Lectures on the Logic of Computer Programming (CBMS-NSF Regional Conference Series in Applied Mathem pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Society for Industrial Mathematics

作者:Zohar Manna

出品人:

页数:53

译者:

出版时间:1987-01-01

价格:USD 33.50

装帧:Paperback

isbn号码:9780898711646

丛书系列:CBMS-NSF Regional Conference Series in Applied Mathematics

图书标签:

• pl
• 计算机编程
• 逻辑
• 离散数学
• 算法
• 数据结构
• 程序设计
• 理论计算机科学
• 数学基础
• CBMS-NSF系列
• 学术著作

聚焦基础理论与现代实践的编程逻辑精讲 本书致力于为计算机科学领域的学习者和研究人员提供一套系统而深入的、关于“编程逻辑”的理论框架与实践指南。全书围绕计算机程序如何在形式化的逻辑体系下被构造、验证和推理展开，旨在弥合理论计算机科学的抽象概念与实际软件工程的严谨要求之间的鸿沟。 第一部分：逻辑基础与形式化方法的回顾与构建 本部分首先为读者奠定必要的逻辑学基础，为后续深入探讨编程逻辑的独特性和应用性做好准备。我们摒弃了对初级逻辑概念的冗余重复，而是直接聚焦于对程序语义至关重要的逻辑分支。 第一章：面向计算的命题与一阶逻辑的重塑 本章深入探讨了经典的命题逻辑和一阶谓词逻辑如何被“适配”以描述计算状态和程序行为。重点在于如何将程序变量、赋值操作和控制流结构转化为逻辑公式中的项和量词范围。我们详细分析了Hoare三元组的基础逻辑框架，并引入了动态逻辑（Dynamic Logic, DL） 的核心思想。DL不仅描述了程序的“应该”做什么（规范），更描述了程序在特定输入下“实际”能达到什么状态。章节末尾通过若干小型算例，展示了如何使用一阶逻辑来精确表达程序的前置条件和后置条件。 第二章：递归、归纳与证明的语言 计算的本质是递归和迭代。本章的核心是归纳法在程序验证中的应用。我们考察了如何构造适用于程序结构的归纳假设（例如，基于程序结构树的归纳或基于程序变数的归纳不变量）。对于涉及复杂数据结构（如列表、树）的递归函数，我们详细介绍了结构归纳法的具体步骤和注意事项。同时，本章也将引入最小不动点语义的概念，从抽象代数角度解释了递归定义的含义，并阐明为何归纳法是证明此类定义的正确性的自然工具。 第二章的亮点在于对“不变量”的深入剖析： 不变量不仅仅是一个陈述，它是在特定程序点保持为真的逻辑约束，是连接程序执行路径和最终结果的关键桥梁。 第二部分：程序语义的精确刻画 逻辑的威力在于其精确性。本部分从不同的语义学角度，对程序的意义进行严格的定义，以确保我们对程序行为的理解是无歧义的。 第三章：操作性语义学：小步与大步 操作性语义学侧重于模拟程序的执行过程。本章详尽比较了两种主要的方法： 1. 小步语义（Small-Step Semantics，或称为转换系统）： 将程序的每一步计算抽象为一个单一的、离散的“环境”到“环境”的转移。这种方法对于分析程序执行的细微差别、死锁检测和资源管理至关重要。我们使用规则系统来形式化地定义每种编程结构（顺序、分支、循环）的转移关系。 2. 大步语义（Big-Step Semantics）： 关注于从初始状态到最终状态的完整计算过程。它更适合于高层次的程序正确性证明，因为它直接定义了程序的最终结果。 本章通过对while循环的精确建模，展示了小步与大步语义如何相互映射和验证，强调了两者在不同层次抽象下的互补作用。 第四章：公理语义学与时序逻辑的交汇 公理语义学，以Hoare逻辑为代表，是连接程序代码与形式化断言的实用桥梁。本章将深化对Hoare逻辑的理解，并扩展到更强大的表达工具：时序逻辑（Temporal Logic）。 我们首先复习了Hoare逻辑的规则，重点讨论了弱前置条件（wp） 的计算方法——如何从后置条件反推所需的最小前置条件。随后，我们将视角转向计算树逻辑（Computation Tree Logic, CTL） 和线性时序逻辑（Linear Temporal Logic, LTL）。这些逻辑用于描述程序随时间演变的行为，特别适用于并发和实时系统。LTL中的“总是”（G）、“将来”（F）、“直到”（U）等模态算子，被精确地映射到程序状态序列上，从而使我们能够形式化地表达“系统最终会终止”或“危险状态永远不会被达到”等关键性质。 第三部分：现代计算模型的逻辑基础 随着计算模型变得更加复杂，传统的顺序程序逻辑已不足以应对挑战。本部分关注并发、并行和更高级的抽象模型。 第五章：并发与交互系统的逻辑 并发程序的正确性证明面临着状态爆炸和非确定性的挑战。本章引入分离逻辑（Separation Logic） 作为解决并发内存共享问题的有效工具。分离逻辑的核心是“分离蕴涵”（emp），它允许逻辑陈述精确地描述资源（如堆内存）的不相交所有权，从而简化了对共享数据的推理，避免了对全局状态的复杂依赖。我们通过分析简单的并发数据结构（如并发链表）的片段，展示分离逻辑如何支持模块化的证明。 第六章：类型论与编程语言的逻辑基础 类型系统本质上是程序逻辑的体现。本章探讨类型论（Type Theory） 与编程逻辑之间的深刻联系。重点讲解Curry-Howard同构，即“程序是证明，类型是命题”，以及“函数是证明的构造者”。这种视角将编程语言的类型检查过程提升为逻辑一致性的证明过程。我们将分析如何使用依赖类型（Dependent Types） 来编码复杂约束和程序属性，从而使得类型检查器本身成为一个强大的验证工具。本章的最终目标是展示类型系统如何从源头上保证程序的特定逻辑有效性，超越了运行时的验证。 第七章：可计算性与逻辑的边界 在完成了对程序正确性的形式化工具箱的构建后，本章将回归理论的根源，讨论逻辑的局限性。我们回顾图灵机模型及其与递归函数的等价性。随后，我们将讨论停机问题（Halting Problem） 的不可判定性，并将其转化为程序逻辑中不可证明性的概念。本章的意义在于，它教育读者认识到，虽然形式逻辑提供了强大的证明能力，但存在着根本性的、由计算模型自身决定的限制，任何程序逻辑系统都无法判定所有程序的终止性。 本书的结构确保读者不仅掌握了形式化验证的经典工具，更能理解这些工具背后的数学哲学，并能够将其应用于分析现代复杂软件系统的逻辑结构。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

我特别喜欢书中对“函数式编程”相关的逻辑推理的探讨，虽然我并非函数式编程的重度使用者，但这本书让我领略到了函数式编程的数学之美和逻辑的严谨性。它揭示了如何通过组合纯函数来构建复杂的系统，而无需担心副作用。这种对“纯粹性”的追求，让我对程序的可理解性和可维护性有了新的认识。这本书并没有强迫我采用某种特定的编程范式，而是通过逻辑的视角，让我理解不同范式背后的优劣和适用场景。

评分☆☆☆☆☆

在阅读的过程中，我逐渐意识到，这本书所讲解的不仅仅是“计算机编程”的逻辑，更是“逻辑思维”本身在编程中的应用。作者通过对命题逻辑、谓词逻辑等基础逻辑学的回顾，为我们理解更复杂的编程概念打下了坚实的基础。我发现，许多编程中的难题，比如如何设计一个高效的算法，或者如何组织一个复杂的系统，都可以从逻辑学的角度找到更清晰的解决方案。这本书不仅仅是教我如何写代码，更是教我如何思考，如何用一种更严谨、更有条理的方式来解决问题。这种思维方式的提升，是任何一本只关注代码的书籍都无法给予的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格独特，带着一种学究气的严谨，但又绝不晦涩。作者在阐述复杂的逻辑概念时，总能找到恰当的比喻和直观的例子，将抽象的概念具象化。我特别喜欢书中关于“类型系统”的讨论，它不仅仅是对数据类型的简单介绍，更是从逻辑层面解释了为什么需要类型系统，以及类型系统如何帮助我们捕获潜在的错误。它让我理解到，编程语言的设计本身就蕴含着深刻的逻辑思想。我曾经困惑于某些语言中严格的类型检查，觉得它限制了我的自由，但读完这本书，我才恍然大悟，原来这是一种强大的保护机制，能够避免许多低级错误。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，好的编程书籍应该能激发读者的好奇心，而不是仅仅满足于传授知识。而《Lectures on the Logic of Computer Programming》恰恰做到了这一点。它不会直接告诉你答案，而是引导你去思考，去探索。书中提出的许多问题，都发人深省，让我忍不住去思考不同的解决方案，以及每种方案背后的逻辑。我记得其中一个章节，探讨了“一致性”和“完备性”的概念在程序设计中的意义，这让我对如何设计鲁棒的系统有了更深刻的理解。它鼓励我不要满足于“能跑就行”，而是要追求“正确且健壮”。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的最大感受是，它帮助我建立了一个“全局观”。在学习编程的过程中，我们常常会陷入对具体语法和细节的纠结，而忽略了程序的整体逻辑。这本书从顶层设计出发，通过对编程语言的形式语义、计算模型等方面的探讨，让我们能够站在更高的维度去审视代码。我曾一度对某些复杂的抽象语法感到困惑，但通过本书对形式化方法的介绍，我开始理解这些抽象背后所蕴含的逻辑必然性。它让我意识到，看似复杂的概念，往往可以用简洁的逻辑来解释。

评分☆☆☆☆☆

对于有志于深入理解计算机科学的读者来说，这本书无疑是一本不可多得的宝藏。它并没有回避那些基础但至关重要的概念，反而花费了大量篇幅来深入剖析。我尤其欣赏书中对“模型论”的引入，虽然一开始觉得有些抽象，但通过作者的讲解，我逐渐理解了如何用数学模型来描述程序的行为，这为我理解更复杂的计算理论打下了基础。这本书的价值在于，它不仅仅提供了知识，更传递了一种思考问题的方式，一种严谨的治学态度。它让我明白，真正的编程高手，不仅仅是代码的熟练工，更是逻辑的建造师。

评分☆☆☆☆☆

第一次翻开这本书，我就被它严谨的数学风格和对逻辑的深刻洞察所吸引。它与我之前读过的许多编程书籍截然不同，没有过多的华丽辞藻，也没有为了迎合初学者而牺牲内容的深度。取而代之的是一种冷静、清晰、近乎数学证明般的论证过程。作者仿佛是一位逻辑学家，将编程的每一个组成部分都置于严密的逻辑框架下进行审视。我尤其欣赏书中对形式化方法的使用，它使得编程的规则和约束变得异常清晰，从而减少了因模糊性而产生的错误。当我学习到书中关于证明程序正确性的部分时，我仿佛打开了一个全新的世界。一直以来，我都在凭经验和直觉来编写代码，而这本书提供了一种更系统、更可靠的方式来确保程序的行为符合预期。它让我意识到，编程不仅仅是编写指令，更是一种严谨的逻辑推理过程。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，这是一本值得反复阅读、细细品味的书。它不是那种可以一蹴而就的书籍，而是需要读者投入时间和精力去深入思考。书中对形式化方法、逻辑证明等概念的阐述，虽然对一些初学者来说可能需要一些时间来适应，但一旦掌握，将会极大地提升你的编程思维水平。它让我从一个“写代码的人”变成了一个“思考编程的人”。这本书的价值，在于它提供了一种理解编程的全新视角，一种通往更深层次理解的桥梁。

评分☆☆☆☆☆

在我看来，这本书是一本真正意义上的“扫盲”之作，它帮助我摆脱了对编程的模糊认知，构建了一个坚实的逻辑基石。我记得在学习书中关于“证明”的部分时，作者通过一系列精心设计的例子，展示了如何利用数学归纳法来证明循环不变性。这个过程虽然需要一定的耐心和思考，但一旦理解，就会对程序的行为产生一种前所未有的信心。以往我总是害怕程序的bug，担心程序的不可靠性，但这本书教会了我如何以一种更主动、更科学的方式来“预防”bug，而不是被动地“修复”bug。它让我意识到，程序的正确性是可以被证明的，而不仅仅是靠运气。这种思想的转变，对我整个编程生涯都产生了深远的影响。

评分☆☆☆☆☆

我一直对计算机编程的底层逻辑着迷，但市面上许多书籍要么过于晦涩难懂，要么流于表面，难以深入。偶然间发现了《Lectures on the Logic of Computer Programming》，立刻被它简洁而富有力量的书名吸引。拿到实体书后，我被其扎实的理论功底和清晰的阐述方式所折服。这本书不是那种堆砌代码、罗列语法的速成指南，它更像是一位经验丰富的导师，循循善诱地引导读者去理解编程的本质。书中对逻辑概念的引入，让我对条件语句、循环结构以及函数调用有了全新的认识。它不仅仅是告诉我们“怎么做”，更是深入探究“为什么这么做”，这种对“为什么”的执着，是构建扎实编程基础的关键。读这本书的过程中，我时常会停下来，回味作者在某个逻辑推演上的精妙之处，或者作者如何巧妙地将抽象的逻辑概念与具体的编程实践联系起来。例如，关于递归的章节，作者没有止步于简单的阶乘计算，而是深入探讨了递归的本质、停止条件的重要性，以及递归与迭代之间的关系。这种深度的挖掘，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆