想的旅程》并非一本讲述“深入学习”概念的书，而是致力于为读者揭示代码背后更深层次的原理、演化以及它如何塑造我们认知世界的方式。它不是关于如何更有效地“深入”学习某个特定领域，而是关于理解“学习”本身在代码中的体现，以及代码如何成为一种强大的认知工具。 本书将带领你踏上一段从最基础的二进制字节出发，逐步深入到抽象计算模型，直至理解人工智能如何涌现出“思想”的奇妙旅程。我们不会止步于表面的语法和框架，而是深入探究那些支撑起整个数字文明的基石。我们将剖析编译器如何将人类可读的代码转化为机器可执行的指令，理解内存管理为何如此关键，探索操作系统如何协调无数进程，以及网络协议如何让信息在全球范围内流畅传递。更重要的是，我们将审视数据结构和算法的设计哲学，理解它们如何决定着程序的效率与优雅，以及如何将复杂的现实问题转化为可计算的解决方案。 我们相信，真正的理解源于对事物本质的把握。《代码的奥秘》将帮助你超越“如何使用”，抵达“为何如此”。无论你是初涉编程的学徒，还是经验丰富的开发者，亦或是对技术发展充满好奇的探索者，本书都将为你打开一扇新的视角，让你以更深刻、更宏观的视角看待代码，理解它作为一种语言、一种思维方式、一种创造工具的强大力量。 第一章：二进制的低语：信息的基本形态 万物皆有始。在数字世界的起点，是被称为“字节”的微小单元，它们由一系列的0和1组成。本章将深入探讨二进制系统的基本原理，解释为何这种看似简单的形式能够承载海量的信息。我们将追溯二进制的起源，理解它在电子计算中的不可替代性。 比特与字节的诞生：我们从最基本的比特（bit）开始，它是信息的最基本单位，只能表示两种状态（0或1）。然后，我们将字节（byte）的概念引入，理解8个比特如何组合成一个字节，以及它在表示字符、数字和其他数据时的强大能力。 编码的艺术：不同的数据类型需要不同的编码方式。本章将介绍 ASCII、Unicode 等字符编码标准，理解它们如何将人类的语言转化为机器可以识别的数字序列。我们还将触及更底层的编码，例如表示整数、浮点数以及图像和音频数据的方法，揭示不同类型信息在二进制层面上的共性与差异。 逻辑门与电路的基石：在深入理解硬件之前，我们先从逻辑门开始。AND、OR、NOT、XOR 等基本逻辑门如何工作？它们如何组合起来构建出更复杂的电路？我们将简要探讨这些逻辑门如何形成计算机最基本的计算单元，为理解更复杂的计算过程奠定基础。 二进制的运算：二进制的加减乘除运算与我们日常的十进制运算有何不同？本章将解析二进制算术运算的规则，以及计算机如何通过这些简单的运算实现复杂的数学计算。 第二章：指令的灵魂：程序如何驱动机器 代码不仅仅是一堆字符，它是一种指令的集合，告诉计算机要做什么。本章将揭示这些指令是如何被理解、执行的，以及程序与硬件之间是如何建立联系的。 指令集架构（ISA）的秘密：每种处理器都有其独特的指令集，它们定义了处理器能够理解和执行的命令。我们将探讨不同 ISA 的设计理念，例如 RISC 和 CISC 的区别，以及它们如何影响程序的性能和开发复杂度。 编译器与汇编器：语言的桥梁：人类编写的代码通常是高级语言，而机器只能理解机器码。编译器和汇编器在这两者之间扮演着至关重要的角色。我们将深入理解编译器的工作流程，包括词法分析、语法分析、语义分析、代码生成等阶段，以及汇编器如何将汇编语言转化为机器码。 内存模型的演进：程序运行时，数据和指令需要存储在内存中。本章将介绍不同类型的内存（RAM、ROM 等）及其工作原理，以及内存寻址、数据布局等关键概念。我们将探讨栈（Stack）和堆（Heap）的区别，理解它们在函数调用和动态内存分配中的作用。 执行的周期：取指、译码、执行：计算机如何一步步执行程序？本章将详细解析 CPU 的工作周期：取指令、译码指令、执行指令，并讲解指令流水线、缓存等技术如何提高执行效率。 第三章：结构的艺术：组织数据与算法的智慧 高效地组织数据和设计优雅的算法，是编写出优秀程序的关键。本章将带领读者领略数据结构与算法的魅力，理解它们如何影响程序的性能和可维护性。 基本数据结构：从最常见的数组（Array）和链表（Linked List）开始，我们将深入分析它们的优缺点，以及在不同场景下的适用性。我们将探讨栈（Stack）、队列（Queue）等抽象数据类型，理解它们的 LIFO 和 FIFO 原则。 树的奥秘与图的连接：二叉树（Binary Tree）、平衡二叉搜索树（Balanced Binary Search Tree）、哈希表（Hash Table）等高级数据结构，如何实现高效的数据查找、插入和删除？我们将探索这些结构的内部机制。同时，我们将介绍图（Graph）这种强大的模型，以及如何用它来表示网络、关系等复杂结构，并介绍相关的图遍历算法（如 DFS 和 BFS）。 算法的设计哲学：什么是算法？如何衡量算法的优劣？本章将介绍时间复杂度和空间复杂度等概念，以及如何通过大 O 符号（Big O Notation）来分析算法的效率。 搜索与排序的博弈：线性搜索、二分搜索、冒泡排序、快速排序、归并排序……我们将分析各种经典搜索和排序算法的原理，并比较它们的性能差异。 第四章：运行的生命线：操作系统与并发的协调 操作系统是连接硬件和应用程序的桥梁，它负责管理计算机的资源，并为程序提供运行环境。本章将深入理解操作系统的核心功能，以及如何处理多任务和并发执行。 进程与线程的管理：什么是进程？什么是线程？它们之间有何区别？本章将详细介绍进程和线程的概念，以及操作系统如何创建、调度和管理它们。我们将探讨进程间通信（IPC）和线程同步的挑战与解决方案。 内存的分配与保护：操作系统如何有效地分配和管理内存？我们将探讨虚拟内存、分页、分段等机制，以及它们如何实现内存的保护和共享。 文件系统的奥秘：文件和目录如何组织？文件系统是如何工作的？本章将介绍不同类型的文件系统，以及文件 I/O 的基本原理。 并发与并行：理解并发（concurrency）和并行（parallelism）的区别，以及在多核处理器时代，如何有效地利用多核进行计算。我们将探讨死锁（deadlock）、竞态条件（race condition）等并发编程中的常见问题，并介绍锁（lock）、信号量（semaphore）等同步机制。 第五章：世界的网络：信息传递的规则 互联网的出现彻底改变了信息传播的方式。本章将揭示网络通信的底层原理，以及数据如何在世界的另一端被准确无误地传递。 协议栈的层次：从物理层到应用层，网络通信是一个分层的过程。我们将介绍 TCP/IP 协议栈的各个层次，包括 IP、TCP、UDP、HTTP 等关键协议。 数据包的旅程：数据是如何被分割、封装、路由，最终到达目的地的？本章将详细解析数据包的整个生命周期，以及路由器和交换机在其中的作用。 网络安全的基础：加密、认证、数字签名……我们将简要介绍网络安全的基本概念和常用技术，理解它们如何保护信息的机密性、完整性和可用性。 分布式系统的挑战：随着互联网的发展，分布式系统变得越来越普遍。我们将探讨分布式系统面临的挑战，例如一致性、可用性、容错性等。 第六章：涌现的智慧：智能的计算边界 当计算能力达到一定程度，当数据量变得极其庞大，当算法变得足够复杂，我们开始看到“智能”的萌芽。本章将探索计算如何在某些方面模仿甚至超越人类的智能，以及人工智能的未来发展方向。 机器学习的基本思想：什么是机器学习？监督学习、无监督学习、强化学习的本质区别是什么？本章将介绍机器学习的核心概念，以及常见的算法模型，如线性回归、逻辑回归、支持向量机（SVM）、决策树等。 神经网络的模拟：生物神经网络的启发，如何转化为人工神经网络？我们将探讨前馈神经网络、卷积神经网络（CNN）、循环神经网络（RNN）等模型，以及它们在图像识别、自然语言处理等领域的应用。 深度学习的突破：深度学习之所以被称为“深度”，在于其多层神经网络的结构。我们将分析深度学习模型如何通过层层抽象，从原始数据中提取出更高级的特征。 智能的边界与伦理：人工智能的发展带来了前所未有的机遇，同时也伴随着深刻的伦理挑战。我们将探讨人工智能的局限性，以及未来可能面临的社会影响。 结语 《代码的奥秘：从字节到思想的旅程》并非要你“更深入”地学习某个单一技术，而是要你理解“学习”这一过程在技术中的体现，以及代码作为一种驱动世界的语言，其背后蕴含的深邃智慧。从最微小的字节到最复杂的智能涌现，代码的力量无处不在，它塑造着我们的现在，并指引着我们的未来。通过对这些基本原理的探索，我们希望激发读者对技术更深层次的好奇心，鼓励大家以批判性思维去理解和应用技术，最终成为数字时代的创造者与思考者。

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**评价四：探索“极北之地的秘语”的生存史诗** 这是一部关于人与自然之间最原始、最残酷角力的作品。作者以近乎人类学的严谨态度，记录了一个偏远雪域部落在千年间如何与永恒的冰雪抗争、共存的故事。书中详尽地描述了他们如何从苔原上辨识植物的药用价值，如何通过观察极光来预测天气变化，以及他们那些复杂而严苛的成年仪式。文字的风格冷峻而有力，像北风一样凛冽，却又充满了对生命顽强性的赞美。书中对“萨满”这一角色的塑造尤为成功，他们既是精神领袖，也是部落的记忆载体，他们的梦境和预言被描绘得既神秘又充满逻辑性。阅读过程中，我深刻感受到了一种与现代社会截然不同的时间观和价值体系。唯一让我感到遗憾的是，在描述到外来文明的冲击时，笔墨稍显仓促，使得那种文化冲突的深度挖掘不够彻底，更侧重于个体生存的韧性展现，而非族群命运的宏大悲歌。

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**评价二：迷失在“量子悖论的尽头”** 这是一本极其考验智力和耐心的硬核科幻小说，它探讨的主题远超我们日常经验的范畴。作者没有将重点放在炫酷的太空战舰或者激光武器上，而是专注于对时间、因果律以及多重宇宙理论的哲学思辨。阅读过程中，我好几次不得不停下来，回到前几章重新梳理那些复杂的数学模型和物理概念的隐喻。其中关于“观察者效应如何重塑宇宙结构”的章节，简直让人醍醐灌顶，同时也带来了巨大的心智冲击。小说的主角设定了一个极其矛盾的角色——一个试图修正自己过去错误，却发现每一次修正都会导致更不可控的未来分支出现。叙事结构采用了非线性的碎片化手法，如同打碎的镜子，读者需要自己去拼凑出事件的全貌。这种阅读体验很像在破解一个极其精密的密码锁，成功解开时带来的成就感是无与伦比的。唯一需要提醒的是，如果你期望的是轻松愉快的太空冒险，那么这本书可能会让你感到相当的挫败，因为它迫使你直面那些最深层的、关于“存在”的终极疑问。

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**评价三：一个关于“咖啡馆里的侦探”的慵懒午后** 这本书的气氛塑造简直是教科书级别的范本。它没有惊心动魄的追逐，没有血腥暴力的场面，一切都发生在一个被氤氲着浓郁咖啡香气和轻柔爵士乐的都市角落。主角不是身手矫健的超级警察，而是一位热衷于观察人类细微表情和行为的退休图书管理员。他解决案件的方式，全凭对人性的洞察和对日常琐事的敏锐捕捉。比如，他能通过一个人点餐时犹豫的停顿，推断出其内心的焦虑程度。小说的笔触极其细腻，对布景的描绘，比如窗外湿漉漉的石板路、墙上老旧的油画、以及侍者擦拭吧台时发出的轻微声响，都完美地烘托出一种既慵懒又暗藏玄机的氛围。这种“慢节奏的悬疑”对于长期被快节奏叙事轰炸的读者来说，无疑是一种温柔的休憩。虽然最终谜底的揭晓略显平淡，但其价值并不在于那个“谁是凶手”的答案，而在于跟随主角度过的那些充满哲思的、仿佛时间都慢下来的午后时光。

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**评价五：那本关于“未来都市的霓虹幻影”的视觉冲击** 这本书的阅读体验，与其说是阅读，不如说是在观看一场极其绚烂且略带病态的赛博朋克视觉展览。作者的想象力似乎是无边无际的，他构建的“新东京”是一个垂直堆叠、信息过载、贫富差距被科技无限放大的世界。书中的语言充满了强烈的感官刺激——高饱和度的光线、电子噪音的具象化描述、以及人体义体与生物组织交织的黏腻感，都扑面而来。叙事视角在流浪黑客、企业高管、以及底层仿生人的意识之间快速切换，这种跳跃感很好地模拟了信息洪流中思维的碎片化状态。尤其精彩的是对虚拟现实与真实界限模糊的探讨，当你分不清自己所处的空间是代码还是水泥时，那种精神上的迷失感被表现得淋漓尽致。虽然情节的逻辑链条时常被风格化的描绘所掩盖，使得某些转折显得有些突兀，但它成功地营造出了一种令人窒息的、对技术拜物教的深刻反思，读完后需要很长时间才能从那种被霓虹灯灼烧的幻觉中抽离出来。

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**评价一：关于“失落的编年史”的感悟** 这部宏大的历史叙事，简直就是一幅用墨与血浸染而成的古代画卷。作者仿佛拥有穿梭时空的能力，将我们带到了那个权力斗争与信仰萌芽交织的时代。我尤其欣赏他对细节的捕捉，那些关于早朝礼仪的描述，那些边疆戍卒夜晚低吟的歌谣，无一不透露出一种令人信服的真实感。书中的主要人物，比如那位雄才大略却又深陷宿命囹圄的君王，他的决策过程和内心的挣扎被刻画得淋漓尽致，让人在拍案叫绝之余，不免为他最终的结局感到扼腕叹息。全书的叙事节奏张弛有度，高潮迭起，每一次转折都像是精心设计的乐章，引导着读者一步步走向历史深处。不过，对于那些对地理背景不甚熟悉的读者来说，开篇可能略显晦涩，需要多花些心思去梳理那些错综复杂的地域势力划分。然而，一旦跨过这道门槛，接下来的阅读体验便是酣畅淋漓的盛宴，是对人性复杂性和历史必然性的一次深刻探寻。它不仅仅是记录，更像是在与逝去的灵魂对话，那种沉甸甸的历史厚重感，久久不能散去。

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