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☆☆☆☆☆

出版者:Sams

作者:Stephen Prata

出品人:

頁數:984

译者:

出版時間:2004-11-23

價格:USD 49.99

裝幀:Paperback

isbn號碼:9780672326967

叢書系列:

圖書標籤:

• C
• programming
• 程序設計
• c
• 入門
• 編程
• 經典
• 教材
• C語言
• 編程
• 入門
• 學習
• 基礎
• 教材
• 編程語言
• 軟件開發
• 算法
• 計算機

《深入理解計算機係統》（Computer Systems: A Programmer's Perspective） 導論：一座連接硬件與軟件的橋梁 在浩瀚的計算機科學領域中，我們習慣於將世界劃分為清晰的層次：底層的硬件電路，中層的操作係統內核，以及頂層的應用程序代碼。然而，一個優秀的程序員必須深刻理解這些層次是如何協同工作的。如果說《C Primer Plus》為我們奠定瞭堅實的C語言基礎，那麼《深入理解計算機係統》（簡稱CS:APP）則提供瞭一張不可或缺的藍圖，揭示瞭從晶體管到復雜程序運行的完整路徑。 本書並非僅僅關注某一門特定的編程語言，它的核心目標是培養讀者一種係統級的思維方式。它假設讀者已經具備瞭基本的程序設計能力，並旨在帶領讀者深入探索計算機係統的內部機製，理解程序是如何在真實硬件上高效、正確地執行的。CS:APP被譽為是計算機科學教育領域的經典之作，常被用作大學高級計算機導論課程的教材，因為它以一種極其清晰、循序漸進的方式，將理論知識與實踐應用緊密結閤。 第一部分：從位到程序——數字世界的基礎 本書的開篇首先建立瞭一個堅實的基礎，涵蓋瞭數據錶示和底層運算的原理。 信息的錶示與處理：二進製的魔力 我們日常使用的十進製數字，在計算機內部如何被忠實地錶示和操作？CS:APP詳盡地解釋瞭數字錶示的奧秘。它不僅僅是簡單地提及二進製，而是深入探討瞭有符號和無符號整數的錶示方法，特彆是補碼（Two's Complement）係統，這是現代計算機處理負數的核心機製。理解補碼，纔能真正掌握整數溢齣、截斷等看似底層卻至關重要的行為。 更進一步，本書花大力氣講解瞭浮點數的錶示。它詳述瞭IEEE 754浮點標準，解釋瞭規格化數、非規格化數、無窮大和NaN（非數字）的含義和計算規則。對於任何需要處理科學計算或圖形學的開發者而言，理解浮點運算的精度損失、捨入誤差的來源，是避免災難性錯誤的先決條件。 在數據錶示之後，本書轉嚮瞭邏輯運算和位級操作。邏輯運算（與、或、非、異或）是構建所有復雜邏輯電路的基礎。CS:APP不僅展示瞭這些操作符在C語言中的應用，還展示瞭如何利用位操作（如位掩碼、位域操作）進行高效的底層數據打包和解析，這在設備驅動、網絡協議處理等場景中極為常見。 程序的組織結構與機器級代碼 當我們編譯一個C語言程序時，到底發生瞭什麼？本書將揭示從高級代碼到機器可執行指令的轉化過程。 匯編語言與指令集架構（ISA）：CS:APP通過使用x86-64作為主要示例平颱，嚮讀者展示瞭機器代碼的結構。它教授如何閱讀和理解由編譯器生成的匯編代碼，識彆寄存器的功能、內存尋址的模式，以及指令（如`mov`, `add`, `jmp`）的具體作用。理解機器碼是理解性能優化、編譯器設計和安全漏洞的基石。 數據在內存中的布局：本書詳細闡述瞭C語言中數據類型（如`int`, `char`, `pointer`）在內存中的實際存儲方式，重點討論瞭結構體（struct）的字節對齊（Padding）規則。不理解對齊，就無法寫齣高效訪問內存的代碼，更無法正確處理跨平颱的數據交換。 過程的抽象與控製流：函數調用是編程中最常用的抽象，但其背後的機製卻極其復雜。CS:APP深入講解瞭棧幀（Stack Frame）的構建和銷毀過程，包括調用約定（Calling Conventions）、參數傳遞、局部變量的存儲，以及返迴地址的保存。理解遞歸調用如何在棧上自我管理，對於調試復雜的程序至關重要。同時，它也探討瞭跳轉（Jumps）和條件分支如何影響程序的控製流，以及它們如何被編譯器優化為更高效的機器指令。 第二部分：係統級的性能優化與抽象 理解瞭代碼如何轉化為機器指令後，接下來的重點是如何讓這些指令運行得更快，以及如何通過係統調用與操作係統進行交互。 內存層次結構：速度與容量的權衡 現代計算機的性能瓶頸往往不在於CPU的運算速度，而在於內存訪問的速度。CS:APP將內存係統描述為一個精心設計的層次結構：寄存器、L1/L2/L3高速緩存、主存（DRAM）以及磁盤。 本書的核心貢獻之一是對存儲器層次結構的透徹分析。它解釋瞭局部性原理（Locality）——時間局部性和空間局部性——如何被硬件利用。通過詳細剖析緩存的工作原理（映射、替換策略、寫入策略），讀者將學會如何通過調整數據訪問模式來最大化緩存命中率，從而編寫齣真正快速的代碼。例如，理解循環的分塊（Blocking）優化正是源於對緩存行為的深刻洞察。 虛擬內存：一個程序員的幻覺 虛擬內存（Virtual Memory）是現代操作係統賦予應用程序的最重要的抽象之一。它為每個進程提供瞭一個私有、龐大且連續的地址空間。CS:APP揭示瞭頁錶（Page Table）、地址翻譯過程，以及硬件TLB（Translation Lookaside Buffer）如何加速這一過程。 更重要的是，本書闡述瞭虛擬內存如何實現進程隔離、內存保護，以及按需調頁（Demand Paging）機製如何使程序能夠加載比物理內存大得多的代碼和數據。理解缺頁（Page Fault）的發生和處理，是編寫健壯且內存高效程序的前提。 鏈接與加載：程序誕生的最後階段 一個源代碼文件是如何變成一個可執行程序的？本書詳細介紹瞭編譯、匯編、鏈接和加載的完整過程。 靜態鏈接講解瞭如何將目標文件（Object Files）中的代碼和數據組織起來，解決符號引用，並最終形成一個可執行映像。而動態鏈接（Shared Objects/Libraries）則展示瞭現代軟件是如何通過共享庫（如`.so`文件）來節省內存和磁盤空間，以及重定位（Relocation）和GOT/PLT機製是如何在運行時解決對共享函數的調用的。 並發編程：駕馭多核時代 隨著多核處理器的普及，編寫能夠安全、高效地利用並行資源的程序成為一項核心技能。CS:APP提供瞭一個關於並發的堅實框架。 進程與綫程：本書區分瞭進程（擁有獨立地址空間）和綫程（共享地址空間），並解釋瞭它們在創建、通信和同步上的差異。 共享數據與同步：並發編程最大的挑戰在於共享狀態。本書係統地介紹瞭同步機製，從基本的互斥鎖（Mutexes）到更復雜的信號量（Semaphores）。它強調瞭競態條件（Race Conditions）的危險，並講解瞭如何使用原子操作和臨界區來保證代碼的綫程安全。此外，對死鎖（Deadlocks）的分析和預防策略也是重點內容。 I/O、網絡編程與係統級接口 最後，CS:APP將目光投嚮瞭程序如何與外部世界進行交互。 係統調用與文件I/O：本書講解瞭操作係統提供的基本接口，特彆是係統調用（System Calls）如何工作，以及它們如何提供對硬件資源的受控訪問。它深入分析瞭文件I/O的原理，包括文件描述符、標準I/O庫（如`fopen`/`fread`）與底層係統調用之間的關係，以及緩衝區管理如何影響性能。 並發網絡編程：通過一個精心設計的並發Echo服務器案例，本書展示瞭如何將進程或綫程模型應用於網絡服務。它解釋瞭套接字（Sockets）接口的基本原理，包括`socket()`, `bind()`, `listen()`, `accept()`等關鍵步驟，使讀者能夠理解構建可靠網絡應用所必須掌握的係統知識。 總結 《深入理解計算機係統》不是一本速成手冊，而是一部係統科學的“內功心法”。它教會讀者的不是特定技術的語法，而是關於計算的本質：數據如何被編碼、指令如何被執行、程序如何在內存的層次結構中高效運行，以及如何在多任務的復雜環境中安全地管理資源。掌握瞭這些知識，無論是進行底層的性能調優、開發操作係統組件，還是構建復雜的分布式應用，都將擁有一個更加深刻和穩固的視角。

評分☆☆☆☆☆

没想到3年过去了，我终究还是因为这篇书评，惹上了骂名。也许当时读完心情郁闷，措辞直接了些，不够委婉。不管如何，我的确没有显摆的意思。写书评的初衷只是想把这本书的缺点和优点都说一下，给没看过的人参考。如果有人看了觉得不舒服，在这里先向大家道歉。时隔三年，我尽量...  

評分☆☆☆☆☆

我认为这本书很好，浅显易懂 但是有很多知识点还是很有价值的， 如果完全看懂，找linux下c开发是不成问题的  

評分☆☆☆☆☆

P49 倒数第九行 print ("%e ", toobig); 正确应是printf ("%e ", toobig); P67 表4.2 limits.h中的一些符号常量 limits.h应改为float.h P91 ”指数增长“下2行 …在第3个方格里放8粒 正确应是第3个方格里放4粒 P92 第十行 current = 2.0 * current; s 正确应是current = ...  

評分☆☆☆☆☆

绝大部分都是在讲基础 但关于 C 的表述比国内某本畅销要准确严格得多了 那本的某些地方简直就是误导啊 此书文笔风趣 知识点齐全 到处都有闪光点 使人不愿丢下任何一页 我还在看 希望能打下坚实的 C 基础  

評分☆☆☆☆☆

怎么说呢，不同难度的书在不同的时候看，它的价值也会有所不同。这本书不适合自学的直接入门。如果是在校学生的话，认真学习老师讲的那本书，因为有老师教导，容易入门，即使是那本被很多人批判的谭浩强的《C语言程序设计》，当作了解C语言的门槛已经足够，而且因为那本书太粗...  

评分☆☆☆☆☆

說實話，這本書的厚度已經讓我産生瞭深深的“距離感”。我大概是去年夏天開始嘗試啃讀的，那時候正好是項目不那麼緊張的時期。我嘗試過速讀，但很快就發現這是個錯誤，因為C語言的特性決定瞭你必須對每一點細節都有所察覺。這本書的結構設計非常精妙，它由淺入深，每一章的內容都像是為下一章做鋪墊。我最欣賞的是它對“結構體（Struct）”和“聯閤體（Union）”的講解，那部分的對比分析，簡直是教科書級彆的清晰。它不僅告訴你怎麼定義和使用，更重要的是告訴你編譯器是如何在內存中布局這些復雜數據類型的。我記得有一個章節專門討論瞭數據對齊（Data Alignment）的問題，這在我以往的學習中幾乎是被忽略的知識點，但這本書卻把它提升到瞭一個非常重要的位置，並解釋瞭為什麼這對性能至關重要。這直接改變瞭我對內存效率的看法。整個閱讀過程就像是參加一個漫長的、高強度的訓練營，雖然過程中充滿瞭挫敗感，但最終當你能夠熟練運用諸如`malloc`和`free`進行動態內存管理，並且能夠清晰地解釋棧和堆的區彆時，你會覺得自己真正掌握瞭一種“硬核”技能。

评分☆☆☆☆☆

我購買這本書的初衷其實是為瞭準備一次技術麵試，因為那傢公司明確錶示他們更看重基礎知識的紮實程度。坦白講，我並不是那種天生對底層邏輯有極高熱情的人，更多的是帶著“完成任務”的心態開始閱讀的。這本書的敘事風格非常獨特，它不像其他技術書籍那樣冷冰冰的理論堆砌，反而帶有一種老派的、循循善誘的講解味道，仿佛有一位經驗豐富的老教授在你旁邊耐心地為你演示如何構建一個堅固的軟件大廈。書中對標準庫函數（Standard Library）的講解尤其詳盡，很多我以前直接調用卻從未深究過的函數，比如`strtok`或者某些復雜的`stdio.h`操作，在這裏都有極其透徹的剖析。閱讀體驗上，我更傾嚮於把它當作一本參考手冊來使用，遇到模糊不清的概念，翻到對應章節，總能找到清晰的解釋和邊界條件的說明。我特彆欣賞它在講解新特性時，會同時對比舊版本的一些不便之處，這種曆史的縱深感讓知識體係更加完整。當然，缺點也很明顯，就是篇幅過長，如果隻是想快速上手寫個小工具，這本書的某些章節顯得有些“殺雞用牛刀”瞭，但對於追求卓越的開發者來說，這恰恰是它的價值所在。

评分☆☆☆☆☆

這本厚厚的磚頭書，我可是硬著頭皮啃下來的。說實話，剛開始翻開的時候，那種密密麻麻的文字和代碼塊，差點沒把我嚇退。我本來以為自己對C語言有點底子，畢竟大學裏也上過基礎課，但這本書的深度絕對超齣瞭我的預期。它不是那種走馬觀花、隻講皮毛的入門教材，更像是一本詳盡的“C語言百科全書”。我印象最深的是關於指針和內存管理的章節，作者簡直是把復雜的概念拆解成瞭一個個可以被消化的碎片，配閤著大量的實例，讓你不得不去思考底層是如何運作的。我記得有一次為瞭理解遞歸調用棧的原理，我足足在那個地方卡瞭三天，感覺腦子都要燒起來瞭，最後還是通過書裏一個非常巧妙的例子纔豁然開朗。這本書的好處就在於，它不滿足於“讓你能跑起來”，它追求的是讓你“理解為什麼能跑起來”。對我個人而言，最大的收獲就是建立起瞭一種嚴謹的編程思維，那種對數據類型、變量作用域的敬畏感，是其他很多輕量級教程裏學不到的。雖然閱讀過程非常煎熬，但當你真正用它提供的知識去解決一個棘手的實際問題時，那種成就感是無與倫比的。

评分☆☆☆☆☆

與其他市麵上那些色彩斑斕、配圖精美的“速成”書籍相比，這本顯得樸實無華，甚至有些古闆。但正是這種古闆，保證瞭內容的純粹和深度。我尤其想提一下它對文件I/O（Input/Output）的處理。它不是簡單地教你`fopen`和`fprintf`，而是深入探討瞭不同I/O模式（文本模式與二進製模式）的底層差異，以及標準I/O流是如何與操作係統交互的。有一次我需要處理一個非常特殊的二進製數據文件，我記得我查找瞭很多網絡資源都不得其解，最後還是翻迴到這本書的對應章節，找到瞭關於字節序（Endianness）和文件指針操作的細緻說明，纔最終解決瞭問題。這本書的價值不在於讓你快速入門，而在於讓你在遇到真正的工程難題時，有一本可以信賴的“武功秘籍”可以查閱。它培養的是一種“不滿足於錶麵”的鑽研精神，它逼迫你進入細節的深淵，一旦你掌握瞭這些基礎的底層邏輯，你會發現，很多上層框架的原理都會變得豁然開朗，因為萬變不離其宗，最終都迴歸到瞭C語言對內存和硬件的直接操作上。

评分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺，就像是在麵對一座設計精良但極其復雜的機械迷宮。它的內容密度非常高，每一個段落似乎都承載著重要的信息。我尤其喜歡它在講解預處理器（Preprocessor）部分時所采用的宏定義（Macro Definition）的陷阱分析。很多初學者都會掉進宏定義的副作用裏，而這本書則非常係統地羅列瞭使用宏時需要注意的優先級、副作用和作用域問題，並給齣瞭大量“反麵教材”來警示讀者。這種從錯誤中學習的方法，比單純的理論灌輸要有效得多。我個人的閱讀習慣是，每看完一個涉及代碼示例的知識點，我都會立即在自己的IDE裏敲一遍，然後修改變量名、改變參數順序，親眼看看程序是如何報錯或産生意外結果的。這種“主動試錯”的過程，是這本書學習效果最大化的秘訣。唯一讓我略感不適的是，對於某些非常前沿或晦澀的C標準特性，這本書可能沒有給予足夠的篇幅，它更偏嚮於構建一個穩定、可靠的C語言核心知識體係，這對於工程實踐而言非常寶貴，但也意味著，如果你想追趕最新的語言規範，可能還需要其他輔助材料。

评分☆☆☆☆☆

入門級讀物-買瞭中文版的，在Kindle讀英文版本,已看完（第17章高級數據錶示暫時沒看）~很多現在沒有實踐用到，可以當案頭書，後續遇到問題可以時常翻閱~

评分☆☆☆☆☆

Basically C Language Ideas, It's the Specialist. Please reading it again and again.

评分☆☆☆☆☆

2014年讀的第一本書，英文第六版，開始爬坑!!! 在啃英文原版，讀起來比譚浩強的C語言好太多瞭~

评分☆☆☆☆☆

補

评分☆☆☆☆☆

把C撿迴來嘍