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前言

第 1 章 对程序员来说 CPU 是什么

1.1 CPU 的内部结构解析

1.2 CPU 是寄存器的集合体

1.3 决定程序流程的程序计数器

1.4 条件分支和循环机制

1.5 函数的调用机制

1.6 通过地址和索引实现数组

1.7 CPU 的处理其实很简单

第 2 章 数据是用二进制数表示的

2.1 用二进制数表示计算机信息的原因

2.2 什么是二进制数

2.3 移位运算和乘除运算的关系

2.4 便于计算机处理的“补数”

2.5 逻辑右移和算术右移的区别

2.6 掌握逻辑运算的窍门

COLUMN 如果是你，你会怎样介绍？

第 3 章 计算机进行小数运算时出错的原因

3.1 将 0.1 累加 100 次也得不到 10

3.2 用二进制数表示小数

3.3 计算机运算出错的原因

3.4 什么是浮点数

3.5 正则表达式和 EXCESS 系统

3.6 在实际的程序中进行确认

3.7 如何避免计算机计算出错

3.8 二进制数和十六进制数

第 4 章 熟练使用有棱有角的内存

4.1 内存的物理机制很简单

4.2 内存的逻辑模型是楼房

4.3 简单的指针

4.4 数组是高效使用内存的基础

4.5 栈、队列以及环形缓冲区

4.6 链表使元素的追加和删除更容易

4.7 二叉查找树使数据搜索更有效

第 5 章 内存和磁盘的亲密关系

5.1 不读入内存就无法运行

5.2 磁盘缓存加快了磁盘访问速度

5.3 虚拟内存把磁盘作为部分内存来使用

5.4 节约内存的编程方法

5.5 磁盘的物理结构

第 6 章 亲自尝试压缩数据

6.1 文件以字节为单位保存

6.2 RLE 算法的机制

6.3 RLE 算法的缺点

6.4 通过莫尔斯编码来看哈夫曼算法的基础

6.5 用二叉树实现哈夫曼编码

6.6 哈夫曼算法能够大幅提升压缩比率

6.7 可逆压缩和非可逆压缩

COLUMN 如果是你，你会怎样介绍？

第 7 章 程序是在何种环境中运行的

7.1 运行环境 = 操作系统 ＋ 硬件

7.2 Windows 克服了 CPU 以外的硬件差异

7.3 不同操作系统的 API 不同

7.4 FreeBSD Port 帮你轻松使用源代码

7.5 利用虚拟机获得其他操作系统环境

7.6 提供相同运行环境的 Java 虚拟机

7.7 BIOS 和引导

第 8 章 从源文件到可执行文件

8.1 计算机只能运行本地代码

8.2 本地代码的内容

8.3 编译器负责转换源代码

8.4 仅靠编译是无法得到可执行文件的

8.5 启动及库文件

8.6 DLL 文件及导入库

8.7 可执行文件运行时的必要条件

8.8 程序加载时会生成栈和堆

8.9 有点难度的 Q&A

第 9 章 操作系统和应用的关系

9.1 操作系统功能的历史

9.2 要意识到操作系统的存在

9.3 系统调用和高级编程语言的移植性

9.4 操作系统和高级编程语言使硬件抽象化

9.5 Windows 操作系统的特征

COLUMN 如果是你，你会怎样介绍？

第 10 章 通过汇编语言了解 程序的实际构成

10.1 汇编语言和本地代码是一一对应的

10.2 通过编译器输出汇编语言的源代码

10.3 不会转换成本地代码的伪指令

10.4 汇编语言的语法是“操作码 + 操作数”

10.5 最常用的 mov 指令

10.6 对栈进行 push 和 pop

10.7 函数调用机制

10.8 函数内部的处理

10.9 始终确保全局变量用的内存空间

10.10 临时确保局部变量用的内存空间

10.11 循环处理的实现方法

10.12 条件分支的实现方法

10.13 了解程序运行方式的必要性

第 11 章 硬件控制方法

11.1 应用和硬件无关？

11.2 支撑硬件输入输出的 IN 指令和 OUT 指令

11.3 编写测试用的输入输出程序

11.4 外围设备的中断请求

11.5 用中断来实现实时处理

11.6 DMA 可以实现短时间内传送大量数据

11.7 文字及图片的显示机制

COLUMN 如果是你，你会怎样介绍？

第 12 章 让计算机“思考”

12.1 作为“工具”的程序和为了“思考”的程序

12.2 用程序来表示人类的思考方式

12.3 用程序来表示人类的思考习惯

12.4 程序生成随机数的方法

12.5 活用记忆功能以达到更接近人类的判断

12.6 用程序来表示人类的思考方式

COLUMN 如果是你，你会怎样介绍？

附录 让我们开始 C 语言之旅

C 语言的特点

变量和函数

数据类型

标准函数库

函数调用

局部变量和全局变量

数组和循环

其他语法结构

结语

致谢