C/C++视角下的计算机系统探索

"《代码揭秘--从C/C++的角度探秘计算机系统》是左飞撰写的一本书，旨在通过C/C++语言揭示计算机系统的内部运作机制，帮助读者理解计算机底层原理并提升编程技能。书中涵盖了计算机底层编码、内存管理、指令系统、函数调用、存储层次、线程与进程以及代码优化等多个核心主题。本书适合计算机专业学生、工程师及对计算机底层感兴趣的读者阅读，以增进对计算机系统本质的理解和优化代码的能力。作者强调，成为编程高手不仅需要掌握编程语言和数据结构算法，还要懂得如何编写符合计算机系统特性的高效代码，而这正是本书希望引导读者探索的方向。" 本书的前言部分，作者表达了对读者支持的感激，并分享了他创作这本书的初衷。他指出，许多人好奇如何成为编程高手，而除了精通编程语言和算法基础外，还需要了解计算机系统如何工作，以便编写出更高效、更适应硬件的代码。作者以“内外兼修”的比喻，将数据结构和算法比作“内功”，程序编码与计算机系统契合度比作“外功”，强调两者的重要性。他提到，许多程序员缺乏计算机科学的系统教育，因此可能忽视了这一关键点。 书中第一章至第九章详细探讨了以下知识点： 1. 计算机底层编码：介绍二进制、ASCII码、Unicode编码等基础知识，以及如何在C/C++中处理字符和字符串。 2. 内存与指针：讲解内存分配、释放、指针操作以及内存对齐等概念，帮助读者理解指针在C/C++中的重要性和使用技巧。 3. 计算机指令与代码系统：探讨汇编语言，理解CPU如何执行指令，以及如何通过C/C++生成有效的机器代码。 4. 函数调用的机制：深入解析参数传递、函数调用栈、递归调用等细节，解释C/C++中函数调用的实际过程。 5. 多级存储系统：介绍缓存层次、主存和硬盘存储的工作原理，以及如何编写利用缓存优化性能的代码。 6. 线程与进程：阐述进程和线程的区别，探讨同步、互斥、死锁等并发编程中的关键概念。 7. 代码优化：分享代码优化技术，如循环展开、内联函数、减少内存访问等，以提高程序运行效率。 通过以上内容的学习，读者不仅可以加深对计算机系统运行机制的理解，还能学会如何利用这些知识来编写更高效、更可靠的C/C++代码。本书的实践导向使得理论知识与实际编程紧密结合，对提升读者的编程能力和问题解决能力大有裨益。