CSAPP课后习题解答与解析

"CMU大学的《深入理解计算机系统》(CSAPP)教材的教师解题手册，包含课程的所有课后习题解答，由Randal E. Bryant和David R. O'Hallaron编写，时间是2003年12月4日。手册包括了实践问题和家庭作业问题的解决方案，旨在帮助学生理解和掌握计算机系统的概念。" 《深入理解计算机系统》是一本经典的计算机科学教材，主要讲解计算机系统的基础知识，包括如何表示和操作信息、程序的生命周期、内存管理、处理器架构、I/O系统等多个方面。书中的练习题目分为两种类型：实践问题和家庭作业问题。实践问题穿插在章节中，通过即时解决来加深对概念的理解；而家庭作业问题则在每章末尾，难度各异，从简单的练习到复杂的实验室项目，适合教师作为作业分配或讨论示例。 在Chapter 2《表示和操作信息》中，Problem 2.40要求对现有的代码进行变体处理，展示一个short int类型的值。提供的代码片段展示了函数show_short()，它接受一个short int类型的参数x，然后使用show_bytes()函数显示x的二进制表示，显示的字节数等于short int类型的大小。 解题过程中，通常会涉及以下几个知识点： 1. 数据类型：了解short int在不同体系结构中的字节大小，以及如何存储和表示这种数据类型。 2. 指针：如何将变量的地址传递给函数，以便函数可以访问并操作该变量的内存。 3. 位操作：理解二进制表示，包括如何将整数转换为字节序列，以及字节序（小端法或大端法）在多字节数据表示中的作用。 4. 字节顺序：在不同的计算平台上，数据的字节顺序可能不同，需要考虑endianness（字节序）的问题。 5. 函数调用：理解函数如何接收参数，执行操作，以及如何返回结果。 解答Problem 2.40时，可能需要考虑如何修改或扩展代码，例如处理不同字节序的情况，或者添加错误检查机制。这样的练习有助于巩固对计算机底层工作原理的理解，特别是数据在内存中的表示和处理方式。 此外，解决这些习题时，学生还将接触到其他相关主题，如内存布局、类型转换、位运算符等。这不仅加深了对计算机系统基础知识的掌握，也有助于培养分析和解决问题的能力，这些都是成为优秀程序员的关键技能。