程序设计语言:设计与实现(第3版)

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出版者:电子
作者:Terrence W.Pratt, Marvin V.Zelkowitz
出品人:
页数:467
译者:
出版时间:1998-11
价格:45.00元
装帧:
isbn号码:9787505345997
丛书系列:
图书标签:
  • 计算机
  • 计算机科学
  • 程序设计
  • 编译原理
  • 程序设计语言
  • 语言设计
  • 语言实现
  • 编译器
  • 解释器
  • 语法分析
  • 语义分析
  • 代码生成
  • 虚拟机
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具体描述

《程序设计语言:设计与实现(第3版)》 引言 在信息技术飞速发展的今天,程序设计语言扮演着至关重要的角色。它们是我们与计算机沟通的桥梁,也是我们实现复杂创意的工具。本书旨在深入剖析程序设计语言的本质,从其核心的设计理念到具体的实现策略,为读者构建一个全面而深入的理解框架。无论您是正在学习编程的新手,还是经验丰富的开发者,亦或是对语言设计充满好奇的研究者,本书都将为您提供宝贵的洞见和实用的知识。 本书特色与内容概述 本书并非一本简单的编程语言教程,它更侧重于“为什么”和“如何”——解释各种设计决策背后的深层原因,以及这些决策如何转化为可执行的语言。我们将系统地梳理程序设计语言的发展脉络,从早期的机器语言和汇编语言,到各种高级编程语言的演进,探讨不同语言范式的特点及其对软件开发模式的影响。 语言设计原理:我们将深入探讨构成一门成功编程语言的关键要素。这包括: 词法分析与语法分析:如何将源代码转化为计算机可理解的结构,包括标识符、关键字、运算符、分隔符等词法单元的识别,以及如何通过上下文无关文法等工具来定义和解析程序的语法结构。 语义分析:不仅仅是语法正确,更重要的是程序的意义。我们将讲解类型系统、作用域规则、生命周期管理等,这些都直接影响程序的行为和安全性。 类型系统:从静态类型到动态类型,从强类型到弱类型,我们将剖析不同类型系统的优劣,以及它们如何影响程序的健壮性和开发效率。 控制流与数据流:顺序执行、分支、循环、函数调用等控制流结构,以及变量的绑定、传递和修改等数据流机制,是程序执行的基础。 抽象机制:函数、过程、类、模块、接口等抽象工具,如何帮助开发者组织代码、提高可重用性和可维护性。 内存管理:从手动内存管理到垃圾回收,我们将探讨不同的内存分配和释放策略,以及它们对程序性能和稳定性的影响。 并发与并行:在多核处理器时代,如何设计支持并发和并行执行的语言特性,例如线程、协程、消息传递等。 语言实现技术:理解了语言的设计,我们还将深入到实现层面,探究一门语言是如何被转化为可执行程序的。 编译器:介绍编译器的主要阶段,包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成。我们将探讨不同编译技术的原理,例如递归下降解析、LL/LR分析器,以及各种代码优化技术,如常量折叠、死代码消除、循环不变代码外提等。 解释器:对比编译器,详细讲解解释器的执行过程,以及虚拟机、字节码等概念。 运行时系统:介绍程序运行时所需的支撑系统,包括内存管理单元、垃圾回收器、线程调度器、异常处理机制等。 语言范式与演进:我们将审视不同的编程范式,包括: 命令式编程:以C、Java为代表,强调通过一系列指令改变程序状态。 函数式编程:以Haskell、Lisp为代表,强调函数的组合和无副作用的计算。 面向对象编程:以C++、Python为代表,强调数据和行为的封装,以及继承和多态。 逻辑式编程:以Prolog为代表,强调声明式推理。 脚本语言:如Python、JavaScript,以其灵活性和易用性著称。 本书将通过分析多种具有代表性的程序设计语言(如C、Java、Python、Haskell等)的设计和实现细节,帮助读者理解不同语言在特定场景下的优势和劣势。我们将探讨语言设计中的权衡,以及如何根据不同的应用需求来选择或设计合适的编程语言。 目标读者 计算机科学专业的学生:为深入理解编译原理、操作系统、软件工程等核心课程打下坚实基础。 软件开发者:提升对语言底层机制的理解,优化代码质量,选择更适合的开发语言,甚至参与新语言的设计与实现。 对编程语言设计与理论感兴趣的任何人士:获得对计算机科学核心领域的深刻洞察。 结语 掌握程序设计语言的设计与实现,不仅是对编程技能的提升,更是对计算思维的升华。本书将引领您踏上一段探索语言本质的旅程,让您从“如何使用”晋升到“如何创造”。通过对语言内在机制的透彻理解,您将能更自信、更高效地驾驭软件开发的世界。

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读后感

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用户评价

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阅读《程序设计语言:设计与实现(第3版)》的过程,就像是在体验一场关于编程语言演进的“考古之旅”。作者们不仅梳理了现代编程语言的设计原则,更追溯了它们历史发展的根源,让我得以窥见不同时代背景下,语言设计所面临的挑战和解决方案。书中对于早期语言(如FORTRAN、COBOL)的介绍,虽然简略,却为理解现代语言的演进提供了宝贵的背景。我尤其欣赏作者们在探讨并发模型时,对不同方法的比较,例如锁机制、消息传递、Actor模型等,以及它们在实际应用中的表现。这让我深刻理解到,在多核时代,并发性已经成为衡量一门编程语言优劣的重要指标。这本书让我从一个“工具的使用者”转变为一个“语言的思考者”,开始主动去审视和评估我所使用的工具,并从中学习和借鉴。它不仅仅是一本书,更是一种启迪。

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我对《程序设计语言:设计与实现(第3版)》的整体感受可以用“豁然开朗”来形容。之前我对各种编程语言的特性,例如闭包、元编程、高阶函数等,常常是知其然不知其所以然。这本书的出现,如同为我点亮了一盏明灯,系统地解释了这些特性的设计原理和它们在语言实现中所扮演的角色。书中对于函数式编程范式及其核心概念(如纯函数、不可变性)的详细阐述,对我影响尤其深远。它让我看到了不同于传统命令式编程的思考方式,并理解了函数式编程在处理并发和并行计算方面的巨大潜力。作者们在讲解过程中,引用了大量不同语言的例子,使得抽象的概念变得具体可感。我曾经困惑于某些语言为何会引入如此“奇特”的语法,但在阅读了本书后,我才明白这些“奇特”背后往往蕴含着深刻的设计思想,是为了更好地支持某些特定的抽象或范式。这本书不仅让我理解了“是什么”,更让我理解了“为什么”,从而大大提升了我对编程语言的整体认知水平。

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《程序设计语言:设计与实现(第3版)》以其严谨的学术态度和清晰的逻辑结构,为我系统地展示了程序设计语言的宏伟蓝图。书中对各种语言特性的剖析,不仅停留在表面的语法层面,而是深入到其背后的设计哲学和实现机制。例如,在讨论异常处理机制时,作者们详细阐述了不同语言的异常抛出、捕获和传播方式,以及它们对程序流程控制的影响。这让我对如何更安全、更健壮地编写代码有了更深的理解。我尤其赞赏书中关于程序分析和静态检查的章节,它让我意识到,在代码执行之前,很多潜在的问题就已经可以通过工具来发现和修复,这大大提升了软件开发的效率和质量。这本书的价值在于,它不仅教会我如何设计和实现一种语言,更重要的是,它能够帮助我更深入地理解任何一种编程语言,并从中汲取养分,不断提升自己的编程能力。

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对于任何想要深入理解计算机科学底层运作机制的读者而言,《程序设计语言:设计与实现(第3版)》无疑是一本不容错过的巨著。它如同一个百科全书,系统地介绍了从最基础的词法分析到高级的编译器优化等一系列关键概念。我尤其赞赏作者们在讲解各个模块时,所展现出的严谨性和全面性。他们不仅阐述了每个模块的功能,还深入探讨了实现这些功能所涉及到的各种算法和数据结构。例如,在介绍语法分析时,作者们详细阐述了LL和LR分析法的原理,并对比了它们的优劣。在讲解语义分析时,书中对类型检查、作用域规则等进行了详尽的描述。这本书的价值在于,它将那些原本晦涩难懂的计算机科学理论,以一种非常易于理解的方式呈现给读者。它不仅能帮助我解决日常编程中遇到的问题,更能让我从更宏观的层面理解软件的运行机制。我发现,随着阅读的深入,我对于自己所使用的编程语言的理解也越来越透彻,不再仅仅满足于“知道怎么用”,而是开始追问“为什么是这样”。这本书是我在计算机科学领域学习道路上的一座重要里程碑。

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《程序设计语言:设计与实现(第3版)》给我留下的最深刻印象,莫过于其对语言抽象能力的探讨。在本书的字里行间,我看到了语言设计者们如何通过引入各种抽象机制,来屏蔽底层硬件细节,让程序员能够更专注于解决问题本身。从过程抽象到数据抽象,再到更高级的泛型编程和面向对象编程,作者们都进行了细致入微的分析。他们不仅解释了这些抽象机制是如何工作的,更重要的是,他们探讨了这些机制背后所蕴含的设计哲学以及它们对软件开发效率和可维护性的影响。书中对于不同抽象粒度的权衡,以及如何选择最适合的抽象层次来解决特定问题,提供了宝贵的见解。我曾一度对某些语言的复杂特性感到困惑,但阅读了本书后,我才恍然大悟,原来这些复杂性并非凭空产生,而是为了提供更强大的抽象能力,从而应对更复杂的现实世界问题。作者们通过对函数式编程、面向对象编程等范式进行深入剖析,展现了不同抽象方式的优势与劣势,帮助读者形成更全面的认识。这本书不仅教会我如何使用这些抽象机制,更重要的是,它教会我如何去“设计”能够良好抽象的语言和程序。

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《程序设计语言:设计与实现(第3版)》为我打开了理解编程语言设计世界的一扇大门。这本书的精髓在于它不仅仅教授“如何实现”一个语言,更着重于“为何如此设计”。作者们深入剖析了语言设计中面临的各种权衡,例如效率与易用性、灵活性与安全性之间的矛盾,并提供了多种解决这些矛盾的思路。我特别喜欢书中关于类型系统设计的讨论,它让我深刻理解到,类型并非只是一个简单的约束,而是语言表达能力和安全性的重要基石。从静态类型到动态类型,从强类型到弱类型,作者们用丰富的实例展示了不同类型系统的设计哲学和实际影响。此外,书中对内存管理策略(如垃圾回收、手动管理)的探讨,也让我对程序的资源消耗有了更深刻的认识。这本书的价值在于,它培养了我对语言设计的批判性思维,让我能够更理性地评估不同语言的优劣,并从中汲取灵感,用于指导自己的编程实践。它是一本能够提升你对编程语言鉴赏能力的书籍。

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初次接触《程序设计语言:设计与实现(第3版)》时,我曾以为它会是一本枯燥的学术专著,但事实证明我的顾虑完全是多余的。这本书的叙述方式极其引人入胜,作者们仿佛在与读者进行一场深入的对话,将复杂的概念娓娓道来,并辅以大量生动形象的例子。从词法分析到语法分析,从语义理解到编译优化,每一个环节都被剖析得淋漓尽致。书中对于编译器前端(前端)和后端(后端)的介绍,让我对程序的生命周期有了全新的认识。我尤其欣赏作者们在讲解解释器和编译器的区别与联系时所采用的方法,他们不仅对比了各自的优缺点,还详细阐述了它们是如何协同工作的。例如,在讨论代码优化时,作者们并没有止步于理论的陈述,而是深入探讨了各种优化技术(如循环展开、死代码消除等)是如何在实际编译器中实现的,并分析了它们对程序性能的影响。这使得我不仅仅是在“学习”知识,更是在“理解”知识背后的原理和机制。这本书的逻辑结构非常清晰,层层递进,使得我在阅读过程中能够逐步建立起对语言设计和实现的完整认知。即使遇到一些我之前从未接触过的概念,也能在作者的引导下,循序渐进地理解并掌握。它是一本能够真正提升你编程功底的书,让你从一个“代码使用者”蜕变为一个“语言理解者”。

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这部《程序设计语言:设计与实现(第3版)》在我翻阅之初,就以其宏大的视角和深邃的洞察力吸引了我。它并非仅仅罗列各种语言的语法特性,而是深入剖析了语言设计背后隐藏的哲学、权衡与取舍。作者们如同技艺精湛的建筑师,不仅搭建了语言的骨架,更精心雕琢了每一处结构,使其既有强大的功能性,又不失优雅的艺术性。从早期简单直接的机器语言,到如今百花齐放的高级语言,作者们娓娓道来,勾勒出计算机科学发展脉络中的一条重要线索。阅读过程中,我仿佛置身于一个巨大的实验室,亲眼见证着各种语言概念的诞生、演变和完善。书中对类型系统、内存管理、并发模型等核心概念的阐释,既有理论的高度,又不乏实践的指导。例如,对于不同类型系统的安全性与灵活性之间的微妙平衡,作者们进行了详尽的分析,并引用了大量实际语言的例子来佐证其观点。这让我深刻理解到,每一种语言的设计选择都并非随意,而是为了解决特定问题、满足特定需求而做出的深思熟虑的决定。即使是那些看似“晦涩”的理论,在作者的笔下也变得生动易懂,让人不禁感叹知识的魅力。这本书的价值,不仅仅在于提供知识,更在于它能够启发读者思考“为什么”,从而培养出一种更深刻、更全面的编程语言观。它是一本能够改变你对编程看法的书,也是一本值得反复品读的经典之作。

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《程序设计语言:设计与实现(第3版)》是一本真正能够“启迪民智”的书籍。它不仅仅是关于编程语言的理论知识,更是关于如何进行抽象、如何进行权衡、如何进行优化的艺术。书中对于模式匹配、代数数据类型等现代语言特性的深入剖析,让我看到了函数式编程在解决复杂问题方面的强大能力。我曾一度认为这些特性是“花哨”的,但在阅读了本书后,我才认识到它们是如何能够简化代码、提高可读性和可维护性的。作者们在讲解时,总是能恰当地引用大量实例,使得抽象的概念变得具体而生动。这本书的价值在于,它能够培养读者一种“设计思维”,让我不再满足于仅仅“会写代码”,而是开始思考“如何更好地设计代码”、“如何设计更优雅的语言”。它是一本能够陪伴我整个职业生涯的书籍,每一次重读都会有新的收获。

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《程序设计语言:设计与实现(第3版)》给我带来的不仅仅是知识的增长,更是一种思维方式的转变。这本书最让我惊叹的是它对于语言实现过程中所面临的各种挑战的深入剖析,以及作者们为解决这些挑战所提供的巧妙方案。从解析器的构建到虚拟机的设计,每一个环节都被作者们以一种高度系统化的方式进行了呈现。我尤其对书中关于虚拟机(VM)工作的详细描述印象深刻,它让我明白了Java、Python等语言是如何通过中间表示(IR)和字节码来实现跨平台性的。书中对于不同类型的虚拟机(如栈式虚拟机、寄存器式虚拟机)的优缺点分析,以及它们在性能和实现复杂性上的权衡,都让我大开眼界。我曾经以为程序的执行只是简单地从上到下,但这本书让我看到了一个更复杂、更精妙的世界,一个由编译器、解释器和虚拟机共同构建的世界。它让我意识到,编程语言的实现是一个充满智慧和创造力的工程,每一个细节都凝聚着工程师的心血。

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