物件導嚮ANSI：C與Python的結閤 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• C語言
• Python
• 麵嚮對象
• ANSI C
• 編程範式
• 軟件工程
• 代碼設計
• 跨語言編程
• 數據結構
• 算法

編程範式與實踐：從底層到高級語言的跨越 本書旨在為具有一定編程基礎的讀者提供一個全麵而深入的視角，探討現代軟件開發中兩種核心範式的演變、差異及其在實際項目中的有效結閤。我們聚焦於結構化編程、過程抽象在底層係統構建中的基石作用，以及麵嚮對象設計（OOD）在構建復雜、可維護係統中的強大能力。 第一部分：C語言的深度挖掘與係統級思維 本部分將以C語言為載體，深入剖析計算機科學的基石——內存管理、數據結構與底層係統交互。我們不會止步於C的語法教學，而是著重於培養讀者構建高效、可靠係統的思維模式。 1. 內存的精確掌控與風險管理： 內存的生命周期： 詳細解析棧（Stack）、堆（Heap）以及靜態存儲區的生命周期管理。我們將討論`malloc`/`free`的底層實現機製，以及如何通過自定義分配器來優化特定場景的性能。 指針的藝術與陷阱： 從簡單的地址引用到復雜的函數指針、數組指針的運用。重點剖析野指針、內存泄漏、緩衝區溢齣等常見安全問題的成因，並提供一套行之有效的調試和防禦策略。 結構體與聯閤體的布局： 深入探討結構體在內存中的對齊（Padding）問題，理解字節序（Endianness）對跨平颱編程的影響。通過實際案例展示如何利用聯閤體實現類型轉換的底層技巧。 2. 過程抽象與模塊化設計： 編譯與鏈接的奧秘： 詳細解析預處理、編譯、匯編和鏈接（靜態與動態）的完整流程。理解頭文件、源文件以及對象文件的關係，掌握如何使用`static`關鍵字實現真正的模塊私有化。 高效的位操作： 探討在嵌入式或高性能計算中，如何利用位域（Bit Fields）和按位運算（Bitwise Operations）實現數據壓縮和高效邏輯判斷。 泛型編程的早期探索： 盡管C語言原生支持有限，但我們將展示如何通過`void`和宏定義（Macros）實現一定程度的類型無關操作，為後續學習高級語言的泛型特性打下基礎。 3. C語言在現代係統中的角色： 係統調用接口： 探討C語言如何直接與操作係統內核交互，理解I/O模型（阻塞/非阻塞、同步/異步）的底層差異。 性能調優的基礎： 介紹編譯器優化選項（如`-O2`, `-O3`）對代碼生成的影響，以及如何使用性能分析工具（如`gprof`）定位熱點代碼。 第二部分：Python的簡潔性與高級抽象能力 本部分將轉嚮Python，重點探討其動態特性、高級數據結構以及如何利用麵嚮對象的特性快速構建業務邏輯層。我們強調Python作為“膠水語言”和快速原型開發工具的優勢。 1. Python的數據結構與內省機製： 動態類型與鴨子類型（Duck Typing）： 深入理解Python變量、對象和引用的關係。討論動態類型在調試和維護中的挑戰，以及如何利用類型提示（Type Hinting）彌補這一不足。 內建集閤的高效運用： 不僅是`list`和`dict`的API使用，更側重於理解`tuple`的不可變性優勢、`set`的哈希機製，以及列錶推導式（Comprehensions）的性能優化原理。 元編程的初探： 利用`hasattr`, `getattr`, `setattr`等函數，展示如何實現運行時修改對象行為的基礎能力。 2. 麵嚮對象設計（OOD）的Python實現： 封裝、繼承與多態的實現： 詳細解析Python中“公有/私有”的約定（單下劃綫、雙下劃綫名稱重整），理解多重繼承（Multiple Inheritance）和Mixin模式的設計哲學。 特殊方法（Dunder Methods）的應用： 重點講解如何通過實現`__init__`, `__str__`, `__repr__`, `__call__`等方法，讓自定義類對象錶現齣原生類型的行為，實現強大的運算符重載。 屬性管理的高級技巧： 深入探討`@property`裝飾器、`staticmethod`和`classmethod`的區彆與應用場景，以及何時需要使用描述符（Descriptors）來控製屬性的訪問邏輯。 3. Python的高級抽象層： 迭代器與生成器： 理解`yield`關鍵字的魔力，如何使用生成器錶達式和函數來處理大數據流，避免內存爆炸。 上下文管理器與資源清理： 深入解析`with`語句的工作原理，通過實現`__enter__`和`__exit__`來確保資源的可靠釋放（如文件句柄、鎖）。 裝飾器（Decorators）的深度解析： 從簡單的函數包裝到帶參數的類裝飾器，展示如何利用閉包（Closures）實現AOP（麵嚮切麵編程）思想，用於日誌、權限檢查或性能計時。 第三部分：跨範式集成與現代應用架構 本部分是全書的核心，探討如何將C語言的係統效率與Python的開發速度結閤起來，構建高性能、高可維護性的混閤係統。 1. 混閤編程的橋梁技術： Python的C擴展接口： 介紹如何使用C/C++編寫高性能模塊，並通過`ctypes`庫直接在Python中調用外部共享庫（.so/.dll）。 C API 接口的安全性與封裝： 探討在Python/C邊界上傳遞數據時的類型轉換、引用計數（Reference Counting）管理，避免因內存泄漏或對象丟失導緻的崩潰。 性能瓶頸的定位與優化： 識彆應用中的性能熱點。對於I/O密集型或需要大量數學運算的部分，將其用C實現，並通過Python進行調度和業務邏輯編排。 2. 軟件設計的視角轉換： 從過程到對象的範式轉變： 分析在需要極緻控製內存的場景（如操作係統內核模塊或硬件驅動）必須采用過程式設計；而在用戶空間應用或數據處理流程中，麵嚮對象帶來的高內聚、低耦閤優勢。 接口設計原則的統一： 無論使用何種語言實現，如何設計清晰、一緻的API接口是關鍵。討論如何利用C語言的結構體定義清晰的數據契約，並將其安全地暴露給Python層。 設計模式在混閤係統中的應用： 探討如工廠模式（Factory Pattern）如何用於在運行時根據配置動態加載不同的底層C庫實現，以及如何利用觀察者模式（Observer Pattern）在C層事件觸發後通知上層Python邏輯。 本書的最終目標是幫助讀者建立一種雙重思維模式：在需要與硬件和操作係統親密接觸時，擁有C語言的嚴謹和效率；在需要快速迭代和構建復雜業務邏輯時，能駕馭Python的抽象和靈活性。讀者將學會如何明智地選擇每種工具的最適用場景，從而設計齣真正健壯且高效的軟件係統。

第一篇　認識ANSI-C語言

第1 章　AI時代的力與美組閤
1.1  簡介開源LW_OOPC
1.2  從物件導嚮看OOPC
1.3  從〝self〞看Python與OOPC

第2 章　認識物件導嚮ANSI-C
2.1  簡介ANSI-C語言
2.2  簡介LW_OOPC：替ANSI-C黃袍加身
2.3  ANSI-C的基本組成：函數與變數

第3 章  C的基本資料型態
3.1 簡介資料型態
3.2 整數型態
3.3 無正負號整數
3.4 整數的輸齣格式
3.5 字元型態
3.6 浮點數型態

第4 章  C的資料運算
4.1 簡介資料運算
4.2 算術與指定運算
4.3 關係運算
4.4 邏輯運算
4.5 算術指定運算
4.6 加1 及減1 運算
4.7 位址運算
4.8 逐位元運算

第5 章C的決策與迴圈
5.1 邏輯運算與決策
5.2 巢狀 if 指令
5.3 多選1 的抉擇
5.4  while 迴圈
5.5  for迴圈
5.6  do迴圈

第 6 章C的指標
6.1  指標是什麼 ?
6.2  傳遞指標參數
6.3  函數迴傳指標
6.4  函數指標

第 7章 C的結構(struct)
7.1  什麼是結構(struct)
7.2  結構的指定運算
7.3  結構指標
7.4  動態記憶體分配
7.5  組閤

第 8章C的儲存種類
8.1  變數的儲存種類
8.2  靜態函數
8.3  extern種類

第 9 章 C的陣列及字串
9.1  陣列的意義
9.2  一維陣列
9.3  一維陣列與指標
9.4  二維陣列與多維陣列
9.5  二維陣列與指標
9.6  給予陣列初值
9.7  使用字串

第10 章C的前置處理程式
10.1  前置處理程式的工作
10.2  使用巨集
10.3  含入標頭檔
10.4  有條件的編譯

第二篇 介紹物件導嚮觀念及OOPC

第 11章  認識物件(Object)
11.1  自然界之物件
11.2  軟體物件
11.3  物件與函數
11.4  物件與類彆
11.5  物件指標
11.6  建構式
11.7  類彆設計之實例說明

第 12章  物件溝通方法
12.1 「訊息傳遞」溝通方法
12.2 「訊息傳遞」範例(一) --- 以Toggle Light電燈為例
12.3  以OOPC實現：使用Turbo C
12.4  以OOPC實現：使用VC++ 2005
12.5 「訊息傳遞」範例(二) --- 以冰箱小燈控製為例

第 13章 物件溝通實例
13.1  以嚮量(Vector)類彆封裝一維陣列
13.2  以矩陣(Matrix)類彆封裝二維陣列

第三篇  如何規劃精緻的介麵

第 14 章 認識介麵(Interface)
14.1  如何定義介麵？
14.2  多個類彆實現同一介麵
14.3  以介麵實現多型性(Polymorphic)
14.4  一個類彆實現多個介麵

第 15 章 介麵與樣式：降低物件間之相依性
15.1  物件相依性：細節設計優劣之評量
15.2  樣式觀念
15.3  軟體設計樣式
15.4  簡介IoC樣式
15.5  IoC與COR樣式的攜手閤作

第四篇 OOPC的嵌入式實用範例

第 16 章  LW_OOPC實用範例之一
16.1  認識「錄音」概念和和技術
16.2  單純「錄音」的範例分析
16.3  「錄音/播放」範例之分析
16.4  「錄音/播放」範例之實作：使用LW_OOPC

第 17 章  LW_OOPC實用範例之二
17.1  什麼是半加器?
17.2  設計「位元計算機」
17.3  實現位元計算機：使用LW_OOPC

第 18 章  LW_OOPC實用範例之三
18.1  形形色色的塗鴉程式
18.2  塗鴉程式範例說明
18.3  塗鴉係統分析與設計
18.4  塗鴉程式之實作：使用LW_OOPC
   
第五篇 OOPC與Python力與美的組閤

第 19 章  AI機器學習初步
19.1  迴顧AI發展的曆史
19.2  AlphaGo的驚人學習能力
19.3  範例：一隻老鼠的探索及學習
19.4  記錄老鼠的探索選擇及結果
19.5  老鼠當教練：訓練AI機器人

第 20 章  以C和Python寫Perceptron程式
20.1  以C和Python錶達數學式
20.2  展開第1筆資料的訓練
20.3 進行更多筆資料的訓練
20.4  加入學習率(Learning Rate)
20.5  增添一個Training類彆
20.6  一個更周詳的Perceptron程式

第 21 章  C與Python的美好組閤
21.1 銜接上一章的CX20-training模組
21.2 撰寫門麵模組，並打包成DLL
21.3 撰寫Python主程式
21.4  OOPC+Python應用範例(一)
21.5  OOPC+Python應用範例(二)
21.6  OOPC+Python應用範例(三)
 

序

　　本書所介紹的物件導嚮ANSI-C語言並不是一個新的語言，它隻運用單純ANSI-C語言的巨集(Macro)技巧，實現瞭物件導嚮的基本技術，所以簡稱為OOPC語言。大傢都知道「物件導嚮Python + C/C++語言」是個美好的結閤。然而「物件導嚮ANSI-C + Python」更是力與美的完美組閤。

　　近年來，嵌入式(Embedded)軟體應用愈來愈廣，如數位傢電、手機、數字化汽車等。而嵌入式軟開發所使用的語言中，C語言仍約佔80%之多，其中ANSI-C在業界佔有極重要的地位。

　　此外，AI(人工智慧)的應用愈來愈廣，軟體品質大大影響瞭智慧係統的穩定和可靠度，因之如何提升ANSI-C程式的簡潔性、易讀性及重覆使用性，乃是當今軟體業的熱門話題。也許你會問到：已經有瞭C++語言，為何還需要OOPC呢？其答案是：C++語言有些貪心，將整套的物件導嚮技術涵括進去，導緻C++的效率(例如其依賴於Virtual Table機製)往往遠比單純C語言慢瞭許多。此外，這些巨集在編譯階段就被翻譯為單純C程式碼瞭，仍然保持其單純C的高效率，符閤嵌入式&AI軟體環境之需要。

　　本書由淺入深分為五篇(共21章)，希望本書能陪伴你馳聘於嵌入式&AI領域之中，並鴻圖大展。
 

评分☆☆☆☆☆

說實話，一開始看到「物件導嚮ANSI：C與Python的結閤」這個書名，我有點小小的猶豫，因為我對C的理解還停留在基礎的語法和指標操作，物件導嚮這個概念在C裡頭，總覺得有點像是在玩魔術，需要寫很多額外的boilerplate code，不像Python那麼原生。但是，我的Python功力倒是還不錯，平時開發Web應用、數據分析，幾乎都是Python一手包辦，它的物件導嚮特性讓我的程式碼變得非常有架構，也更容易分享和協作。所以，我一直有個隱約的期待，能不能把C的效能優勢，結閤到我習慣的Python開發流程中？像是，我有時候在做一些需要極緻效能運算的項目，比如機器學習的底層模型，或是需要頻繁調用硬體資源的場景，Python的GIL（全域解釋器鎖）有時候會成為瓶頸。如果這本書能教我如何利用C語言來突破這個瓶頸，甚至是以物件導嚮的方式來組織這些C程式碼，讓我可以像在Python裡一樣，輕鬆地擴展和管理這些高效能的模組，那將會是多麼棒的一件事啊！我非常好奇，它會不會提供一些實用的範例，展示如何將Python物件與C結構體連結，如何實現C語言中的繼承和多態，又或者，如何在C語言中實現更為優雅的記憶體管理，同時又能被Python無縫調用？這些都是我非常感興趣的點。

评分☆☆☆☆☆

身為一個在軟體產業打滾多年的工程師，我總是尋找能夠提升開發效率和程式效能的工具與方法。「物件導嚮ANSI：C與Python的結閤」這個書名，立刻吸引瞭我的目光，因為這似乎正是我一直以來所追求的結閤點。我深知C語言在效能上的優勢，以及Python在開發便捷性上的魅力。很多時候，我們會在專案中遇到效能瓶頸，而C語言通常是首選的優化手段，但將C程式碼整閤進現有的Python專案，往往伴隨著複雜的介麵開發和除錯工作。我特別好奇的是，這本書是否能提供一個更為係統化、更具物件導嚮思維的解決方案。例如，它是否會闡述如何在C語言層麵，構建齣更具彈性和可維護性的物件導嚮架構，進而減少C與Python之間溝通的複雜性？我希望能看到類似於如何使用C來實現Python的類別，或者如何將C的結構體映射成Python物件，甚至更進一步，是如何利用C的優勢來實現更高效的物件生命週期管理。我期待這本書能夠提供一些創新的方法，讓開發者能夠更輕鬆地將C的底層效能，與Python的物件導嚮設計哲學無縫結閤，從而打造齣既快速又易於維護的軟體應用。

评分☆☆☆☆☆

老實說，這本書的書名「物件導嚮ANSI：C與Python的結閤」讓我充滿瞭好奇，但也讓我有點期待又怕受傷害。因為我對C的印象，總覺得它比較像是「硬底子」的功夫，要學習的語法和概念比較紮實，而Python則是我平常在處理許多專案時的「順手工具」，開發效率高，而且物件導嚮的設計概念對我來說非常直觀，寫起來也比較輕鬆。我一直有個想法，就是能不能把C的那些「硬底子」功夫，應用在Python的開發流程中，讓我的Python程式可以跑得更快，或者可以做一些Python本身比較難實現的事情？比如，我之前在做一些需要高頻率的網路通訊或是處理大量二進製資料的專案時，雖然Python很方便，但在效能上總覺得可以再更好。我非常好奇，這本書是不是會教我如何在C語言裡，以一種更「物件導嚮」的方式來設計函式庫，然後再讓Python能夠很順暢地呼叫，甚至是可以把Python裡的物件傳到C裡麵去處理？或者，它會不會教我如何用C來寫一些效能關鍵的類別，讓我在Python裡呼叫的時候，感覺就像在使用內建的函式一樣自然？我很想知道，這本書會不會提供一些很具體的程式碼範例，讓我能夠看到實際的操作，而不是隻有理論上的探討。

评分☆☆☆☆☆

哇，這本書的書名聽起來就很吸引人耶！「物件導嚮ANSI：C與Python的結閤」！身為一個在颱灣土生土長的程式開發者，我一直對如何將C的底層威力與Python的靈活性結閤感到好奇，這本書的標題正好點齣瞭我的痛點。我還記得以前在學C的時候，物件導嚮的概念總是有點抽象，雖然知道有類別、物件、繼承、多型這些詞，但實際在C語言裡實作起來，總覺得有點捉襟見肘，不像Python那樣直觀。Python的物件導嚮設計，對我來說就像呼吸一樣自然，類別的定義、物件的創建、方法的呼叫，一切都那麼順暢。但同時，我也明白C語言在效能上的優勢，尤其是在處理大量數據、遊戲開發或是嵌入式係統時，C的地位還是無可取代。所以，當我看到這本書的書名，我腦中立刻浮現齣許多可能性：是不是可以透過某種方式，讓C的效能與Python的易用性擦齣火花？比如，我一直在思考，有沒有可能用C來寫效能要求極高的部分，然後透過Python來調度這些C模組，進而實現一個既快又易於開發的應用程式？又或者，是不是有更深入的探討，是如何在C的基礎上，巧妙地模擬或實現物件導嚮的設計模式，讓C程式碼也能夠更加模組化、易於維護？光是想像這個結閤的可能性，就讓我覺得躍躍欲試，這本書聽起來就像是為瞭解決我這些長久以來的疑惑而誕生的！

评分☆☆☆☆☆

身為一個資深軟體工程師，我對程式語言的演進一直抱持著高度關注。C語言作為底層開發的基石，其穩定性和高效性毋庸置疑，但在現代軟體開發中，快速迭代和易於維護的需求日益增加，這也是Python之所以如此受歡迎的原因。我一直在思考，有沒有什麼方法可以取長補短，將兩者的優勢最大化？「物件導嚮ANSI：C與Python的結閤」這個書名，立刻觸動瞭我。我特別期待的是，這本書是否能深入探討如何在C語言層麵，以一種更貼近物件導嚮思維的方式來架構程式碼。這不單純隻是調用C函式庫，而是指如何在C的語法限製下，實現更高層次的抽象和封裝。例如，是否能介紹一些利用C語言特性，模擬類別、繼承、多型的技巧？我對物件導嚮的概念在C的應用上一直感到有些睏惑，尤其是在實際專案中，如何設計齣可重用、易擴展的C模組，總是需要花費大量的心力。而Python的物件導嚮則是非常直觀且強大。所以，我非常希望能從這本書中學到，如何將Python物件導嚮的設計哲學，應用到C的開發中，進而提升C程式碼的品質和可維護性。更進一步，如果它能展示如何將Python的動態特性與C的靜態類型結閤，或者如何在C中實現高效能的Python物件，那將會是極大的突破。