代码揭秘从CC++的角度探秘计算机系统.pdf
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2022-07-14
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代码揭秘 -- 从 C/C++的角度探秘计算机系统
左飞
本书从程序设计角度出发，以 C/C++为描述语言，以 Visual C++ 为形式工具，将隐藏在代码背后的关于计算机组成
原理、计算机操作系统等方面的机制和知识娓娓道来，不仅让读者知其然，更要让读者知其所以然。并让这些知识
再反作用于编程实践， 从而帮助读者写出更适合机器优化的高质量代码。 揭开代码背后鲜为人知的秘密， 具体说来，
全书主要讨论了包括计算机底层编码、内存与指针、计算机指令与代码系统、函数调用的机制、多级存储系统、线
程与进程的概念以及代码优化等多个方面的话题。本书既可作为大专院校相关专业师生的教学参考书，也可供计算
机及其相关领域的工程技术人员查阅之用，对于普通计算机爱好者，本书也不失为帮助他们理解计算机底层机制的
一本深入浅出的计算机读物。
前言
算下来这本书应该是我奉献给读者的第三本书了。 一路写下来， 自己也感觉非常庆幸， 庆幸有许多读者如
此地厚爱于我！ 更高兴地看到广大读者能够从我的书里汲取知识， 获得启迪。 在计算机图书的创作过程中， 我
不禁感慨： 写一本好书不容易！ 更何况千里马常有， 而伯乐不常有， 能够让一本书找到它真正的读者同样有难
度。因此我写下了后面的文字，希望这些介绍性的东西能够帮助读者理解本书要旨，明确所述内容。
本书缘起
我想有一个问题， 很多读者都非常关心， 那就是如何成为一名编程高手。 这是以往很多读者向我写信讨教
的话题。关于方法学上的问题本书附录中谈了很多， 这里不再赘述。 但是这里我想告诉读者的是本书能够帮助
你做些什么。
通常认为一个计算机程序设计高手应当具备的条件是熟练掌握至少一门计算机程序设计语言， 然后有比较
扎实的数据结构与算法功底。 这样，基本上他已经可以从一种比较高的视角来抽象现实问题并运用计算机来进
行模拟和求解了。但是，这其实还不够，一个高效的计算机程序需要 "内外兼修 "。内功就是程序所使用的数据
结构和算法， 这是决定程序效率的根本因素； 而外功就是程序编码是否符合计算机系统的口味， 是否能够最大
程度地调动和运用系统的资源。
这一点的作用是不容忽视的。 但是由于目前很多程序员都是半路出家， 没有接受过系统的计算机科学理论
教育，因为他们不知道有这么回事， 所以无法给予足够的重视就无可厚非了。 就像古代人们不知道有细菌和病
毒的存在，所以那时也就没有消毒的概念一样。
另外，我需要指出的是，很多计算机专业科班出身的学生也未必能够领悟这项 "外功 "的奥义。就目前中国
的计算机教育来说， 学校的课程设置仅仅是将各项知识独立地对待， 这样对于悟性不是非常高的学生来说， 在
没有被点化的情况下就没有办法有机地将这么多课程串接起来。 一个不能形成完整系统性的知识结构是空洞和
脆弱的结构。
国外先进的计算机教育已经注意到了这一点， 很多国外的大学都开设了这样一门从程序设计角度来让学生
真切感受计算机组织机制和原理的课程。 庆幸的是， 国内很多人也已经意识到了这个问题， 所以相关的课程和
有关的书籍也在被逐步引入到国内。 但是目前存在的一个问题是， 原封不动地将国外的课程和教材搬到国内明
显让这洋学问显得有点 "水土不服 "。
这种水土不服主要表现在三个方面。首先，这些书籍往往都是国外大学的教材，这些教材面向专业学生，
这无疑将广大非专业学生和读者拒之门外了。 其次，这些书是以国外大学的情况为参照而写作的， 没有充分考
虑中国的情况 --当然，人家干嘛要考虑呀？这就让中国读者学起来非常不顺手。 比如，某些例子可能是以 UNIX
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