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出版者:高等教育出版社

作者:教育部考试中心

出品人:

页数:390

译者:

出版时间:2007-9

价格:41.30元

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isbn号码:9787040229462

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探秘编程世界的基石：C语言深度解析与实践指南 本书面向所有渴望掌握计算机科学核心技能，特别是希望在信息技术领域打下坚实基础的读者。 无论您是初次接触编程的新手，还是希望系统梳理和深化现有C语言知识的在职工程师，本书都将是一本不可或缺的参考手册和实践伙伴。 这不是一本针对特定考试的应试技巧汇编，而是一部旨在培养真正编程思维和问题解决能力的深度教程。 我们将C语言视为通往更高级编程概念和底层系统理解的钥匙，而非仅仅是完成某个考试任务的工具。 --- 第一部分：构建坚实的基础——C语言的本质与结构 第一章：编程世界的“你好”——从零开始的C语言之旅 本章首先会带领读者脱离传统的“打印‘Hello, World!’”的机械操作，深入探讨C语言的历史地位及其在现代计算中的核心作用。我们将剖析C语言作为“中级语言”的独特优势，理解它如何架设在汇编语言的效率与高级语言的抽象性之间。 开发环境的搭建与理解： 不仅仅是安装编译器，更重要的是理解编译、链接、加载的完整过程。我们会详细介绍GCC/Clang的工作流程，以及头文件、库文件在构建可执行程序中的角色。 数据类型与内存模型初探： 深入剖析`int`, `char`, `float`, `double`的底层表示，特别是它们在不同架构（如32位与64位系统）下的实际占用空间和存储规则。引入“字节序”（Endianness）的概念，为后续的指针和内存操作打下基础。 运算符与表达式的精妙平衡： 探讨C语言中复杂的运算符优先级、结合性规则，以及副作用（Side Effects）在表达式求值中的影响。我们将通过大量实例展示如何安全、高效地利用位运算符（如按位与、或、异或、左移、右移）进行数据操作，这是嵌入式和系统编程的必备技能。 第二章：流程控制的艺术——逻辑构建与程序流向 本章聚焦于如何使用控制结构来指导程序的执行路径，强调逻辑的严谨性。 条件判断的细微差别： 详细对比`if-else if-else`结构与`switch`语句的使用场景。特别关注`switch`语句中`break`和`default`的必要性，以及在处理枚举类型时的优势。 循环的效率与陷阱： 深入解析`for`, `while`, `do-while`循环的适用范围。重点分析无限循环的设计模式、循环嵌套的复杂度分析，以及如何利用`continue`和`break`精确控制循环体内部的执行。 第三章：抽象的基石——函数、作用域与递归 函数是模块化编程的基石。本章将函数提升到抽象设计的高度进行探讨。 函数的定义、声明与定义分离： 解释为什么头文件（`.h`）和源文件（`.c`）需要分离，以及这如何影响程序的编译和维护。 参数传递的深层机制： 彻底阐明“值传递”的本质，并为下一章的“引用概念”做铺垫。探讨函数调用栈（Call Stack）的工作原理，以及参数在栈帧中的布局。 递归的优雅与代价： 系统讲解递归的定义（基准情况与递归步骤）。通过经典的斐波那契数列、阶乘等例子，展示递归的简洁性，同时深入分析其与迭代在空间和时间复杂度上的权衡，以及栈溢出（Stack Overflow）的风险。 --- 第二部分：内存的驾驭——指针、数组与复合类型 第四章：指针的威力——地址的直接操作 指针是C语言最强大也最容易引起混淆的部分。本章致力于化繁为简，使读者真正理解指针的含义。 指针是什么，不是什么： 明确指针是变量，存储的是另一个变量的内存地址。讲解指针变量的声明、解引用（Dereference）操作符``的双重含义。 数组与指针的共生关系： 深入探讨数组名在大多数上下文中的行为等同于指向其首元素的常量指针。分析指针算术（Pointer Arithmetic）如何与数组索引（Subscripting）相互转化，以及它们在内存中连续存储的本质。 多级指针与指针的指针： 介绍二级指针（`int p`）的概念，并解释它们在函数中实现“引用传递”的机制，这是理解二维数组和动态字符串的关键。 第五章：结构化数据——结构体（Struct）与联合体（Union） 本章介绍如何使用C语言的复合数据类型来组织复杂的数据结构。 结构体的定义与使用： 如何创建自定义的数据类型，以及结构体成员的访问方式。 内存对齐（Memory Alignment）的奥秘： 详细解释编译器为了提高CPU访问效率而进行的内存填充（Padding）机制。分析结构体成员的顺序如何影响最终的内存布局和空间占用。 联合体（Union）的巧妙应用： 解释Union如何实现数据共享同一块内存空间，并探讨其在实现类型转换、节省空间或处理变长数据时的应用场景，强调其对数据同步读写的严格要求。 第六章：动态内存管理——堆（Heap）的灵活运用 理解堆内存对于编写大型、灵活的程序至关重要。 内存分配函数族： 详细讲解`malloc`, `calloc`, `realloc`, `free`的精确用法。重点分析`calloc`在初始化上的优势，以及`realloc`的潜在行为。 内存泄漏与野指针（Dangling Pointers）： 系统阐述动态内存管理中最常见的两大错误。提供调试和预防内存泄漏的最佳实践，如“先分配，后初始化，最后释放”的原则。 内存分配的底层视角： 简要介绍操作系统如何管理堆内存，帮助读者理解内存分配函数的内部机制，从而更好地预测和处理分配失败的情况（返回`NULL`）。 --- 第三部分：超越基本类型——高级抽象与系统交互 第七章：字符串处理的陷阱与精通 C语言的字符串是字符数组，其以空字符（``）为结束标志，这带来了独特的挑战。 标准库函数（``）的深入解析： 不仅仅是调用`strcpy`和`strlen`，而是深入理解`strncpy`和`strncat`等安全版本的使用，以及它们处理边界条件的差异。 字符串的内存表示与效率： 探讨字符串常量、字符数组和动态分配字符串在内存中的区别。 格式化I/O的全面掌握： 详细讲解`printf`和`scanf`家族函数的格式说明符，特别是处理宽度、精度、长度修饰符（如`%lf`与`%f`的区别），以及如何安全地使用`scanf`避免缓冲区溢出。 第八章：文件I/O——数据的持久化 本章侧重于如何使用标准C库函数与外部文件系统进行交互。 流（Stream）的概念： 解释标准输入/输出流（stdin, stdout, stderr）以及文件流的工作原理。 顺序文件操作： 掌握`fopen`, `fclose`, `fgetc`, `fputc`, `fgets`, `fputs`等基础函数，用于文本文件的读写。 二进制文件与随机存取： 介绍`fread`和`fwrite`，如何以字节块的形式读写数据，这对于处理结构化数据文件至关重要。深入讲解`fseek`, `ftell`, `rewind`在文件指针定位中的作用。 第九章：预处理器与编译时控制 预处理器是C语言编译流程中的第一步，其能力远超简单的宏替换。 宏的定义与副作用： 详细区分函数宏与普通函数的区别。重点分析宏参数的副作用问题（如`SQUARE(a++)`的陷阱），以及如何使用换行符``和括号来编写健壮的宏。 条件编译的威力： 掌握`ifdef`, `ifndef`, `if`, `elif`, `else`, `endif`的使用，理解它们在多平台支持、调试信息开关和防止头文件重复包含（Include Guards）中的核心价值。 文件包含的策略： 讨论“前向声明”（Forward Declaration）与文件包含（Include）的权衡，旨在提高编译速度和模块独立性。 --- 第四部分：面向未来的能力——面向对象思想的萌芽与系统级编程 第十章：数据结构基础的C语言实现 C语言是实现各种数据结构的理想载体。本章将理论与实践结合，介绍几种核心数据结构。 链表（Linked List）的构建： 分步实现单向链表、双向链表。重点演示如何利用结构体和指针来动态地插入、删除节点，以及如何通过循环遍历链表。 栈（Stack）与队列（Queue）的抽象： 使用结构体和指针（或数组）实现LIFO和FIFO结构，并讨论其在函数调用、表达式求值中的实际应用。 第十一章：类型系统的高级技巧 本章探讨C语言中类型系统的灵活性，为接口设计打下基础。 `typedef`与类型别名： 不仅用于简化复杂类型名称，更重要的是如何用它来创建清晰、自解释的抽象数据类型。 函数指针的奥秘： 讲解函数指针的声明、赋值和调用。探讨函数指针数组在实现“状态机”或“分派表”中的强大作用。 第十二章：系统交互与接口设计 C语言的强大之处在于其与操作系统内核的紧密联系。 错误处理的哲学： 系统性地介绍如何利用返回值、全局变量`errno`以及断言（`assert`）来进行健壮的错误报告和调试。 命令行参数解析： 学习如何使用`argc`和`argv`来接收和解析程序启动时的输入，这是编写任何实用工具的基础。 --- 本书的承诺： 我们不提供考试答案，我们提供的是理解计算机如何工作的能力。通过大量的代码示例、精心设计的练习题（侧重于逻辑推理而非机械记忆）以及对底层机制的深入剖析，读者将能够： 1. 精确预测C代码的执行结果，即使面对复杂的指针运算和内存操作。 2. 编写出更安全、更高效、符合现代编程规范的C语言代码。 3. 为后续学习数据结构与算法、操作系统原理、嵌入式系统开发等课程奠定无可替代的知识基础。 掌握了C语言的精髓，您就掌握了通往几乎所有现代编程语言核心概念的钥匙。 让我们开始这场深入、严谨且极具回报的学习之旅。

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从内容广度来看，这本书的表现确实令人刮目相看，它似乎在努力平衡考试大纲要求的深度与实际工程应用广度之间的关系。我注意到其中对于一些前沿但尚未完全纳入主流考试范围的技术趋势也有所涉猎，虽然篇幅不长，但作为拓展阅读，为读者构建了一个更宏大的计算机科学图景。这对于想要不止步于应试、希望未来能持续深耕技术领域的读者来说，无疑是一份意外的惊喜。更令人赞叹的是，作者在处理那些晦涩难懂的算法原理时，没有采取过于简化的处理方式，而是保留了足够的数学严谨性，同时辅以大量的流程图和伪代码解释，确保了专业性和可读性达到了一个微妙的平衡点。这种不轻易妥协于表面的易读性，坚持提供完整、准确知识体系的做法，体现了编写者对读者学习负责的态度，避免了“学会了皮毛，用起来糊涂”的尴尬局面。它提供的是一把通往核心原理的钥匙，而不是现成的公式答案。

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这本书的语言风格呈现出一种严谨、克制却又不失鼓励性的独特气质，非常适合需要高度自律的学习者。作者极少使用过于口语化或夸张的表达方式，每一个句子都像经过精密计算的指令，精确无误地传递信息。这种务实的叙述方式，反而建立了一种信赖感：读者可以完全相信这里呈现的每一个细节都是经过反复验证的。在解释复杂概念时，作者倾向于采用类比的方法，但这些类比都非常贴合计算机科学的本质，而非流于表面。比如，对内存管理的描述，借鉴了图书馆资源调配的模型，既形象又准确地揭示了背后的资源竞争与优化问题。阅读过程更像是一场与一位经验丰富、知识渊博但性格内敛的导师进行的深度对话。虽然偶尔会觉得节奏稍慢，但正是这种慢，确保了每一个知识点都经过了充分的“消化吸收”时间，避免了囫囵吞枣的学习效率低下。这种沉稳的节奏感，是许多追求速度的资料所不具备的宝贵品质。

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这部教材的排版和印刷质量着实令人称赞，纸张的厚度适中，拿在手里有种沉甸甸的质感，让人感觉内容也一定非常扎实可靠。装帧设计简约而不失专业性，封面上那醒目的标题和清晰的字体布局，一眼就能看出这是一本面向严肃学习者的工具书。内页的印刷色彩过渡自然，无论是代码示例还是图表插图，都清晰锐利，长时间阅读下来眼睛也不会感到明显的疲劳。特别是那些关键概念的定义和公式推导部分，采用了不同的字体加粗或者背景色块进行区分，使得重点一目了然，极大地提高了查找和复习的效率。我个人认为，一本好的学习资料，光是内容深度是不够的，这种从物理层面上对读者的关怀同样重要，它能潜移默化地营造出一个更适合专注学习的环境。这本书在这些“软性”细节上的用心，绝对值得肯定，这可不是随便印印了事就能达到的效果。翻阅时，那种油墨的清香和纸张的细腻触感，都让学习过程多了一份仪式感和愉悦感，这在冰冷的电子屏幕学习中是很难获得的体验。

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坦白说，这本书在案例的鲜活性和贴近性上，略微显得有些保守和传统，这或许是由于教材的审定周期和对考试规范的严格遵循所致。在某些涉及实际操作的章节中，所引用的软件版本和界面截图，如果能与当前行业内最新的主流开发环境同步，无疑会大大提升读者的操作代入感。我期望看到更多基于近年来新兴框架或热门应用场景的练习题，比如与云计算或移动应用开发相关的基础逻辑演练，那样能够更好地模拟真实的工作环境。不过，话又说回来，基础理论的生命力在于其不变性，如果过于追逐一时的热门，反而可能削弱了教材的长期价值。因此，这种稳健的选择也保证了它作为一本基础教程的基石地位，只是在后续的增补版本中，若能适当地引入一些“风向标式”的选修案例，将会更具前瞻性，从而完美衔接理论与实践的鸿沟。

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这本书的章节逻辑编排简直是一场精心策划的迷宫探险，它并不是简单地堆砌知识点，而是以一种非常巧妙的递进关系，引导读者从基础概念一步步深入到复杂的应用场景。初学者可能会担心某些技术名词的抽象性，但作者非常高明地将这些知识点拆解成了若干个小模块，每个模块都紧密衔接前一个知识点的应用成果。例如，在讲解数据结构时，它不是孤立地介绍链表和树，而是通过一个贯穿始终的项目案例——比如一个简易的文件管理系统——来展示这些结构是如何协同工作的，这让抽象的理论瞬间具象化了。我尤其欣赏它在每个章节末尾设置的“反思与挑战”环节，这些问题往往不是直接考察公式记忆，而是要求读者对所学知识进行重构和批判性思考，这种设计极大地激发了我的主动探索欲，迫使我去思考“为什么是这样设计”而不是仅仅停留在“是什么”。这种教学设计，真正体现了从“输入”到“内化”的转化过程，而不是单纯的知识灌输。

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写得不好，看着看着就走神了

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